針對公共設施壽命、氣候環(huán)境監(jiān)測，以及大型廠房╱倉庫等廣大區(qū)域，布設無線傳感器形成無線感測網(wǎng)絡（Wireless Sensor Networks， WSN）成為發(fā)展趨勢。其成敗在于傳感器成本、布設節(jié)點的數(shù)量多寡╱密度，以及至少3~20年的免換電池的長期運行壽命要求下，從采用的低功耗的MCU、無線通訊技術(shù)以至于能源采集（Energy Harvesting）技術(shù)，都是這個無線感測網(wǎng)絡可長可久的關(guān)鍵。

無線傳感器技術(shù)為環(huán)境感測╱智能控制布下天羅地網(wǎng)

感測技術(shù)位于自動化領(lǐng)域架構(gòu)的第一層

而無線傳感器（Wireless Sensor）可以在難以接觸維修的公共設施（如高架道路╱橋梁），或山坡地、森林、海洋、湖泊等環(huán)境下，無須拉線就能大量的布設；當感測節(jié)點（Sensor Node）感應到周遭光線、溫度、濕度、壓力、磁力、振動、電流等變化，將這些量測變化經(jīng)由無線方式透過中繼站或直接回傳到中央控制服務器。整個感測區(qū)域可能有幾十個、數(shù)百個甚至上千個無線感測點，形成一個廣大的無線感測網(wǎng)（Wireless Sensor Network， WSN）。于2013年底正式營運的eTag電子收費，正是一種由每部車輛貼上eTag RFID卷標，通行經(jīng)過全國高速公路的eTag感應門架的一種無線感測的應用實例。

無線感測網(wǎng)絡廣泛用于公共設施、環(huán)境等監(jiān)測（NICS）

而在企業(yè)、大型廠房╱倉儲的工業(yè)控制應用，象是廠房的機臺設備設置溫度、電壓、馬達轉(zhuǎn)速等監(jiān)控點，一定時間間隔內(nèi)僅傳輸幾十個bytes到控制面板，就可有效掌握機臺設備的狀況。布設無線傳感器，可以簡化布線程序并有效降低整個感測網(wǎng)絡的布設與管理成本。至于在智能居家控制上，藉由MEMS微機電技術(shù)所開發(fā)的各種感測元件，可以做到體積纖細小巧且成本低廉，也開啟了無線感知技術(shù)應用無限的可能性。從早期任天堂Wii的體感控制，筆記本電腦硬盤振動偵測的防護，到從你我手中的智能型手機、平板計算機的加速感測儀（Accelerometer）、陀螺儀（Gyrometer）等的應用可見一斑。

各CPU/MCU廠紛紛推出超低功耗MCU搶占龐大IoT/WSN/穿戴式裝置商機（SiliconLab/Intel）

近年來，國內(nèi)外研究單位投注許多資源，開發(fā)無線感測網(wǎng)絡的應用服務，涵蓋了商業(yè)、娛樂、軍事、醫(yī)療、教育等方面。

無線感測技術(shù)低功耗超長效供電為關(guān)鍵

一個無線傳感器在硬件架構(gòu)上，包含了：1. MCU微控制器，通常內(nèi)嵌韌體，負責執(zhí)行感測數(shù)據(jù)采集與運算。2. 電力供應單元，象是鋰電池，或者是采用太陽能、壓電開關(guān)（Piezo Switch），或可借助環(huán)境磁力、無線電波產(chǎn)生電源的環(huán)境能源采集（Energy Harvesting）的設計。3. 一到多個感測單元，象是包含光線、溫度、濕度、壓力、磁力、振動、電流等的變化。通常會采用MEMS微機電感測元件。4. 無線射頻單元（RF Transceiver），通常應用到象是RFID，或其它支持低功耗的ZigBee、藍牙（Bluetooth）中低速率無線傳輸技術(shù)的RF芯片，傳送少量量測數(shù)據(jù)封包后即刻關(guān)閉以節(jié)省電力；傳遞到無線感測中繼站（Hub）匯集后，才轉(zhuǎn)以較高速率的Wi-Fi 802.11a/b/g/n或3G/3.5G方式傳送到中央服務器。

由于無線傳感器最大成本為CPU/MCU與RF射頻單元，有無線傳感器業(yè)者藉由先進半導體與封裝制程MCP甚至SoC方式加集成、密集化。目前無線傳感器的體積可以做到僅一枚硬幣大小，而具備802.11a/b/g/n Wi-Fi無線中繼傳輸節(jié)點，差不多跟一只優(yōu)盤、口香糖的大小相當。

其次，象是火山口、酷寒地帶、湖泊或高架道路橋梁等地，由于比較難以接觸且維護上比較不容易，為了降低安裝與頻頻更換電池的維護成本，在這些地點所布置的無線感測點，規(guī)格上被要求僅以電池就能運行3~20年，甚至要具備環(huán)境能源采集（Energy Harvesting）能力，也就是可以利用太陽能、壓電開關(guān)、磁力、振動，甚至擷取環(huán)境無線訊號的方式就能產(chǎn)生微弱的電力，使整個無線傳感器能運行。依IDTechEx預測，具備環(huán)境擷電的感測裝置數(shù)量，到2019年將達到100億，是2009年5億部的20倍。

若每個無線感測節(jié)點一有風吹草動就頻頻上傳量測訊號，龐大的量測數(shù)據(jù)上傳會造成整個無線感測網(wǎng)的帶寬與能源的消耗。區(qū)域自主運算（Local Processing）成為是新一代無線傳感器的設計新趨勢。平時無線傳感器MCU與RF處于睡眠節(jié)能模式，一有量測訊號出現(xiàn)時先開啟MCU，做好數(shù)據(jù)簡易判斷確認后，快速開啟RF單元傳送數(shù)據(jù)后關(guān)閉RF與MCU，重返節(jié)能模式。另外韌體空中更新（Over-The Air， OTA）的設計，方便日后藉由遠程無線方式傳送韌體資料，對廣大的傳感器的韌體進行更新作業(yè)。

同時是否選擇產(chǎn)業(yè)界開放標準的MCU，具備豐富多元化的第三方軟硬件開發(fā)套件與軟件開發(fā)工具，使得開發(fā)無線感測的創(chuàng)意應用不受到任何限制。像芯科（Silicon Labs）從早期選擇8051單芯片，到近年改用安謀（ARM）的Cortex M0/M0+架構(gòu)的EFM32 Zero Gecko，做為Wireless Sensor MCU，同時能與各種溫度、濕度、環(huán)境光源、動作偵測器、開關(guān)門偵測、定位偵測、化學合成、煙霧偵測器等做介接。其無線傳感器在內(nèi)建鋰電池在無陽光下可供電數(shù)十小時，外搭太陽能光電板，則僅需3~5小時一般日照就能充電完成；若搭配壓電、振動或其它環(huán)境擷電的方式，輔以長效鋰電池，幾乎10~20年內(nèi)無須更換電池。

英特爾（Intel）基于x86架構(gòu)下，重新打造22nm制程、400MHz的Quark處理器，在CES 2014首度公開僅一張SD卡大小的雙核計算機平臺Edison，內(nèi)建Wi-Fi與藍牙射頻模塊，目前瞄準于搶占物聯(lián)網(wǎng)、無線感測與穿戴式裝置商機，并舉辦總獎額130萬美元的開發(fā)應用獎，來吸引開發(fā)者的創(chuàng)意應用。

無線感測導入居家控制與穿戴式裝置

從早期煙霧傳感器、瓦斯傳感器、玻璃窗被入侵傳感器等應用，到近期像早期的到近期LED燈具的環(huán)境╱情景設定、光源亮度設定，以及電動窗簾自動啟閉，恩智浦（NXP）發(fā)表應用壓電原理（Piezo）的無線切換開關(guān)，按下開關(guān)就能產(chǎn)成電力驅(qū)動內(nèi)部的射頻芯片，傳輸訊號到支持ZigBee的無線LED燈具上。

無線感測技術(shù)也進一步深入家庭╱辦公室自動化的應用。藉由布建各種溫度、光源、壓力的無線傳感器，以及無線ZigBee的開關(guān)控制，透過云端方式，由用戶藉由手機、平板的方式進行監(jiān)控，進一步達成像燈光、窗簾、冷氣等的自動化應用。目前已有象是遠雄建設的二代宅、林口未來市，以及淡海新市鎮(zhèn)的建案，都采用一些采用無線ZigBee可云端控制的家電自動化控制方案。

長庚大學跟體育大學、健身中心進行老年人生理參數(shù)與運動資料的收集。規(guī)劃出適合于他的運動器材以及運動模式，透過具備無線感測網(wǎng)絡（WSN）的健身器材做連結(jié)，讓健身器材會偵測、建議選用何種什么模式來運動，以及告知運動量。同時他們于2008年開發(fā)出集成心電圖訊號（ECG）、呼吸、體液、溫度與移動加速度等感測功能的智能衣，可做到24小時隨時隨地監(jiān)控記錄，并透過手機或計算機瀏覽記錄。下個目標則是與ICT業(yè)界合作，將各種無線感測技術(shù)，導入并集成到各種附著于身上（On Body）的穿戴式裝置，使目前的醫(yī)療照護，可從醫(yī)院延伸到老人機構(gòu)，再從機構(gòu)再跨到一般社區(qū)的居家照護。