【正文】 片供應(yīng)商到用戶的各個環(huán)節(jié)。從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來說，WSNs的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)基本成型，出現(xiàn)了一批組件供應(yīng)商、軟件授權(quán)商、系統(tǒng)集成商和解決方案提供商，相對于這幾個環(huán)節(jié)來說，運營商、內(nèi)容提供商、應(yīng)用軟件開發(fā)商及普通用戶基本上只是開始關(guān)注WSNs，基本沒有開展實質(zhì)性的工作。因此WSNs的產(chǎn)業(yè)鏈的上游環(huán)節(jié)基本成熟，下游環(huán)節(jié)則在萌芽過程中。這點正好說明WSNs的市場正在起步階段，是我們進(jìn)入這一領(lǐng)域的合適時機。下面對產(chǎn)業(yè)鏈相對比較成熟的幾個環(huán)節(jié)進(jìn)行介紹。 WSNs產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D部件供應(yīng)商部件供應(yīng)商是指生產(chǎn)并提供用于WSNs的收發(fā)器、發(fā)射機、接收機及傳感器的廠商。目前99％的用于無線傳感器應(yīng)用的射頻技術(shù)都來自于私有標(biāo)準(zhǔn)。（這個數(shù)字并不包括Philips，Honeywell，和Mitsubishi，目前他們還未公布其發(fā)展計劃），這對于剛剛涉及這個領(lǐng)域的新廠商來說是一個契機。但同時，我們也應(yīng)該看到，這樣的機會對于部件供應(yīng)商來說也是很有限的，因為生產(chǎn)一個部件的成本在不斷地下降，部件供應(yīng)商想要從中獲得更多的利潤將會變得越來越困難。系統(tǒng)集成商在對15家系統(tǒng)集成商的調(diào)查中，有53％的公司將重點放在非開放式標(biāo)準(zhǔn)解決方案上，33％則聲明他們的產(chǎn)品是基于ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的（其中很多也提供非開放性標(biāo)準(zhǔn)解決方案），13％的公司使用藍(lán)牙、WiFi和（或）非開放性標(biāo)準(zhǔn)。如今，系統(tǒng)集成商用它們的endtoend solutions，可以解決不同客戶的各種復(fù)雜需求，簡化終端用戶對無線傳感器的使用，并使OEMs集成它們的產(chǎn)品變得更加容易。系統(tǒng)集成商可以將其解決方案集成到它的戰(zhàn)略合作伙伴的解決方案中，并將其重點放在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控或者調(diào)度軟件上，從而給自身一個良好的定位。除了受到市場份額的指引，系統(tǒng)集成商還可以通過擴展其應(yīng)用、開發(fā)特定終端用戶產(chǎn)品以及跟蹤標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展的方式來適應(yīng)無線傳感器市場形勢的變化。軟件授權(quán)商無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的軟件授權(quán)商并不多，其中有很多公司在集中精力于ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的同時，還開發(fā)自己的非開放式標(biāo)準(zhǔn)。有2/3的公司既采用了標(biāo)準(zhǔn)，同時又有非開放式標(biāo)準(zhǔn)的解決方案。他們都擁有完整的開發(fā)平臺，許多軟件授權(quán)商同時又是系統(tǒng)集成商。正如前面的所介紹的市場模式，軟件授權(quán)商、部件供應(yīng)商和系統(tǒng)集成商之間有許多重疊的地方。不過就目前來說，提供推動市場前進(jìn)的endtoend解決方案才是最有意義的。目前市場可用的傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件主要有用于網(wǎng)絡(luò)通信的軟件、應(yīng)用開發(fā)工具包、Z協(xié)議棧等產(chǎn)品。集成ZigBee無線技術(shù)嵌入式系統(tǒng)和有效的傳感器網(wǎng)絡(luò)提供通信軟件，主要產(chǎn)品為應(yīng)用開發(fā)工具包、Z協(xié)議棧和Z工具（分別是目前的ZigBee聯(lián)盟協(xié)議棧和開發(fā)工具），無線協(xié)調(diào)程序（Wireless Coordinator）用于使用戶能夠從具有命令和控制功能的中央管理應(yīng)用程序中觀察Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)。終端用戶解決方案提供商如今，大部分的WSNs公司都是系統(tǒng)集成商以及部件供應(yīng)商，只有很小一部分關(guān)注終端用戶的公司。而終端用戶解決方案的銷售卻是現(xiàn)在介入WSNs領(lǐng)域的公司面臨的最大挑戰(zhàn)。許多業(yè)內(nèi)人士都認(rèn)為，在很長一段時間內(nèi)，終端用戶解決方案提供商這種市場模式的所用有的商機最多。他們認(rèn)為，只有為終端用戶提供足夠的有意義的數(shù)據(jù)并為他們所用，無限傳感器的價值才能體現(xiàn)出來。這個潛在的市場對于軟件開發(fā)商來說是無止境的，比如集成了WiFi標(biāo)準(zhǔn)的家庭自動化系統(tǒng)、其它家庭網(wǎng)絡(luò)、集成了一些傳統(tǒng)的系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用、醫(yī)療應(yīng)用、遠(yuǎn)程停車位預(yù)定、安防、財產(chǎn)跟蹤等等。WSNs的產(chǎn)業(yè)鏈基本成型，已經(jīng)有一批部件供應(yīng)商、軟件授權(quán)商、系統(tǒng)集成商和解決方案提供商，但目前在運營商、內(nèi)容提供商、應(yīng)用軟件開發(fā)商及用戶等環(huán)節(jié)仍沒有出現(xiàn)有力的推動者，目前WSNs市場的主要推動者是WSNs產(chǎn)業(yè)鏈的上游企業(yè)。這點正好說明WSNs正在起步階段，是該項目啟動的合適時機。該項目重點在WSNs的節(jié)點以及相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)研究，所以在WSNs的產(chǎn)業(yè)鏈中，我們重點介入節(jié)點設(shè)備制造商和解決方案提供商兩個環(huán)節(jié)，在時機成熟時可以考慮進(jìn)行后向及前向整合。在內(nèi)容生成方面，我們可以提供WSNs的節(jié)點設(shè)備和不同應(yīng)用行業(yè)的解決方案，這是我們在當(dāng)前的市場機會；在終端方面，我們還可以幫助運營商及行業(yè)用戶實現(xiàn)提供內(nèi)容服務(wù)的業(yè)務(wù)并提供相應(yīng)的終端產(chǎn)品，這是我們遠(yuǎn)期的市場機會。本項目的開發(fā)不僅擁有雄厚的技術(shù)積累，而且已經(jīng)具有良好的產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)以及迫切的市場需求，所以這個項目進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化是現(xiàn)實可行的。從長遠(yuǎn)來看，該項目的產(chǎn)業(yè)化帶來的不僅僅是經(jīng)濟(jì)上的利益，更有利于國內(nèi)無線通信領(lǐng)域尤其在短距離中低速率的無線通信在技術(shù)領(lǐng)域的拓展，增強中國在該領(lǐng)域的國際影響力與競爭力，進(jìn)而獲得更大的發(fā)展空間。 項目實施風(fēng)險分析目前市場上仍有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSNs多項標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)在爭奪主導(dǎo)地位，而這種分散狀態(tài)正在妨礙該市場的增長。市場調(diào)研公司ABI Research最近的一份研究報告指出，WSNs市場將在2007年開始顯示其真正的潛力。那么，來自國外同類產(chǎn)品的市場競爭會愈演愈烈，全球化的供應(yīng)鏈管理勢必會造成我國的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品必須適應(yīng)世界范圍內(nèi)的應(yīng)用需求，并能同現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)兼容，但就國內(nèi)相應(yīng)市場成熟的時間預(yù)期應(yīng)該在2010年，相信我們會在2010年之前順利推出我們成熟、低成本的產(chǎn)品迅速搶險占領(lǐng)市場，且具有自主知識產(chǎn)權(quán)、帶有信息加密技術(shù)的節(jié)點能夠帶來與國外同類產(chǎn)品競爭的優(yōu)勢。盡管傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用范圍非常廣，且預(yù)期的市場容量非常大。但是傳感器網(wǎng)絡(luò)“無單一市場、市場無處不在的特點”使得其市場非常分散，傳感器網(wǎng)絡(luò)的市場模式將是一個重要的研究課題。另外，傳感器網(wǎng)絡(luò)是一個新興的事物，還存在對市場引導(dǎo)及市場預(yù)熱的過程。對于市場風(fēng)險，公司將發(fā)揮多年來在市場上的成功經(jīng)驗，積極研究傳感器網(wǎng)絡(luò)的市場模式，建立相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈，并與合作伙伴一起對市場進(jìn)行積極引導(dǎo)。就目前的技術(shù)水平來說，讓無線傳感器網(wǎng)絡(luò)正常運行并大量投入使用還面臨著許多問題： 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通信問題、成本問題、系統(tǒng)能量供應(yīng)問題、高效的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)目前大多還在理論研究階段，有必要通過自主研發(fā)突破一批關(guān)鍵技術(shù)，如節(jié)能技術(shù)、輕量級協(xié)議棧、芯片設(shè)計技術(shù)、體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)等。如何在這些技術(shù)點上從理論取得突破，并將理論研究成果轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用，是項目組面臨的技術(shù)風(fēng)險。對于技術(shù)上的風(fēng)險，項目組將通過廣泛的合作來實現(xiàn)技術(shù)上的突破，如通過學(xué)術(shù)交流，高校合作的方式，將一些關(guān)鍵技術(shù)點委托給有條件的合作單位完成。WSNs的相關(guān)專利分布較為分散，目前還沒有對該技術(shù)處于壟斷地位的公司，該領(lǐng)域并未形成密集、完善的專利網(wǎng)。WSNs項目組對WSNs相關(guān)的專利進(jìn)行了全面的檢索和分析。根據(jù)對美國專利商標(biāo)局（USPTO）專利申請公開庫和授權(quán)公告庫的檢索和分析，經(jīng)過研發(fā)人員篩選約有495件相關(guān)專利或?qū)＠暾?。根?jù)目前公開的情況，WSNs的相關(guān)專利分布較為分散，目前還沒有對該技術(shù)處于壟斷地位的公司，該領(lǐng)域并未形成密集、完善的專利網(wǎng)。除Harris、MeshNetworks、IBM、Honeywell等公司外，MOTOROLA、Ericsson、GE、NEC、Philips、Lucent、SAMSUNG、SIEMENS、Nokia等通訊公司也都擁有一定數(shù)量的專利，這說明國際上較大的通信、網(wǎng)絡(luò)廠商均在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域進(jìn)行了一定的研究，并已取得了一定數(shù)量的專利。在標(biāo)準(zhǔn)方面，國際上相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已趨成熟，而國內(nèi)這方面尚無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)形成。到目前為止，ZigBee協(xié)議被業(yè)界看好，很可能是未來WSNs的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)之一。因此國際上的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)基本成形，不排除以后出現(xiàn)專門針對WSNs的標(biāo)準(zhǔn)。但是國內(nèi)在WSNs上的標(biāo)準(zhǔn)還是空白，相關(guān)的研究工作仍在起步階段。如果國內(nèi)不迎頭趕上，有可能在將來陷入國外的專利陷阱。對于知識產(chǎn)權(quán)上的風(fēng)險，針對國際上出現(xiàn)大量專利但并未形成技術(shù)壟斷的局面，項目組將聯(lián)合國內(nèi)的相關(guān)研究機構(gòu)，在研發(fā)初期就進(jìn)行專利布局，在傳感器網(wǎng)絡(luò)方面形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專利池。與此同時，項目組將積極推動國內(nèi)相關(guān)廠家和研究機構(gòu)形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，推動國家盡早形成相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該項目的推行會積極關(guān)注國外標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程，更會積極參與國內(nèi)WSNs標(biāo)準(zhǔn)化工作，隨時跟蹤WSNs標(biāo)準(zhǔn)化工作的進(jìn)展，把標(biāo)準(zhǔn)化工作所帶來的風(fēng)險降到最低。項目預(yù)計社會效益與環(huán)境效益 對社會發(fā)展的作用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有十分廣闊的應(yīng)用前景，已經(jīng)引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度重視。而無線技術(shù)的價值具體體現(xiàn)在相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域中的應(yīng)用，工業(yè)感應(yīng)和資產(chǎn)管理應(yīng)用仍是WSNs發(fā)展的重點。相對于有線連接技術(shù)而言，利用WSNs能夠大幅降低成本，推動了性能提升。這樣，隨著商用數(shù)據(jù)不斷增多，我們也可更方便地通過WSNs的安裝實現(xiàn)投資回報率（ROI）。WSNs概念本身具備自動化的應(yīng)用能夠在不受有線基礎(chǔ)設(shè)施的限制擴展連接范圍。隨著相關(guān)技術(shù)（如網(wǎng)絡(luò)協(xié)議）的不斷成熟，WSNs的應(yīng)用范圍也在逐漸擴大。除了可以用于醫(yī)療、工業(yè)和樓宇自動化應(yīng)用中，還可以應(yīng)用在環(huán)境監(jiān)測、洪水預(yù)報、動物棲息的監(jiān)控、溫度/照明/安全控制、城市交通管理、庫存和物流管理等。每種應(yīng)用都可帶來直接的商業(yè)利益，如更快的現(xiàn)金流動、更高的運營效率，更好地查看供應(yīng)鏈。采用基于網(wǎng)狀網(wǎng)的WSNs可降低部署成本，提高靈活性和可靠性，并降低對電源的要求。預(yù)計制造商可在勞動生產(chǎn)率、工作場所安全、供應(yīng)鏈優(yōu)化和性能優(yōu)化等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)運營方面的改善。盡管傳感器、計算、存儲器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得人們對WSNs的興趣不斷提高，但未來應(yīng)用如何發(fā)展存在多種變數(shù)，該技術(shù)能否廣泛采用還受很多限制。有關(guān)變數(shù)包括電源問題、射頻的內(nèi)在特性問題、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋯栴}等。OEM和系統(tǒng)集成商缺乏實實在在的設(shè)計輪廓，這也是工業(yè)環(huán)境下使用WSNs有關(guān)研究的重點所在。無線應(yīng)用的擴展價值鏈既可為已經(jīng)形成規(guī)模的公司所用，也可接納新生力量加入，許多小型公司也可在價值鏈的低端市場提供元件、電臺等。目前發(fā)展的趨勢是，提供設(shè)備、應(yīng)用和集成服務(wù)的大型公司將與掌握精深專業(yè)技術(shù)的小型公司開展伙伴合作。WSNs可以促進(jìn)制造水平的提高。它反映了制造業(yè)對無線技術(shù)日益投入的趨勢。特別要指出的是，WSNs和RFID技術(shù)的融合。由于RFID抗干擾性較差，而且有效距離一般小于10m，這對它的應(yīng)用是個限制。如果將WSNs同RFID結(jié)合起來，利用前者高達(dá)100m的有效半徑，形成WSID網(wǎng)絡(luò)，從而提高多種領(lǐng)域的分析能力，其應(yīng)用前景不可估量。WSNs也將進(jìn)一步提升中國通信網(wǎng)絡(luò)的科研技術(shù)水平，繼而推動中國通信產(chǎn)業(yè)的更快速發(fā)展，獲得最佳秩序和社會效益，而最佳秩序是企業(yè)進(jìn)行高效率生產(chǎn)和管理的前提條件。能夠更及時準(zhǔn)確的對企業(yè)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行監(jiān)督和管理工作；有助于更好的督促企業(yè)在每個環(huán)節(jié)都建立起互相適應(yīng)、配套的標(biāo)準(zhǔn)體系，使企業(yè)生產(chǎn)活動和經(jīng)營管理活動井然有序，避免混亂。隨著各種現(xiàn)代新技術(shù)、新材料、新工藝的不斷發(fā)展和應(yīng)用，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究領(lǐng)域發(fā)生了極大的變革。與早些年的“部件發(fā)展方式”相比較，目前的研究趨勢和先進(jìn)水平的標(biāo)志為采用“系統(tǒng)發(fā)展方式”。因而必須將現(xiàn)代的先進(jìn)微電子技術(shù)、微細(xì)加工技術(shù)、SOC芯片設(shè)計技術(shù)、現(xiàn)代信息通訊技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等相融合，從而實現(xiàn)各類檢測監(jiān)測系統(tǒng)的微型化、集成化、多功能化及系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。這種集成化網(wǎng)絡(luò)化的微系統(tǒng)在工農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制等許多領(lǐng)域都有重要的科研價值和實用價值。 對資源的利用情況以及環(huán)境影響在資源利用方面，本項目應(yīng)該注意進(jìn)行資源整合，提高資源利用效率，實現(xiàn)資源高效利用與管理。我們應(yīng)該利用有效資源對整體系統(tǒng)進(jìn)行高效率的事件處理、能源管理、命令處理和工作描述。WSNs節(jié)點采用的頻率資源豐富。無需付費。在無線傳感器系統(tǒng)中，單個節(jié)點能夠感應(yīng)其環(huán)境，然后在本地處理信息，或者通過無線鏈路將信息發(fā)送到一個或多個集結(jié)點。節(jié)點利用現(xiàn)有的設(shè)備制造商的芯片以及各種電子硬件和面向具體應(yīng)用的各種傳感器，例如高速低功耗的集成SOC芯片（包括嵌入式CPU和結(jié)合使用無線通訊芯片）。所以一方面要讓節(jié)點盡可能的不考慮自身資源限制，在任何情況下都能轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。為此，需要開發(fā)高效的路由協(xié)議，以使得節(jié)點將產(chǎn)生或收到的數(shù)據(jù)隨機轉(zhuǎn)發(fā)。另一方面也要充分利用好現(xiàn)有的各種通信信道和傳輸媒介，包括在遠(yuǎn)端的有線方式，例如電力線或者電視信號線；還有無線方式，例如GPRS或者CDMA網(wǎng)絡(luò)。因為完整的WSNs網(wǎng)絡(luò)的運轉(zhuǎn)則還要利用移動網(wǎng)絡(luò)運營商的通信網(wǎng)絡(luò)資源，結(jié)合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線通訊技術(shù)，建立整體遠(yuǎn)程監(jiān)控、管理及資源共享平臺。由于WSNs資源有限且與應(yīng)用高度相關(guān)，我們應(yīng)該采用多種策略來設(shè)計路由協(xié)議。WSNs路由協(xié)議采用的研究策略與發(fā)展趨勢包括：減少通信量以節(jié)約能量；保持通信量負(fù)載平衡；路由協(xié)議應(yīng)具有容錯性和安全機制。其中好的協(xié)議具有以下特點：針對能量高度受限的特點，高效利用能量幾乎是設(shè)計的第一策略；針對報頭開銷大、通信耗能、節(jié)點有合作關(guān)系、數(shù)據(jù)有相關(guān)性、節(jié)點能量有限等特點，采用數(shù)據(jù)聚合、過濾等技術(shù)；針對流量特征、通信耗能等特點，采用通信量負(fù)載平衡技術(shù)；針對節(jié)點少移動的特點，不維護(hù)其移動性；針對網(wǎng)絡(luò)相對封閉、不提供計算等特點，只在Sink點考慮與其他網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)；針對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點不常編址的特點，采用基于數(shù)據(jù)或基于位置的通信機制；針對節(jié)點易失效的特點，采用多路徑機制。此外，我們還可以考慮能夠結(jié)合太陽能或者風(fēng)能等自然能源對傳感器節(jié)點進(jìn)行能源供應(yīng)。這樣不僅可以充分合理利用自然資源，也能夠減少電池以及各種材料對于環(huán)境的污染。 對人才培養(yǎng)情況本項目的實施將以人為本，致力于培養(yǎng)適應(yīng)新時代不斷高速發(fā)展的短距離無線通信的專業(yè)人才。首先將積極促進(jìn)和挖掘項目組成員的積極性和研究熱情，在實際的研發(fā)過程中，努力塑造具有扎實的軟硬件功底的高級人才，在實戰(zhàn)中促進(jìn)開發(fā)人員在技術(shù)層次上的提高；其次，我們還將吸引實習(xí)學(xué)生參與項目的部分工作，通過積極開展與國內(nèi)外WSNs先進(jìn)潮流技術(shù)的交流與合作，培養(yǎng)他們對于WSNs的了解、熟悉以及相關(guān)行業(yè)知識的推廣。某大學(xué)正與中興軟件技術(shù)有限公司聯(lián)合培養(yǎng)研究生，中興軟件有限公司還與多所國內(nèi)重點高校合作，作為長期和固定的實習(xí)基地，目前有數(shù)十名實習(xí)學(xué)生在公司接受培養(yǎng)和鍛煉。從長遠(yuǎn)來看，本項目的實施成功還可以促進(jìn)具體各大行業(yè)應(yīng)用的WSNs管理和技術(shù)人才。附件48