无线传感器网络技术专利分析

    年来，国内外无线传感器网络技术的发展和应用取得了长足的进步。 在家庭自动化、工业自动化、楼宇控制、智能计量和电源管理市场等市场尤其引人注目。 与此同时，无线传感器网络的标准制定进展迅速，大大降低了智能传感器和无线传感器网络的复杂度。 例如，国际电气和电子工程师联合会（IEEE）1451工作组（IEEE 1451）制定了智能传感器的即插即用标准，以便所有符合标准的传感器都可以与其他仪器进行通信。 使用系统。

  该系列标准称为IEEE 1451智能传感器（包括传感器和执行器）接口标准，包括定义不同接口的不同标准，用于连接传感器和微处理器、仪器系统以及控制远程网络。 在这些标准中，IEEE 1451.5部分是目前许多研究和开发活动的焦点。  IEEE Part 1451.5 指定了支持 1451 兼容传感器和其他设备进行无线通信的技术。

  IEEE 目前正在制定无线个域网 (WPAN) 的两个标准 IEEE 802.11 和 IEEE 802.15。 其中，IEEE 802.15.4标准正逐渐被接受为低速率无线个域网(LR-WPAN)的物理层和媒体访问控制的标准。 此外，无线传感器网络领域还有两个基于IEEE 802.15.4的行业标准：ZigBee和WirelessHART。  ZigBee 是一种作为开放式全球标准而开发的无线技术，旨在满足低成本、低功耗无线传感器网络的特殊需求。 该标准充分利用了IEEE 802.15.4的无线收发器物理层规范，采用无需特殊许可即可在全球范围内运行的频率范围：2.400-2.484 GHz、902-928 MHz和868.0-868.6 MHz；  WirelessHART是另一种由HART通信基金会开发的开放标准无线网络技术。 该协议采用时间同步、自组织、自修复的网状网络结构。 该协议目前通过使用 IEEE 802.15.4 标准的无线电介质得到支持，并在 2.4GHz ISM 频段运行。

    此外，其他行业标准和专有系统也可能是实现无线传感器网络技术的选择。 例如，EnOcean是广泛应用于楼宇自动化领域的无线通信系统。 它也被认为是一种可能用于无线传感器网络的技术，但尚未被任何公认的标准化组织标准化。  Z-Wave 是一种专有的无线通信标准，专为家庭自动化而设计，尤其适用于家庭和轻型商业环境中的远程控制应用。 该技术使用嵌入或安装到家用电子设备和系统中的低功耗无线收发器，例如照明系统、家庭访问控制系统、娱乐系统和家用电器。 该技术已由 Z-Wave 联盟标准化。  Z-Wave 联盟是国际制造商之间的联盟，负责协调 Z-Wave 产品和设备的兼容性。

  与此同时，一些现有标准正在被修改以适应无线传感器网络技术。 例如，基于IEEE 802.11标准的无线局域网(WLAN)标准，称为WiFi标准，已添加到支持低功耗的版本——所谓的低功耗WiFi，以实现无线传感器网络技术 。

  美国专利局数据显示，在无线传感器网络技术方面，美国授权专利最多，其次是日本，其次是加拿大、韩国和法国。 同时，美国也是公布专利申请最多的国家，其次是韩国，其次是日本、瑞典和台湾。 美国授予的专利总数仍在逐年增加。  2009年颁发的专利数量是2005年的两倍多，这表明近年来无线传感器网络技术的研发活动非常强劲。