3.1.1　智能传感器标准及专利进展

信息革命的第三次浪潮正悄然来临，将改变社会、企业、社区及每个人的生活。其中，无线传感器网络（WSN）备受关注。

无线传感器网络一般由在空间分布的网络节点和独立的网络节点组成，节点包含物理或环境条件，如温度、声音、压力、运动或污染物等，节点通常带有无线电收发器或其他无线通信设备，可以通过网络把数据传输至数据库和其他用户。无线传感器网络可以用于数据收集、目标跟踪及报警监控等。

近年来，国内外无线传感器网络的发展和应用取得了很大进展。同时，无线传感器网络的标准制定工作进展迅速，大大降低了智能传感器和无线传感器网络的复杂度。例如，电气与电子工程师协会（IEEE）建立了可以使智能传感器即插即用的标准，符合标准的传感器可以与其他仪器和系统一起工作。IEEE 1451约定了不同接口连接传感器和微处理器、仪表系统及控制异地网络的不同标准。IEEE制定了IEEE 802.11标准和IEEE 802.15标准，IEEE 802.15.4标准规定了低速率无线个域网（LR-WPAN）的物理层和介质访问控制层。ZigBee和WirelessHART基于IEEE 802.15.4标准。ZigBee是一项新型无线通信技术，是为解决低成本、低功耗无线传感器网络的特殊需求而开发的，其充分利用IEEE 802.15.4标准的物理层规范，采用在全球均可经营（无须特殊许可）的频率范围：2.400GHz～2.484GHz、902MHz～928MHz和868.0MHz～868.6MHz；WirelessHART是由HART通信基金会开发的开放式可互操作无线通信标准，其采用时间同步、自我组织和自我修复的网状网络结构，使用兼容运行在2.4GHz工业、科学和医药（ISM）频段上的IEEE 802.15.4标准。

为了适应无线传感器网络，一些现有的标准逐渐被修改。例如，在基于IEEE 802.11标准的无线局域网（WLAN）标准中加入低功率Wi-Fi，以实现无线传感器网络。

此外，其他行业标准和专有系统也可以应用于无线传感器网络。例如，EnOcean是在楼宇自动化领域广泛应用的无线通信系统，可在无线传感器网络中应用，但它没有由任何公认的标准化机构进行标准化；Z-Wave是为家庭自动化设计的无线通信专有标准，针对家庭和轻型商业环境中的遥控应用，将低功耗无线收发器嵌入家庭电子设备和系统中，如照明系统、家庭访问控制系统、娱乐系统和家用电器等，该技术已被Z-Wave联盟标准化（Z-Wave联盟是一个国际智能家居厂商联盟，负责实现Z-Wave产品和设备的兼容）。

美国专利局的数据显示，在无线传感器网络方面，美国拥有的已授权专利最多，日本位居第二，其后是加拿大、韩国和法国；美国拥有的已公开专利申请最多，韩国位居第二，其后是日本和瑞典。

在无线传感器网络技术领域，处于领先地位的15个公司为思科（Cisco）、爱立信（Ericsson）、费希尔罗斯蒙特（Fisher-Rosemount）、通用电气（GE）、霍尼韦尔（Honeywell）、IBM、英特尔（Intel）、微软（Mircosoft）、摩托罗拉（Motorola）、NEC、诺基亚（Nokia）、飞利浦（Philips）、三星（Samsung）、西门子（Siemens）和索尼（Sony）。其中，诺基亚在美国拥有的已授权专利数量最多，摩托罗拉、英特尔和微软紧随其后；三星在美国拥有的已公开专利申请数量最多，霍尼韦尔、微软、摩托罗拉和NEC紧随其后。另外，值得注意的是，IBM是目前在物联网方面领先的公司之一。