突破自组织传感网大规模应用壁垒.pdfVIP

第 6 卷  第 4 期  2010 年 4 月 绿野千传： 突破自组织传感网大规模应用壁垒 刘云浩 关键词 ：传感器 网络 香港科技大学 1998年 ，我刚参加工作不久 ，作为临时翻译被 急救援 为应用 目标 ，提 出无 线传感 器 网络煤 矿监 派到纽约 ，坐在距离IBM总裁郭士纳一尺远 的地方 控 系统 。通过 自动监控煤 矿工作 空 间 的氧气含量 听他说理想 中的E-ser vice概念 。当时我并不知道著 和瓦斯浓度 ，以及实时检测渗水和矿道地质结构变 名 的 “智慧尘埃 ”概念 已经公之于众 了 ，郭士纳先 形等事件 ，为探测煤矿意外事故 的发生提供预警 ， 生也未必知道 自己将 因为所谓 的15年周期定律被我 并 为发生事故后 的紧急救援 提供关键 导航 功能 。 们频频提起 ；大家抽空用 中文悄悄交换着刚听到的 2007~2008年 ，我们和青 岛海洋大学一起把传感 网 传奇般 的雅虎和免费的Email空间。真正在听郭士纳 络应用到海洋生态环境监控 中，研制了Ocean Sen se 滔滔不绝演讲 的 ，其实只有我这个翻译 。没有人意 （海上无线传感器 网络实验场 ）系统 ，在黄海海域 识到在此后一年多 ，互联 网要经历一次泡沫迸裂 ， 部署 了上百个节点用来收集温度 、光照和海深等环 而席 中半数 的精英 即将加入失业 大军 。人们热烈地 境数据 。在此期 间 ，国内外研究取得 了显著进展 ， 规划着今后几年 的暴发路 ：大家津津乐道 的是贫 困 无线传感网应用延伸至众多领域 ，包括军事、工业控 的大妈 因为住在 网络 中心楼上就发 了财 的故事 ，还 制、环境观测、生态安全、数字生活和交通监控。 有天后王菲的 “相约九八”。 但在世界范 围内 ，传感 网研究 的热度在3年前 我在第一次走进五星级饭店洗手 间的时候知道 开始下降。 了传感器原来离我这么近 。传感器 的开发和使用有 传感器到底怎么了？ 多很年 了 ，但是给传感器附加通信功能 ，组成 自组 回答这个问题要先看看表1的数据 ，里面列举 了 织和 自我协 同的智能化 网络系统 ，是近十年 内取得 国际上 比较有代表性 的无线传感 网系统 。从表1的数 的巨大进步 。在 “智慧尘埃 ”之后 ，无线传感 网的 据不难看 出 ，当前实际系统可 以达到的规模和运转 概念迅速拓展到民用。在一个无线传感网中，大量的 寿命与当初无线传感 网被提 出时的 目标相去甚远 。 传感器等微型化计算设备通过无线多跳网络 自组织联 我们 曾经设想 的传感 网都是成千上万 的节点 ，不论 接在一起 ，完成持续环境监控和大规模数据采集的任 是面路 由 （Face Routing ）还是边界检测 （Boundary 务 ，填补了计算世界里数据来源这个 “木桶短板”。 Detection ），只有在规模庞大的系统中才有存在的意 加 州 大学伯 克利分 校 的大 鸭 岛动物监 测 与红 义 ；而简单残酷的事实是 ，目前演示系统还只停留在 木监测 ，哈佛大学 的火 山遥感和麻省理工学 院的河 “百”这个量级上 ，何况真实系统 ；网络存活的时 流监控 ，进一步推动 了 自组织传感 网领域研究 的热 间，更是短得看不到优势。我们不得不思考 ，大规模 潮 。2003年 ，一个偶然 的机会我走进 了传感 网研究 长期部署的无线传感网系统到底面临什么挑战？ 的圈子 。2004~2007年 ，我们 以煤矿安全生产和紧