無線傳感網將驅動物聯網發展

結合無數具有IP功能的裝置、 RFID標簽、無線傳感網絡、機器對機器（M2M）通信、iPhone手機應用程序、空白電視頻段及云端運算，便能夠具體實現物聯網（IoT， Internet of Tings）。

市調機構Gartner公司最近已將物聯網納入其“炒作周期（Hype Cycle）”報告，這表示該項技術成為大眾媒體的熱門話題且呈現“上升趨勢”。撇開炒作的部分，物聯網技術在許多情況下都已具備商業上的可行性。

從2012年起，物聯網將深入嵌入式裝置、數據、帶寬及服務中并成為重要趨勢。我們將在各式各樣不同的創新中，目睹物聯網的第一波浪潮。物聯網專家表示，因特網在2020年之前將可支持約500億個裝置節點。

物聯網這個構想，早在因特網初期就已存在。而“物聯網”一詞，則是進入本世紀時才首次出現，當時定義為裝有RFID(射頻識別)之物體所形成的網絡，目的是為了方便識別及追蹤。多年來，物聯網幾經演化，所有能以無線方式連結上網的裝置，都被納入其范疇。這些連結可以是裝置-人之間的，也可以是M2M(機器-機器)。因此時至今日，物聯網與無線傳感網絡幾乎已成為同義詞。

無可否認，某些物聯網應用的確存在著一種“酷元素”。想想看，有一大堆蘋果 iPhone應用程序都能讓用戶以觸摸方式，從遠程監視并控制安全、空調及照明系統。Verizon、Cisco與Google也都各自提出了自己的無線家庭網絡計劃，而IBM也著手發展多種物聯網解決方案。Google去年的Android@Home技術展示獲得了不少媒體關注，該技術是利用Android智能手機，來控制以Synapse的SNAP網狀網絡協議為基礎所構建而成的無線LED照明網絡。

一般來說，無線傳感網絡的應用可依傳輸范圍及傳輸速率來分類：

家庭局域網的傳輸范圍相對較小，但支持中至高傳輸速率。而其應用包括安全系統、照明及空調控制及居家多用途監控系統等。

工業控制與工廠自動化部分，則使用距離約數公里的中等無線傳輸范圍，以及低至中的傳輸速率。

城域網和公共建設方面的應用，比如橋梁監控、鐵路及交通燈等，都需要大范圍的無線網絡，通常超過數十公里，并搭配低傳輸速率。廣域傳感器網絡也可應用在某些特殊地方，例如追蹤牲畜和感應森林火災等。

Wi-Fi具有高傳輸速率，雖然在居家環境中已無所不在，但他是相對較昂貴且耗電的傳輸協議。Sub-GHz和ZigBee協議其實更適合家庭自動化。另外業界對于以6LoWPAN（IPv6低功率無線個人區域網絡）類型的IP為基礎的協議棧來處理家庭局域網絡的方式，也越來越受歡迎。

在中等傳輸范圍的工業市場中，我們將看到WirelessHART技術在傳感器網絡用的2.4 GHz帶寬被持續運用。WirelessHART對工業控制來說極具魅力，因為他具有自我修復網狀網絡架構，可支持“五個九”可靠性標準。

大范圍的無線傳感網絡則帶來了一個有趣的挑戰，而這個挑戰將由一種突破性技術來克服，這種技術就叫電視空白頻段（TV white space）－在某些地區，模擬電視頻段已不再使用，故可作為空頻段讓無線傳輸服務使用。電視空白頻段提供了絕佳的傳輸范圍和傳輸速率，速率可達16Mbps，距離可至10公里，以至于有些人將之稱為專為農村寬帶設計的“超級Wi-Fi”（Wi-Fi on steroid）。

沒有一種無線技術能提供萬靈丹給物聯網。令人振奮的好消息是，物聯網所用的基礎元素已經上市：納安電流級省電型單片機和無線MCU、低功耗RF器件，以及MEMS和以CMOS為基礎的傳感裝置，可用來檢測壓力、移動、溫度、濕度和燃氣。若無線傳感器無法由電力線供電，又不可能使用電池時（通常發生在大范圍的公共建設應用上），能量收集技術便能派上用場，以提供持續性的電力來源。

無線傳感網絡的急劇成長和物聯網解決方案，將驅動網絡上的大量數據流通，因此需要更大的帶寬，并擴展云端運算。無線傳感網絡是我們生活中不可或缺的一部分。各式各樣IP功能的傳感器，正開始通過無線技術，以一種有意義的方式彼此連結。迅速崛起的無線、傳感及信號處理技術的匯聚，終將使物聯網成真。