感測網技術

英文名稱：Sensor Network Technology

本專業為2011年新增專業。

專業代碼：080641S，修業年限：四年，學位授予門類：工學。

第一，“感知中國”理念的提出為寬頻感測網路的發展提供了較好的機遇。寬頻感測網路技術作為信息獲取的重要核心技術，以其自動識別、安全可靠和可以動態跟蹤的特點，實現真正物與物對話的應用。寬頻感測網路技術已經廣泛進入交通、航空、電力、工業、公共安全等眾多行業，催生了一大批中小型企業。隨著“感知中國”理念的提出，寬頻感測網路將會面臨應用需求更廣、技術要求更高、產業能力更強的發展機遇，並為寬頻感測網路的發展提供更加廣闊的發展空間，從而形成新一輪的經濟增長點。

第二，兩化融合為寬頻感測網路的應用提供了更廣闊的空間。寬頻感測網路技術應用能夠推動信息化與工業化的融合，同時，兩化融合也為寬頻感測網路的應用提供了更加廣闊的空間。國家的產業振興規劃也涉及到了感測器網路，包括了機械製造類、服務業、汽車、鋼鐵大量的技術改造和重組，以及流程的再造、產業的更新換代等，都對寬頻感測網路提出了一個很高的要求。同時，也為寬頻感測網路的發展提供了一個非常好的市場環境。

第三，國家產業調整振興規劃惠及寬頻感測網路產業。國務院出台的十大產業振興規劃的核心內容是通過技術創新和重組，促進產業結構調整和升級，進而提高國際競爭力。寬頻感測網路的應用能夠促進鋼鐵業、汽車、機械製造、紡織、服務業等中國產業生產方式和管理流程發生轉變，能夠促進產業重組、機構調整和升級，因此，也對國家十大振興規劃具有基礎化推動作用。十大振興產業規劃的逐步實 施，也必將為寬頻感測網路帶來前所未有的市場空間。

第四，寬頻感測網技術創新為我國帶來重大的科技創新機會。寬頻感測網晶元和相關裝備的製造可以帶動我國裝備製造業，特別是集成電路裝備製造業的創新和發展；寬頻感測網路的廣泛應用可以實現相關產業結構調整和產業方式的轉變，並能推動創新產業，直接促進信息服務業的創新和發展，等等。目前，發達國家都在加快推進寬頻感測網路技術的研發、產業發展和應用，並已形成多個寬頻感測網路創新體系。競爭更加激烈、創新難度增加，作為為數不多的重大創新點，寬頻感測網路技術將為我國帶來重大的科技創新機會。

傳統的感測器正逐步實現微型化、智能化、信息化、網路化，正經歷著一個從傳統感測器(Dumb Sensor)→智能感測器(Smart Sensor)→嵌入式Web感測器(Embedded Web Sensor)的內涵不斷豐富的發展過程。

隨著微機電系統(Micro-Electro-Mechanism System, MEMS)、片上系統（SOC， System on Chip）、無線通信和低功耗嵌入式技術的飛速發展, 無線感測網路(Wireless Sensor Networks, WSN)技術應運而生，並以其低功耗、低成本、分散式和自組織的特點帶來了信息感知的一場變革。這成為當前所有領域內的新熱點。

無線感測器網路是一種跨學科技術，就是由部署在監測區域內大量的廉價微型感測器節點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網路。基於 MEMS的微感測技術和無線聯網技術為無線感測器網路賦予了廣闊的應用前景。這些潛在的應用領域可以歸納為：軍事、航空、反恐、防爆、救災、環境、醫療、保健、家居、工業、商業等領域。

早在上世紀70年代，就出現了將傳統感測器採用點對點傳輸、連接感測控制器而構成感測器網路雛形，我們把它歸之為第一代感測器網路。

隨著相關學科的的不斷發展和進步，感測器網路同時還具有了獲取多種信息信號的綜合處理能力，並通過與感測控制器的相聯，組成了有信息綜合和處理 能力的感測器網路，這是第二代感測器網路。

從上世紀末開始，現場匯流排技術開始應用於感測器網路，人們用其組建智能化感測器網路，大量多功能感測器被運用，並使用無線技術連接，無線感測器 網路逐漸形成。無線感測器網路是新一代的感測器網路，具有非常廣泛的應用前景，其發展和應用，將會給人類的生活和生產的各個領域帶來深遠影響。發達國家如 美國，非常重視無線感測器網路的發展。

美國交通部1995年提出了“國家智能交通系統項目規劃”，預計到2025年全面投入使用。該計劃試圖有效集成先進的信息技術、數據通信技術、感測器技術、控制技術及計算機處理技術並運用於整個地面交通管理，建立一個大範圍全方位的實時高效的綜合交通運輸管理系統。這種新型系統將有效地使用感測 器網路進行交通管理。

美國陸軍2001年就提出了“靈巧感測器網路通信”計劃，在2001-2005財政年度期間批准實施。其基本思想是：在戰場上布設大量的感測器 以收集和傳輸信息，並對相關原始數據進行過濾，然後再把那些重要的信息傳送到各數據融合中心，將大量的信息集成為一幅戰場全景圖。當參戰人員需要時可分發 給他們，使其對戰場態勢的感知能力大大提高。

2002年5月，美國Sandia國家實驗室與美國能源部合作，共同研究能夠儘早發現以地鐵、車站等場所為目標的生化武器襲擊，並及時採取防範 對策的系統。它屬於美國能源部恐怖對策項目的重要一環。該系統集檢測有毒氣體的化學感測器和網路技術於一體。

美國自然科學基金委員會2003年制定了無線感測器網路研究計劃，在加州大學洛杉磯分校成立了感測器網路研究中心，聯合周邊的加州大學伯克利分 校、南加州大學等，展開“嵌入式智能感測器”的研究項目。

英特爾公司在2002年10月24日發布了“基於微型感測器網路的新型計算髮展規劃”。計劃宣稱，英特爾將致力於微型感測器網路在預防醫學、環 境監測、森林滅火乃至海底板塊調查、行星探查等領域的應用。

我國在國家“十一五”規劃和《國家中長期科技發展綱要》中將“感測器網路及信息處理”列入其中，國家863、973計劃中也將WSN列為支持項目。