漫谈WSN的发展之路

在电学之父法拉第(Faraday)诞生100年后，欧洲的科学家Nikola Tesla也展开了电气理论和实验。法拉第为人类带来了直流马达，而Tesla也提出了交流马达和许多电学相关知识。不过，Tesla最终成为了美国公民，同时他的许多研究工作是在美国完成的。1905年，Tesla预言全球各地的人类都能透过手持电话通讯。在另一个100年之后，这个梦想已经成真。

然而，这只是朝向无人小型通讯设备发展的第一步──目前我们的通讯系统仍然使用者大量的无线电发射塔、昂贵和脆弱的布线。还记得在海地大地震期间手机通讯失效的例子吗？这都意味着网际网络和当前的有线基础架构仍然非常脆弱。无论是火山爆发或地震，都可以让它们完全失效。

因此，人们提出了一种能让人群沟通讯息的点对点网络(ad hoc networking)来传递无线讯号。这种网络最常见的形式是类似一个网状网络(mesh)，在这个网状网络中，只要距离够近，几乎任何讯息都可以进行通讯。就像是人们的听说能力，网状网络的设备也能在无须基础设施的情况下接收和传送讯息。

举例来说，在历经30年的发展之后，我们已经看到了许多大型建筑物采用这类状网络进行通讯，这些网络可能使用ZigBee协议或是其它衍生产品。一家新创业者Meraki Networks已透过其Free the Net ad hoc networking项目在旧金山将40万个家庭用户连接到网际网络，让使用者摆脱家中缠绕的各种线路。

无线传感器网络(WSN)是一种机器到机器(M2M)的网状网络，其作业方式类似于网际网络，具备自我组织(self organising)和自我修复(self-healing)能力。由于具备自我校正能力，因此WSN也应用在一些无人领域，例如用于研究及海床上的热喷口在强大压力下的情况。

我们应该推动这些新的网络，让它们能够处理大量数据，而且完全无须维修费用，如此一来，我们便可以将之建置在数十亿颗树木中以监测森林大火、将它们装置在建筑物或引擎中，甚至应用在海洋漏油监测中──观察海洋动物和海域受污染程度，并协助处理问题。法国的SNCF国营铁路系统已经在轨道车辆中运用了相关技术。