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無線傳感器及無線傳感節點應用

   2012年04月26日 09:09  
  傳感器信息獲取技術已經從過去的單一化漸漸向集成化、微型化和網絡化方向發展,并將會帶來一場信息*。無線傳感器網絡(WirelessSensorNetwork)綜合了微電子技術、嵌入式計算技術、現代網絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等*技術,能夠協同地實時監測、感知和采集網絡覆蓋區域中各種環境或監測對象的信息,并對其進行處理,處理后的信息通過無線方式發送,并以自組多跳的網絡方式傳送給觀察者。

  發展歷程

  早在上世紀70年代,就出現了將傳統傳感器采用點對點傳輸、連接傳感控制器而構成傳感器網絡雛形,我們把它歸之為*代傳感器網絡。隨著相關學科的的不斷發展和進步,傳感器網絡同時還具有了獲取多種信息信號的綜合處理能力,并通過與傳感控制器的相聯,組成了有信息綜合和處理能力的傳感器網絡,這是第二代傳感器網絡。而從上世紀末開始,現場總線技術開始應用于傳感器網絡,人們用其組建智能化傳感器網絡,大量多功能傳感器被運用,并使用無線技術連接CONTROLENGINEERINGChina版權所有,無線傳感器網絡逐漸形成。

  無線傳感器網絡是新一代的傳感器網絡,具有非常廣泛的應用前景,其發展和應用,將會給人類的生活和生產的各個領域帶來深遠影響。發達國家如美國,非常重視無線傳感器網絡的發展CONTROLENGINEERINGChina版權所有,IEEE正在努力推進無線傳感器網絡的應用和發展,波士頓大學(BoSTonUnversity)還于zui近創辦了傳感器網絡協會(SensorNetworkConsortium),期望能促進傳感器聯網技術開發。除了波士頓大學,該協會還包括BP、霍尼韋爾(Honeywell)、InetcoSystems、Invensys、L-3Communications、MillennialNet、Radianse、SensicastSystems及TextronSystems。美國的《技術*論》雜志在論述未來新興技術時,更是將無線傳感器網絡列為*項未來新興技術,《商業周刊》預測的未來四大新技術中,無線傳感器網絡也列入其中。可以預計,無線傳感器網絡的廣泛是一種必然趨勢,它的出現將會給人類社會帶來極大的變革。

  應用現狀

  雖然無線傳感器網絡的大規模商業應用CONTROLENGINEERINGChina版權所有,由于技術等方面的制約還有待時日,但是zui近幾年,隨著計算成本的下降以及微處理器體積越來越小,已經為數不少的無線傳感器網絡開始投入使用。目前無線傳感器網絡的應用主要集中在以下領域:

  a、環境的監測和保護

  隨著人們對于環境問題的關注程度越來越高,需要采集的環境數據也越來越多,無線傳感器網絡的出現為隨機性的研究數據獲取提供了便利,并且還可以避免傳統數據收集方式給環境帶來的侵入式破壞。比如,英特爾研究實驗室研究人員曾經將32個小型傳感器連進互聯網,以讀出緬因州大**島上的氣候,用來*價一種海燕巢的條件。
無線傳感器網絡還可以跟蹤候鳥和昆蟲的遷移,研究環境變化對農作物的影響,監測海洋、大氣和土壤的成分等。此外,它也可以應用在精細農業中控制工程網版權所有,來監測農作物中的害蟲、土壤的酸堿度和施肥狀況等。

  b、醫療護理

  無線傳感器網絡在醫療研究、護理領域也可以大展身手。羅徹斯特大學的科學家使用無線傳感器創建了一個智能醫療房間,使用微塵來測量居住者的重要征兆(血壓、脈搏和呼吸)、睡覺姿勢以及每天24小時的活動狀況。英特爾公司也推出了無線傳感器網絡的家庭護理技術。該技術是做為探討應對老齡化社會的技術項目CenterforAgingServicesTechnologies(CAST)的一個環節開發的。該系統通過在鞋、家具以家用電器等家中道具和設備中嵌入半導體傳感器,幫助老齡人士、阿爾茨海默氏病患者以及殘障人士的家庭生活。利用無線通信將各傳感器聯網可傳遞必要的信息從而方便接受護理。而且還可以減輕護理人員的負擔。英特爾主管預防性健康保險研究的董事EricDishman稱,在開發家庭用護理技術方面,無線傳感器網絡是非常有前途的領域。

  c、軍事領域

  由于無線傳感器網絡具有密集型、隨機分布的特點,使其非常適合應用于惡劣的戰場環境中,使其非常適合應用于惡劣的戰場環境中,包括偵察敵情、監控兵力、裝備和物資,判斷生物化學攻擊等多方面用途。美國國防部遠景計劃研究局已投資幾千萬美元,幫助大學進行智能塵埃傳感器技術的研發。哈伯研究公司總裁阿爾門丁格預測:智能塵埃式傳感器及有關的技術銷售將從2004年的1000萬美元增加到2010年的幾十億美元。

  小結

  傳感器節點是傳感器網絡的基本構成單位,由其組成的硬件平臺和具體的應用要求密切相關,因此節點的設計將直接影響到整個傳感器網絡的性能

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