傳感器網絡標準

節(jié)約能量以提高網絡壽命是傳感器網絡研究面臨的重要挑戰(zhàn)網內聚集查詢在中間節(jié)點對數(shù)據進行預處理，可以減少消息傳送的數(shù)量或者大小，從而實現(xiàn)能量的有效利用，但是，目前的聚集查詢研究假設采樣數(shù)據都是正確的．而目前的異常檢測算法以檢測率作為首要目標，不考慮能量的消耗，也不考慮查詢的特點．所以將兩方面的研究成果簡單地結合在一起并不能產生很好的效果．

實驗結果表明，RAA算法在能量消耗和異常檢測率方面都優(yōu)于TAG Voting．

無線傳感器網絡技術應用廣泛，百花齊放 無線傳感器和傳感器網絡，是具有非常廣泛的市場前景，將會給人類的生活和生產的各個領域帶來深遠影響的新技術。美國的《技術評論》雜志在論述未來新興十大技術時，更是將無線傳感器網絡列為第一項未來新興技術，《商業(yè)周刊》 預測的未來四大新技術中，無線傳感器網絡也列入其中。

無線傳感器網絡技術應用廣泛，百花齊放

無線傳感器網絡有著十分廣泛的應用前景，在工業(yè)、農業(yè)、軍事、環(huán)境、醫(yī)療，數(shù)字家庭，綠色節(jié)能，智慧交通等傳統(tǒng)和新興領域有具有巨大的運用價值，無線傳感器網絡將無處不在，將完全融入我們的生活。圖一是無線傳感器應用示意。

在使用頻段方面，Z-Wave也與ZigBee差距不大，Z-Wave雖不像ZigBee能在2.4GHz頻段使用，但也能在868MHz及908MHz（具體而言是868.42MHz及908.42MHz）的頻段工作，且與ZigBee相同的，868MHz頻段在歐洲地區(qū)運用，908MHz（ZigBee位于相近的915MHz）頻段則是在美國地區(qū)運用。

至于無線發(fā)送的調制，Z-Wave依舊是使用原有的GFSK（Gaussian Frequency Shift Keying）方式。相對的，ZigBee在868MHz與915MHz頻段是使用BPSK（Binary Phase-Shift Keying）調制，而在2.5GHz頻段是使用正交式QPSK（Quadrature Phase-Shift Keying）調制

歐洲與美國地區(qū)的差異

若更進一步了解，可以發(fā)現(xiàn)Z-Wave技術與今日其它新推行的無線技術一樣，經常遭遇到各地區(qū)電信法規(guī)的不同限制，而必須做出各種的因應與妥協(xié)。

舉例而言，Z-Wave在歐洲所使用的868MHz頻段，在法規(guī)上有占空比不得大于百分之一的限制，也就是說：Z-Wave真正在進行無線信號發(fā)送的時間與沒有在發(fā)送無線信號的時間，比例是1：99，若將時間刻度放大來解釋，即是發(fā)送1秒鐘的無線信號后，必須停止、閑置99秒，之后才能進行第二次發(fā)送，且發(fā)送時間一樣只能持續(xù)一秒，接下來又是長達99秒的等待。很明顯的，此項法規(guī)的限制也使Z-Wave不易提升其傳輸率。

當然，在長達99秒的等待過程中，Z-Wave節(jié)點（或稱：裝置）可以進入休眠的省電狀態(tài)，藉此來降低功耗、節(jié)省用電，此方面Z-Wave已能達0.1%的占空比，同樣以時間刻度放大的角度來說明，若一樣以100秒為一個周期單位，Z-Wave可以只工作0.1秒，其余99.9秒的時間都在休眠。

雖然Z-Wave在歐洲的868MHz頻段上有占空比的限制，但相對的在美國908MHz頻段上就沒有這項限制，所以理論上Z-Wave日后可以在908MHz頻段上有更高的速率提升空間。

不過，美國的908MHz頻段卻也有另一項缺點，即是對發(fā)送功率進行限制，其發(fā)送功率不得高于1毫瓦，相對的歐洲在這方面的規(guī)范反而較寬松，只要在25mW內都屬合法使用，發(fā)送功率限制的結果也會連帶限制Z-Wave的發(fā)送距離、無線覆蓋率。至于ZigBee方面目前的最大發(fā)送功率也是在1mW（0dBm）內。

二者間技術上的差異

既然談及發(fā)送距離，那么也必須比較Z-Wave與ZigBee間的發(fā)射差異，Z-Wave的發(fā)送距離為100英呎（約30公尺），且要達到如此距離必須在電波的傳送路徑上沒有任何阻擋，然而這并不表示Z-Wave無法進行穿透性傳輸，Z-Wave的無線發(fā)送依舊可以穿墻收發(fā)，不過穿越阻隔物的代價是減損傳輸距離，目前Z-Wave陣營尚未公布穿透性傳輸表現(xiàn)的相關信息，只以不同的穿透材質而有不同的距離折損來說明。

同樣的，ZigBee方面也并未有完整具體的傳輸距離信息，僅有32英呎～246英呎（10公尺～75公尺）的概略描述，且一樣表示必須依據實際發(fā)送的環(huán)境而定。

Z-Wave與ZigBee之間除了傳輸速度、傳輸距離有別之外，在節(jié)點數(shù)目、拓樸型態(tài)、安全加密上也都各有不同。

首先是節(jié)點數(shù)目，此方面Z-Wave并未有所改變，依舊是每個網絡內最多232個節(jié)點，若想與更多節(jié)點聯(lián)系，就必須使用跨網的橋接（Bridge）技術才行。

至于ZigBee方面，ZigBee的節(jié)點尋址達16-bit，理論上可以達65,536個節(jié)點，此遠遠勝過Z-Wave，此外ZigBee還能選用更大范疇的64-bit尋址，如此節(jié)點數(shù)就不可限量。更進一步的，IETF已擬定讓ZigBee與IPv6接軌整合的6loWPAN（全稱為：IPv6 over Low power WPAN），ZigBee節(jié)點將可以廣大Internet結合，這些方面Z-Wave都無法比擬。

另外在連接拓樸方面，Z-Wave只有一種拓樸型態(tài)，即是網狀（Mesh），而ZigBee除了也有網狀拓樸外，也支持星狀（Star）、叢集狀（Cluster）等拓樸。值得注意的是，各節(jié)點除了自身所需的信號收發(fā)外，也會代為中繼傳遞其它節(jié)點的信號，無論是自身需求的收發(fā)或轉傳其它節(jié)點的信號，該節(jié)點都會脫離休眠狀態(tài)而進入運行狀態(tài)，而經常扮演中繼工作的節(jié)點將比其它節(jié)點更為忙碌，功耗也會較多，所以在實際布建時的設計規(guī)劃上，也會盡量以非使用電池運行的裝置來擔任忙碌型中繼的角色。

至于安全加密方面，ZigBee使用128-bit的AES對稱加密，而Z-Wave則是尚未有任何加密的設計，這其實不難想象，在Z-Wave最初只有9.6kbps的傳輸帶寬下，若再進行加密性傳輸，則實質數(shù)據的傳遞量將會更少，因此不太可能在9.6kbps中再行加密，不過Z-Wave將速率提升至40kbps后，也應該開始考慮提供加密的措施。

二者間在應用領域的差異

平心而論，Z-Wave在訂立之初就以家庭自動化應用為目標，而ZigBee則是追求更廣泛應用為目標，兩者各在最初指導思想就有不同的考慮，自然在規(guī)格上也有諸多落差，此實不能單就規(guī)格數(shù)據表現(xiàn)來論斷。

特別是Z-Wave獲得Cisco、Intel、Microsoft等資通訊大廠的支持后，Z-Wave已從單純的家庭自動化應用，開始擴展延伸到數(shù)字家庭領域，甚至是家庭自動化與數(shù)字家庭的接軌整合等，加上Z-Wave的各項技術仍在持續(xù)提升，從9.6kbps增進到40kbps可說是該陣營的一大鼓舞，同時也是給ZigBee更大的競爭

此外，ZigBee原先期望也用于PC外圍或消費性電子的游戲玩具中，但就目前來看，無論是PC所用的無線鼠標、無線鍵盤，還是Nintendo Wii的無線游戲控制器、Sony PlayStation 3的無線游戲控制器，都是使用藍牙而非ZigBee，加上藍牙芯片已多年大量量產，組件的量價均攤已達高度成熟，ZigBee當初設定以更低價格取代藍牙在控制領域應用，此一構想的實現(xiàn)難度也日益增高。

由此來看，現(xiàn)在最需要擔心的反而不是規(guī)格表現(xiàn)偏弱的Z-Wave，反而是追求應用領域最大化的ZigBee，很有可能落入“樣樣通、樣樣松”的結果。 Z-Wave占據家庭（家庭自動化、數(shù)字家庭；Bluetooth擁有信息（無線鍵盤/鼠標）、通訊（無線耳機/話筒）、消費性電子（電玩控制器），或許最后最適合ZigBee的將會落在工控、醫(yī)療等領域。

傳感器網絡（WirelessSensorNetwork）綜合了微電子技術、嵌入式計算技術、現(xiàn)代網絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等先進技術，能夠協(xié)同地實時監(jiān)測、感知和采集網絡覆蓋區(qū)域中各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并對其進行處理，處理后的信息通過無線方式發(fā)送，并以自組多跳的網絡方式傳送給觀察者。

傳感器網絡綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、分布式信息處理技術和無線通信技術，能夠協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并對其進行處理，傳送到這些信息的用戶．傳感器網絡是計算機科學技術的一個新的研究領域，具有十分廣闊的應用前景，引起了學術界和工業(yè)界的高度重視．

中國傳感器網絡標準工作組成員企業(yè)

智能拍照裝置實用新型專利（證書號第1641273號）

物聯(lián)網絡光傳輸設備軟件著作權（軟著登字第0189397號）

物聯(lián)網絡協(xié)議轉換設備軟件著作權（軟著登字第0189402號）

物聯(lián)網絡圖像監(jiān)控拍照系統(tǒng)（A-digiMonitor）軟件著作權（軟著登字第0189399號）

物聯(lián)網絡集中監(jiān)控綜合管理軟件著作權（軟著登字第0313561號）

物聯(lián)網絡分布天線智能巡查管理軟件著作權（軟著登字第0313549號）

高新技術企業(yè)

山東省創(chuàng)新型試點企業(yè)

國家計算機信息系統(tǒng)集成資質

科技部新型廣域傳感技術戰(zhàn)略聯(lián)盟成員

國家電子標簽標準工作組成員

全國傳感器網絡標準工作組成員

ISO9001質量管理體系證書

ISO14001環(huán)境管理體系證書

OHSAS18001職業(yè)健康和安全管理體系證書

武器裝備質量體系認證證書

RFID通道產品通過山東省公安廳批準備案

長距離射頻通道機通過國家電子計算機質量監(jiān)督檢驗中心產品檢驗

門禁控制器通過公安部第一研究所檢驗

光纖/射頻產品通過國家電子計算機質量監(jiān)督檢驗中心認證

光纖傳感產品通過國家消防電子產品質量監(jiān)督檢驗中心認證（10KM國內唯一通過）

光纖傳感產品通過中國電力科學研究院高壓所檢測

小型熱轉印打印機榮獲“國家科技進步二等獎”

集團公司被信息產業(yè)部評為“科技創(chuàng)新先進集體”

RFID讀寫器獲得山東省技術創(chuàng)新成果一等獎

榮獲“中國RFID與物聯(lián)網2010年度評選活動 - 讀寫器優(yōu)秀企業(yè)獎”

基于RFID技術海上單兵搜救系統(tǒng)獲得“解放軍總后勤部科技進步三等獎”

威海市經信委與北洋聯(lián)合獲得2010年中國物聯(lián)網大賽一等獎（數(shù)字化城管）

2011年智能書架產品榮獲“國家金卡工程金螞蟻獎”創(chuàng)新產品獎

2011年電子信息百強企業(yè)和中國軟件業(yè)務收入前百家企業(yè)

本書全面、系統(tǒng)地介紹了無線傳感器網絡的基本概念、主要問題和有效的解決方案。重點關注網絡方面,覆蓋了最重要的網絡問題,包括網絡體系結構設計、媒體訪問控制、路由和數(shù)據分發(fā)、節(jié)點分族、節(jié)點定位、查詢處理和數(shù)據融合、傳輸和服務質量、時間同步、網絡安全和傳感器網絡標準。 本書融入了該領域內國際頂尖專家的研究成果,既闡述基本概念,又注重實用技術,使讀者首次從網絡的角度深入理解無線傳感器網絡。本書可供科研人員閱讀,也可作為電子工程、計算機科學、通信工程等專業(yè)的研究生輔助教材。