作者： Harry Forbes，凌力爾特公司

在工業應用中，Dust Networks取得了對于無線傳感器網絡（WSN）技術領域的主導地位。Dust Networks宣布推出一個新的產品線，該產品線保留了該公司工業產品的主要特性，但同時面向商業和工業應用，以將其市場領導地位擴展到工業以外的領域。Dust Networks現為凌力爾特公司的一個產品組，其于2011年被后者收購。

概要

處在“物聯網（Internet of Things）”核心的網絡技術是一種被命名為“IEEE 802.15.4”的低功率無線網絡。ZigBee、IEC62591（WirelessHART）、ISA100和其他的傳感器網絡標準均采用了此項技術。“15.4”的初始版本是充當一個面向低功率、低數據速率傳感器（其只需使用一個小電池即可運作）的無線網絡。該觀點的另一個方面是：這些設備太無足輕重了，根本無力支持定義互聯網的TCP/IP協議。從那以后，最初觀點的這兩個方面都已經發生了改變。如今，許多采用15.4的應用已可使用豐富的電力（例如：智能計量）。此外，現在還可以直接在15.4網絡上運用互聯網協議族（IPv6）。

然而在功率受限的應用中，電池壽命仍然是一個重大的問題。為幫助應對該問題，15.4無線標準目前采用了一種被稱為TSMP（時間同步化網格協議）的技術。通過使喚醒/睡眠周期同步（這樣設備僅于存在主動通信時才被“喚醒”和消耗電能），TSMP可節省設備所用電池的電能。

Dust Networks在低功率工業網絡領域里的表現

TSMP是由Dust Networks在無線傳感器網絡（WSN）研究的早期開發的，當時還沒有相關的標準。Dust Networks在2011年12月被凌力爾特公司收購。Dust的目標是創建一種兼具低功耗和“可靠傳遞”特性的傳感器網絡。與傳統的IT網絡不同，在傳感器網絡中，任何單一點對點連接的可靠性都是相當低的。為了使傳感器信息的端到端傳遞高度可靠，傳感器網絡作為一個整體必須對點對點連通性不可避免的周期性喪失進行補償。

Dust Networks認為：給作為整體的傳感器網絡增添智能的最佳方法是使用一個高度智能的網絡管理器。該公司的架構將有源網絡管理器的復雜性集中在傳感器網絡的網關，即傳感器網絡的主節點。網關包含一臺功能強大的計算機和一個硬連線電源，故能處理計算方面的“重任”，從而可簡化傳感器節點（并降低其對功率的需求）。

Dust Networks運用長電池壽命與可靠傳遞的這種組合實現了其首批產品的差異化。這些特性源于TSMP和上佳的網絡管理。主要的工業OEM將Dust產品作為評判其他傳感器網絡技術的標準。隨著時間的推移，Dust成為了工業領域的明顯贏家，其保持了與主要OEM的供應商關系，這包括Emerson和GE。與其在傳感器網絡領域的很多競爭對手不同，Dust的產品獲得了工業OEM的認可。

最終，TSMP技術成為了傳感器網絡標準的一部分。Dust繼續提升其網絡管理能力，同時還為降低其產品的芯片級功耗積極地開展工作。Dust從未單純地將其自身視為一家軟件公司。Dust一個隱含的與眾不同之處是這家公司擁有開發和管理芯片級設計的能力。的確，該公司與無晶圓廠的半導體公司是最為相似的。正因為如此，Dust通過努力推出在芯片級上引入了功率優化的第二代產品。發表于2007年的這第二代產品其功率級相比于其所替代的產品低了50%左右，從而進一步延長了需要此類產品之工業應用中的電池壽命，并鞏固了Dust在工業領域的領先地位。

傳感器網絡觸及到了工業應用以外的領域

IPv6與傳感器網絡的結合形成了開發的轉折點，進而開辟了巨大的新可能性。傳感器網絡的運作之前一直被設想為無需TCP/IP協議族，這一點成為了一項重大的責任。例如，在ZigBee初始計劃中消耗的許多資源均以為15.4網絡重新確立服務而告終，而同等的東西在TCP/IP領域中則是業已成熟和標準化。當IPv6技術可融入傳感器網絡時（該組合被稱為“6LowPAN”），得到廣泛使用的TCP/IP協議族即成為傳感器網絡可用技術的一部分。這種“頓悟”時刻將整個傳感器網絡界送回到了發掘新應用的階段。

Dust Networks立刻認識到了這一發展的重要性。在2011年，該公司的計劃中出現了第三代產品線，此產品線專為在利用IP之新能力的同時保持Dust老產品之優勢而設計。Dust將這個新的產品線（稱為“SmartMesh IP”）視作一個可把Dust主導工業無線傳感器領域的完美優勢擴展到商業市場的平臺。

Dust在該新產品線中做出了重大的變革，同時著意地保持了幾個方面。該產品線包括一款新的Eterna 802.15.4e片上系統產品。這里，最顯著的差異是這款新產品使用了一個功能強大的低功率ARM Cortex-M3處理器。早期Dust產品的內置處理能力要低得多，適用于其有限的功能范圍。與此相反，基于IP的傳感器網絡要求支持多種協議，甚至包括傳感器節點本身上的應用。一個很大的不同點是，盡管該產品是為任意類型的網絡而設計的，但其支持的首個網絡堆棧卻是6LowPAN，而不是工業協議。

那么保留了哪些特性呢？其一就是保持了超低功耗。Dust再度運用其內部的設計專長開發了一款在功率用量指標方面可進一步超越商品化芯片組的產品。Dust的“智能網絡管理”是與其早期成功有關的另一條共同主線。最后，這些新產品仍然使用了TSMP技術。不過，新的TSMP實施方案將遵循最新IEEE 802標準（15.4e）中的規定。

WSN的未來前景

ARC Advisory Group（ARC）相信，工業無線傳感市場將以中等大的兩位數速率快速成長。采用諸如IEC62591等國際標準并得到主要供應商支持的成熟產品將推動WSN在工業應用中的普及。ARC認為，IEC62591設備目前是該市場的主宰，而且Dust很可能仍然是這一領域中最佳技術的提供者。

在工業應用以外，在源于采納TCP/IP協議而產生巨大優勢的驅動之下，WSN市場將邁向IP或6LowPAN。然而，在需要進行無人照管操作以支持總擁有成本（TCO）要求的長壽命和較高價值應用中，對于超低功率運作的需求仍將是一項重要的考慮。隨著其新型SmartMesh IP產品的加盟，Dust Networks采取的基本策略是：服務于那些性能要求高于商品化WSN產品所能實現之水平的應用。ARC預計商業OEM將“獲得”這一價值主張，而所采用的方式與工業OEM欣然接受Dust的早期技術是相同的。

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