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在哪里我们能用到无线传感器网络?

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老怪甲 该用户已被删除
老怪甲 发表于 2010-7-19 18:45:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
近几日一直在收集无线传感器技术相关资料,最关心的就是他的应用领域----没有MEMS的简单便携,也没有智能监控系统的稳定大器,而且后两者已经占据了市场寡头----消费电子和安保监控领域,除此之外无线传感技术究竟是靠什么优势存活在哪里场合呢?

1、军事领域

无线传感器网络具有可快速部署、可自组织、隐蔽性强和高容错性的特点,因此非常适合在军事上应用。利用无线传感器网络能够实现对敌军兵力和装备的监控、战场的实时监视、目标的定位、战场评估、核攻击和生物化学攻击的监测和搜索等功能。目前国际许多机构的课题都是以战场需求为背景展开的。例如,美军开展的如C4KISR计划、Smart Sensor Web、灵巧传感器网络通信、无人值守地面传感器群、传感器组网系统、网状传感器系统CEC,等等。

实例:2005年,美国军方成功测试了由美国Crossbow产品组建的枪声定位系统。如图1所示,节点被安置在建筑物周围,能够有效地按照一定的程序组建成网络进行突发事件(如枪声、爆炸源等)的检测,为救护、反恐提供有力手段。


图1:狙击手定位系统(上图)检测区域俯瞰图(下图)模型图:红色为狙击手的位置,绿色为节点位置

2、 农业领域

无线传感器网络有着卓越的技术优势。它可用于监视农作物灌溉情况、土壤空气变更、牲畜和家禽的环境状况以及大面积的地表检测。

如图2所示,一个典型的系统通常由环境监测节点、基站、通信系统、互联网以及监控软硬件系统构成。如图所示,根据需要,人们可以在待测区域安放不同功能的传感器并组成网络,长期大面积地监测微小的气候变化,包括温度、湿度、风力、大气、降雨量,收集有关土地的湿度、氮浓缩量和土壤PH值等,从而进行科学预测,帮助农民抗灾、减灾,科学种植,获得较高的农作物产量。

实例:2002年,英特尔公司率先在俄勒冈建立了世界上第一个无线葡萄园。传感器节点被分布在葡萄园的每个角落,每隔一分钟检测一次土壤温度、湿度或该区域有害物的数量,以确保葡萄可以健康生长。

3、环保监测
同农业监测。

实例:2002年,由英特尔的研究小组和加州大学伯克利分校以及巴港大西洋大学的科学家把无线传感器网络技术应用于监视大鸭岛海鸟的栖息情况。他们使用了包括光、湿度、气压计、红外传感器、摄像头在内的近10种传感器类型数百个节点,系统通过自组织无线网络,将数据传输到300英尺外的基站计算机内,再由此经卫星传输至加州的服务器。

4、建筑领域

实例:利用适当的传感器,例如压电传感器、加速度传感器、超声传感器、湿度传感器等,可以有效地构建一个三维立体的防护检测网络。

实例:富士通公司2004年12月宣布,将与美国施乐公司下属的帕洛阿尔托研究中心签署了一份研究协议----研究如何在建筑物上安装联网的地震传感器,为处于地震带的民居提供更好的监测预警机制。

5、医疗监控

无线传感器网络在检测人体生理数据、老年人健康状况、医院药品管理以及远程医疗等方面可以发挥出色的作用。在病人身上安置体温采集、呼吸、血压等测量传感器,医生可以远程了解病人的情况。


实例:研究人员开发出基于多个加速度传感器的无线传感器网络系统,用于进行人体行为模式监测,如坐、站、躺、行走、跌倒、爬行等~

6,工业应用

煤矿安全检测与定位系统(北京邮电大学)

实例:北京邮电大学的研究人员开展了煤矿瓦斯报警和矿工定位无线传感器网络系统的研究,一个节点上包括了温湿度传感器、瓦斯传感器、粉尘传感器等。传感器网络经防爆处理和技术优化后,可用于危险工作环境,在煤矿工作的员工及其周围环境将可以得到随时监控。

7,智能家居

实例:传统的水、电表有抄表员读取读数,随着社会的发展及高层建筑的普及、传统操作给抄表人员带来越来越多的麻烦。浙江大学计算机系的研究人员开发了一种基于无线传感器网络的无线水表系统,具有高度的自动化性能,抄表人员无需访问每户人家,只需在楼下按下抄表键,即可获得该楼的所有水表的读数。

8,未知领域探索

探索外部星球一直是人类梦寐以求的理想,借助于航天器布撒的传感器节点实现对星球表面大范围、长时期、近距离的监测和探索,是一种经济可行的方案。NASA的JPL实验室研制的Sensor Webs就是为将来的火星探测、选定着陆场地等需求进行技术准备的。现在该项目已在佛罗里达宇航中心的环境监测项目中进行测试和完善。

美国宇航局的空间探索计划中无线传感器网络的应用模式示意图
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