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無線傳感器網絡的應用

發布時間:2018-08-15  發布者:利坤電子

隨著微電子技術、無線通信技術、分布式信息處理技術和計算技術的發展,20世紀90年代末現代意義上的無線傳感器網絡(WirelessSensorNetworks,WSNS)技術   先在   發端。當時美軍主要研制了分布式傳感器網絡系統并將其用于提升海軍協同交戰能力,以及遠程戰場監控等軍事。其后,世界各主要發達   也開展了對傳感器網絡相關工作轟轟烈烈的研究。除軍事應用外,無線傳感器網絡技術也越來越多地被應用于民用。我國與世界各發達   幾乎同步啟動了對現代意義上的無線傳感網絡及其應用的研究,該研究己經成為我國信息少數位于世界前列的方向之一。
  作為獲取客觀世界物理信息的方式,無線傳感器網絡綜合了傳感器技術、半導體技術、微系統技術、嵌入式計算技術、無線通信技術、分布式信息處理技術和計算機技術等,具有鮮明的跨學究特點。可以實現對網絡監控區域內監測對象信息的實時監測、感知和收集,并將收集到的信息進行數據處理后傳送給終端用戶。無線傳感器網絡在軍事偵查、工業流程、農業生產、交通管理、   反恐、、空間探測,以及家庭室內環境等眾多都有著廣泛的應用,其研究、和應用涉及到許多重要方面,與國民經濟、      戚戚相關。
  無線傳感器網絡具有廣闊的應用前景,目前己被廣泛應用于軍事、環境、交通、、家庭、空間探索等諸多,其發展和應用己經深入改變了人類生產和生活的理念和方式。以下僅列出傳感器網絡的幾個典型應用。
  (1)軍事應用。無線傳感器網絡可通過飛機散布、炮彈發射等方式進行大規模部署,自組織能力和高容錯性使其在部分節點受到外界干擾和惡意攻擊時不至于陷入整體崩潰。這些特點使得無線傳感器網絡在軍事應用中具有   的技術優越性,而且關于它的研究   早也起源于軍事。無線傳感器網絡是軍事管理、控制、通信和計算系統的一部分,能夠對敵軍的兵力和裝備進行偵察、對戰場實施實時監控、為制導系統提供準確的目標位置信息、準確探測生化武器成分并對核攻擊進行監測和搜索。
  (2)環境監測。傳感器網絡無人值守,外部設置傳感器外殼保護,適于獲取隨機數據,克服了傳統方式在數據收集過程中遇到的困難,同時避免了對侵入環境所造成的破壞。在環境研究方面,傳感器網絡可用于監視農作物灌溉和土壤情況;監測海洋和大氣的成分;通過對動物棲息地的監測實現生物多樣性的描述;監測森林環境并進行火災報告;根據降雨量、河水水位和土壤水分的監測數據預測山洪爆發的可能性等。
  (3)護理。無線傳感器網絡在護理方面優越性明顯,可用于監護病人的生理數據監測以便醫生隨時了解病人病情;可用于人體生理數據的長期收集,便于了解人體活動機理和研制新藥品;還可用于藥品的分類管理以防用藥錯誤。
  (4)智能家居。無線傳感器網絡也在逐步改變著人們的生活方式。通過在家電和家具中放置傳感器節點,組建無線網絡并與Internet網絡相連,形成一個家庭智能化網絡,從而實現對家電的遠程遙控,對家庭   狀況的實時監控,盡可能的為居住者提供便利舒適的家居生活。
  (5)工業應用。無線傳感器網絡在工業的應用包括在危險工業環境中進行過程監控,實施   監測;在工業自動化生產中,生產條件,降低檢查設備成本,并及時發現機械故障;在交通管理中,通過車輛跟蹤,實時的交通信息;在大型建筑物上部署無線傳感器網絡,收集數據以及時掌握建筑物的狀況。
  (6)空間探索。無線傳感器網絡在空間探索這一新興也體現了其優越性,借助于航天器將傳感器網絡節點布撒在外星體上,可以實現對星體表面長時間、大范圍、近距離的監測和探索。      航空與航天局的噴氣推進實驗室所研制的SensorWebs就是為將來的火星探測進行技術準備的。我為積極推進探月工程,也將無線傳感器網絡應用于月球探測車的傳感、導航和定位系統。
  總之,無論是在      ,還是在國民經濟等諸多方面,無線傳感器網絡都有著廣泛的應用。未來,傳感器網絡將向著智能化、綜合化的方向發展,成為聯系現實世界與數字世界的橋梁。隨著研究的不斷加深和拓寬,無線傳感器網絡將會逐步深入到人類生產生活的各個層面。
   無線傳感器網絡是當今備受關注的、多學科高度交叉的新興前沿研究,具有廣闊的應用前景,在眾多都有重要的研究和實用價值,已經引起了許多   軍事界、學術界和工業界的高度重視。無線傳感器網絡與傳統的無線網絡有著不同的特點和技術要求,因此提   量利用效率,研究和的、實用的無線傳感器網絡拓撲結構,的通信協議和路由算法,設計的策略,延長網絡的生命周期都成為目前傳感器網絡研究的核心課題。

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