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无线传感器网络的应用场景优化

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:智能化电器设计就是无线传感器网络的典型商业应用。无线传感器网络还可以监测土壤状态,利用多种传感器来监测降雨量、河水水位和土壤水分,并依此预测爆发山洪的可能性。如果在住院病人身上安装特殊用途的传感器节点,如心率和血压监测设备,医生利用无线传感器网络就可以随时了解被监护病人的病情,及时有效抢救。还可以利用无线传感器网络长时间地收集人体的生理数据,这些数据对了解人体活动机理和研制新药品都是非常有用的。

无线传感器网络的应用场景优化

(1)军事应用

军事应用是无线传感器网络技术的主要应用领域,由于其特有的无需架设网络设施、可快速展开、抗毁性强等特点,是数字战场无线数据通信的首选技术,是军队在敌对区域中获取情报的重要技术手段。

无线传感器网络是由密集型、低成本、随机分布的节点组成的,自组织性和容错能力使其不会因为某些节点在恶意攻击中的损坏而导致整个系统的崩溃,这一点是传统的传感器技术所无法比拟的,这就使传感器网络非常适合应用于恶劣的战场环境中,包括监控我军兵力、装备和物资,监视冲突区,侦察敌方地形和布防,定位攻击目标,评估损失,侦察和探测核、生物和化学攻击。美国DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency)的SensIT(Sensor Information Technology)计划就是无线传感器网络应用于军事的典型案例。

(2)商业应用

自组织、微型化和对外部世界的感知能力是无线传感器网络的三大特点,这些特点决定了无线传感器网络在社会商业领域占有一席之地。智能化电器设计就是无线传感器网络的典型商业应用。很多智能家电带有嵌入式处理器,与执行机构组成的无线网络与互联网连接在一起,利用远程监控系统,可完成对家电的远程遥控,例如可以在回家之前半小时打开空调,这样回家的时候就可以直接享受适合的室温,也可以遥控电饭锅微波炉、电冰箱、电话机、电视机、录像机、计算机等家电,按照自己的意愿完成相应的各种工作,也可以通过图像传感设备随时监控家庭安全情况。

(3)环境观测

环境检测中对无线传感器网络的应用主要有两个部分:(www.xing528.com)

一是利用无线传感器网络的节点分布的广泛性,可以大范围地采集数据,例如:通过布置传感器节点,可以跟踪候鸟昆虫的迁移,研究它们的生活习性。另外可以通过播撒微型传感器于海洋,监测海洋状况。无线传感器网络还可以监测土壤状态,利用多种传感器来监测降雨量、河水水位和土壤水分,并依此预测爆发山洪的可能性。类似地,无线传感器网络在森林火灾准确预报、及时地预报,天气预报,精细农业,农作物中的害虫监测,土壤的酸碱度和施肥状况,农田管理等都有很大的应用前景。

另一方面,利用无线传感器网络的自组织的特点,可以借助于航天器布撒的传感器节点实现对星球表面长时间监测。除了空间工作站,目前空间探索特殊的环境需要极高的自动化。因此,无线传感器网络技术在空间探索方面有着巨大的应用。NASA的JPL(Jet Propul-sion Laboratory)研制的Sensor Web就是为将来的火星探测进行技术准备的,已在佛罗里达宇航中心周围的环境监测项目中进行测试和完善。

(4)医疗护理

传感器节点小的特点使其在医学上有特殊的用途。如果在住院病人身上安装特殊用途的传感器节点,如心率血压监测设备,医生利用无线传感器网络就可以随时了解被监护病人的病情,及时有效抢救。将传感器节点按药品种类分别放置,计算机系统即可帮助辨认所开的药品,从而减少病人用错药的可能性。还可以利用无线传感器网络长时间地收集人体的生理数据,这些数据对了解人体活动机理和研制新药品都是非常有用的。

(5)其他方面的应用

除上述作用之外,无线传感器网络还应用于生活的各个方面,例如对建筑物状态监控是利用无线传感器网络来监控建筑物的安全状态,采用无线传感网络对复杂机械进行维护能够降低人工开销。尤其是目前数据处理硬件技术的飞速发展和无线收发硬件的发展,新的技术已经成熟,可以使用无线技术避免昂贵的线缆连接,采用专家系统自动实现数据的采集和分析。

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