引言：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用過程中起到了樞紐的作用，以實(shí)現(xiàn)對(duì)空間分散范圍內(nèi)物理或環(huán)境狀況的協(xié)作監(jiān)控，進(jìn)而根據(jù)這些信息進(jìn)行相應(yīng)的分析和處理。
隨著工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟，以及市場(chǎng)需求的不斷增加，工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)傳感器替代效果不斷提升。據(jù)國(guó)外機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，用于工業(yè)自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)等相關(guān)市場(chǎng)的無線傳感、跟蹤和控制設(shè)備以及相關(guān)服務(wù)在未來五年內(nèi)將達(dá)到350億美元。
隨著現(xiàn)代社會(huì)信息化發(fā)展，傳感技術(shù)作為一種與現(xiàn)代科學(xué)密切相關(guān)的新興學(xué)科得到迅速的發(fā)展。可以說，傳感器技術(shù)對(duì)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與轉(zhuǎn)型升級(jí)有著重要作用，對(duì)于占領(lǐng)戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn)具有十分重要的戰(zhàn)略意義。
進(jìn)入二十一世紀(jì)后，傳感器市場(chǎng)成為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的熱點(diǎn)領(lǐng)域，雖然在2012和2013年受全球經(jīng)濟(jì)不景氣與國(guó)際經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的影響，全球傳感器市場(chǎng)增長(zhǎng)乏力，但隨后幾年的傳感器市場(chǎng)規(guī)模在物聯(lián)網(wǎng)熱潮的推動(dòng)下實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)步提升。
就我國(guó)而言，傳感器在智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備、汽車電子、環(huán)保檢測(cè)與治理、醫(yī)療器械、智能家電等整機(jī)產(chǎn)品中的應(yīng)用更為廣泛，不斷拉升了傳感器產(chǎn)品的市場(chǎng)規(guī)模。其中，2015年，帶有芯片的傳感器在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模達(dá)到160.7億元，約占傳感器市場(chǎng)規(guī)模的14%。
眾所周知，在工業(yè)過程控制中，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，需要采集的信息正在不斷增加，生產(chǎn)過程要求大量的各類傳感器，如壓力傳感器、熱敏傳感器、光敏傳感器、氣體傳感器、濕敏傳感器和磁敏傳感器等，把大量非電量的物化參數(shù)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)控制信息，以滿足各個(gè)工業(yè)過程中的自動(dòng)化和智能化的發(fā)展需求。
然而，傳統(tǒng)的傳感器在工業(yè)領(lǐng)域依舊存在著一些局限性：與總線相連的傳感器代價(jià)昂貴，傳感器組網(wǎng)的開銷成本巨大;在人力難以靠近的危險(xiǎn)區(qū)域布線困難;不同類型的傳感器和控制系統(tǒng)的軟硬件之間協(xié)議不兼容。
與之相比，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用過程中起到了樞紐的作用，負(fù)責(zé)將獨(dú)立的傳感器單元通過無線網(wǎng)絡(luò)連接起來，并將各個(gè)傳感器采集的數(shù)據(jù)傳輸匯總，以實(shí)現(xiàn)對(duì)空間分散范圍內(nèi)物理或環(huán)境狀況的協(xié)作監(jiān)控，進(jìn)而根據(jù)這些信息進(jìn)行相應(yīng)的分析和處理。
在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)大背景下，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)憑借其靈活、安全、可靠、便捷以及低成本等優(yōu)勢(shì)，開始逐步替代傳統(tǒng)有線傳感器產(chǎn)品，并滲入到工業(yè)領(lǐng)域的各個(gè)環(huán)節(jié)，在未來企業(yè)智能化生產(chǎn)中發(fā)揮特殊的作用，成為市場(chǎng)上的新興熱點(diǎn)。
如今，隨著我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新興領(lǐng)域的持續(xù)帶動(dòng)，傳感器在工業(yè)自動(dòng)化過程中極為重要，扮演著為物理世界和控制系統(tǒng)提供信息連接的重要角色。據(jù)國(guó)外消息稱，某調(diào)研公司近期的一份報(bào)告顯示，由于采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)，如LoRa、Sigfox、LTE-M1和NB1等，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)得到了大幅度增長(zhǎng)。
該研究公司稱，在未來五年內(nèi)，Wireless HART和ISA100.11a等短距離無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及Wi-Fi、藍(lán)牙和專有解決方案將占據(jù)大部分市場(chǎng);但是采用如LoRa、Sigfox、LTE-M1和NB1等的LPWAN技術(shù)增長(zhǎng)更快。用于工業(yè)自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)、建筑和相關(guān)市場(chǎng)的無線傳感、跟蹤和控制設(shè)備以及相關(guān)服務(wù)在未來五年內(nèi)將達(dá)到350億美元。
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