无线传感器网络的应用分析解析
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无线传感器网络应用无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是一种由大量分布式无线传感器节点组成的网络,用于感知、采集和传输环境中的各种信息。
无线传感器网络应用已经在许多领域展现了潜力和优势,为各种应用场景提供了新的解决方案。
本文将就无线传感器网络应用于环境监测、智能农业和智慧城市领域进行探讨。
一、环境监测无线传感器网络在环境监测上具有广泛的应用前景。
通过节点分布在环境中,可以实时地感知和监测各种环境参数,如温度、湿度、气压等。
这些数据可以被用来监测自然环境的变化、气候变化的趋势以及环境污染的情况。
在野生动物保护方面,无线传感器网络可以用于动物追踪和行为模式分析。
通过在动物身上植入传感器节点,可以实时地记录动物的位置和运动轨迹,帮助保护人员更好地了解动物的迁徙规律和栖息地的选择。
二、智能农业无线传感器网络在农业领域的应用,为现代农业带来了巨大的变革。
通过部署在田间地头的传感器节点,可以实时监测土壤水分、温度、光照等环境参数,帮助农民合理安排灌溉和施肥,提高农作物的产量和质量。
另外,无线传感器网络还可以应用于农业机械的智能化管理。
通过在农业机械上安装传感器节点,可以实时监测机器的工作状态和性能,为农民提供故障诊断和维护指导,减少机械故障和停机时间。
三、智慧城市无线传感器网络在智慧城市建设中有着广泛的应用前景。
通过在城市各个区域部署传感器节点,可以实时感知和监测城市中的交通流量、空气质量、噪音水平等参数,为城市管理者提供决策支持和优化城市规划。
此外,无线传感器网络还可以应用于智能停车管理。
通过在停车场内部署传感器节点,可以实时监测车位的占用情况,通过智能导航系统引导车辆快速找到可用停车位,提高停车效率和交通流畅度。
总结:无线传感器网络应用于环境监测、智能农业和智慧城市等领域,为各种应用场景提供了新的解决方案。
通过节点分布和数据采集,无线传感器网络可以实现对环境参数的实时监测和采集,为环境保护、农业生产和城市管理提供了有力的支持和便利。
无线传感器网络技术的应用和未来发展一、无线传感器网络技术概述无线传感器网络是一种基于低功率微处理器、无线通信和传感器技术的无线网络,它能够自组织、自配置和自修复,可广泛应用于环境监测、智能家居、医疗健康、安防监控、农业渔业等领域。
无线传感器网络中包含了传感器节点、基站和传输介质,传感器节点采集周围环境数据信息,通过基站发送到应用服务器或云端,实现对环境的监测和控制。
二、无线传感器网络的应用1、环境监测领域无线传感器网络可以用于各种环境的监测,如空气质量监测、水质监测、土壤监测等。
利用无线传感器网络,可以实现对环境的监测和预警,及时发现和处理各种污染、灾害等事件。
2、智能家居领域无线传感器网络可以在家庭中实现智能化控制,如声音、光照、温度、湿度、安全等方面。
家庭环境中的传感器节点能够感知来自人们和环境的信息,并与其他设备进行通讯,实现高效智能控制。
3、医疗健康领域无线传感器网络可以实现对医疗设备的监控和远程控制,如智能床垫、心电图机、血糖监测等。
通过这些设备,可以及时监测运动情况、心率、血压等指标,为患者提供及时有效的医疗服务。
4、安防监控领域无线传感器网络可以在安防领域中实现监控、识别、控制等功能,如对于危险区域的监控、对人员流动的监控、对于危险物品的监测等。
这些功能可以帮助人们及时掌握周围的情况,减少不必要的损失与危险。
5、农业渔业领域无线传感器网络可以实现对农业生产的监测与控制,可以在农业领域中实现智能化管理,如对土壤、气象、耕作状态的监测、对作物、畜、水产品的监控等。
通过这种方式,可以对农业生产进行有效管理与控制,减少浪费和资源消耗,提高农业生产力。
三、无线传感器网络的未来发展1、无线传感器网络将向大规模、高盈利的方向发展。
随着传感器节点和网络服务的成熟,无线传感器网络将不仅仅是用于某些特定领域,还将在大规模和高盈利的领域中得到广泛的应用。
2、无线传感器网络将向ICT(信息与通信技术)的普及方向发展,成为智能光明城市的核心组成部分。
无线传感器网络技术的原理与应用场景无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)是一种基于无线通信技术和传感器技术相结合的网络系统。
它由大量分布在被监测区域内的节点组成,这些节点能够感知环境中的各种参数,并通过无线通信相互交流。
本文将介绍无线传感器网络技术的基本原理以及其在各种应用场景中的具体应用。
一、无线传感器网络技术的原理1. 无线传感器节点无线传感器节点是无线传感器网络的基本组成单元,它由感知器、处理器、无线通信模块和能源供应组成。
感知器用于感知环境中的参数,如温度、湿度、压力等。
处理器用于处理收集到的数据,并根据需要做出相应的响应。
无线通信模块则实现了节点之间的通信功能。
能源供应通常采用电池等,因此节点的能耗是无线传感器网络中需要考虑的重要问题之一。
2. 网络拓扑结构无线传感器网络中常见的网络拓扑结构包括星形网络、网状网络和混合网络。
星形网络中,所有的节点都与一个中心节点相连接;网状网络中,各个节点之间可以相互连接;混合网络则是以上两种拓扑结构的结合。
不同的拓扑结构适用于不同的应用场景,选择合适的拓扑结构能够提高整个网络的性能。
3. 无线传感器网络通信协议无线传感器网络的通信协议对于整个网络的性能起着至关重要的作用。
常用的无线传感器网络协议包括数据链路层协议、网络层协议和传输层协议。
数据链路层协议负责节点之间的数据传输,如低功耗无线个人局域网(Low power Wireless Personal Area Network,LW-PAN);网络层协议负责路由选择和数据转发,如自组网协议(Ad hoc Networking Protocol,ANP);传输层协议则负责数据的可靠传输,如传感器传输控制协议(Sensor Transmission Control Protocol,STCP)。
二、无线传感器网络的应用场景无线传感器网络技术在各个领域中都有广泛的应用场景。
无线传感器网络应用案例分析无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)是一种由大量分布式无线传感器节点组成的自组织网络,可以实现环境监测、物体追踪、数据通信等功能。
本文将通过分析几个具体案例,探讨无线传感器网络在不同领域的应用。
一、农业领域中的无线传感器网络应用在农业领域,无线传感器网络能够监测土壤湿度、气温、光照等环境参数,帮助农民全面掌握农田的状态,从而提高农作物的生长质量和产量。
例如,在农田中布置了大量的无线传感器节点,通过采集土壤湿度和光照强度等信息,农民可以及时调整灌溉和施肥的策略,以达到最优的生长条件。
二、环境监测中的无线传感器网络应用无线传感器网络在环境监测领域有着广泛的应用。
例如,在城市污染监测中,可以部署大量的传感器节点,实时监测空气质量、噪音水平等指标,并将数据传输给中心服务器进行分析。
通过这种方式,城市管理者可以及时采取措施,改善环境质量,提升居民的生活质量。
三、智能交通中的无线传感器网络应用无线传感器网络在智能交通系统中发挥着重要作用。
例如,在交通拥堵监测中,通过在道路上布置传感器节点,可以实时监测车流量、车速等信息。
这些数据可以帮助交通管理部门及时采取交通疏导措施,提升交通通行效率,减少交通拥堵。
四、医疗健康中的无线传感器网络应用无线传感器网络在医疗健康领域中也有着重要的应用价值。
例如,在健康监测中,可以通过佩戴传感器设备,对患者的心率、体温等生理指标进行实时监测,并及时将数据传输给医疗机构进行分析。
这种方式可以帮助医生及时判断患者的健康状况,并采取相应的治疗措施。
五、安防领域中的无线传感器网络应用在安防领域,无线传感器网络可以用于监测和控制。
例如,在监狱监控系统中,可以使用无线传感器节点对监狱周边进行实时监测。
如果有异常情况出现,传感器节点会立即发出警报信号,以便安保人员及时介入处理。
这种应用可以提高监狱的安全性,并加强对犯罪行为的防范。
无线传感器的网络技术应用分析
无线传感器网络技术是一种新型的网络技术,它将传感器节点组成网络,通过无线通信技术相互连接。
无线传感器网络技术的应用范围非常广泛,包括环境监测、物流管理、智能交通等各个领域。
本文将对无线传感器网络技术的应用进行分析。
无线传感器网络技术在环境监测领域有着广泛的应用。
通过将无线传感器节点布置在需要监测的环境中,可以实时地采集环境参数,比如温度、湿度、气体浓度等,然后通过无线通信将数据传输到中央控制中心进行处理。
这样可以帮助人们实时了解环境状况,及时采取相应的措施进行调整。
在工业生产过程中,通过布置无线传感器节点来监测环境温度和湿度,可以帮助企业及时发现温度或湿度异常,避免设备发生故障或产品质量问题。
在物流管理领域,无线传感器网络技术也有着重要的应用价值。
通过将无线传感器节点放置在货物上,可以实时地监测货物的位置和状态。
在物流运输过程中,通过布置无线传感器节点,可以实时地监测货物的温度、湿度和物流节点的定位信息,并将这些信息传输到中央控制中心。
这样,物流企业可以及时了解货物的状况,提高货物的运输安全性和准确性。
通过对货物的实时监测,还可以减少货物损失和遗失,提高物流运输效率。
在智能交通领域,无线传感器网络技术也有着广泛的应用。
通过将无线传感器节点布置在交通路口、车辆和行人上,可以实时地监测交通流量、车速和交通状况。
这样,交通管理部门可以根据实时的数据进行交通流量调度,提高交通的效率和安全性。
通过无线传感器网络技术还可以实现车辆的自动驾驶和自动泊车,提高交通的智能化程度。
无线传感器网络技术的应用一、无线传感器网络概述无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)是由无线传感器节点组成的自组织且具有大规模分布性的网络系统。
其节点可以用于感知环境或者采集数据,通过网络将数据传回中心节点,实现环境监测、数据采集、控制等功能。
二、无线传感器网络技术的应用1. 环境监测随着城市化进程的加快以及空气、水质污染的严重性日益加剧,无线传感器网络技术可以用于环境监测。
比如,在城市的公园、广场等场所布置一些传感器节点,实时监测空气中的PM2.5、CO2等污染物,通过网络将数据传回中心节点,及时预警、保护市民健康。
2. 智能家居无线传感器网络技术可以应用于智能家居领域。
我们可以通过人体传感器节点将家中人员的行动轨迹、起居习惯等数据采集下来,作为智能设备的参考,从而实现智能应用的更加个性化和高效化。
3. 工业自动化无线传感器网络技术可以用于工业自动化控制中,通过感知原材料供应、生产设备状态等信息,及时处理数据,调整生产流程,提高生产效能,降低生产成本。
4. 农业领域无线传感器网络技术可以应用于农业领域,实现精准农业。
如在田地中布置传感器节点,感知土地植被的生长情况、温湿度等信息,通过数据分析,实现精准灌溉、肥料施用,提高农业生产效益。
5. 物联网无线传感器网络技术是物联网的核心技术之一,可以用于个人消费设备、智能家居、工业控制、领域监测等。
各种设备通过传感器节点实现信息的采集与传输,实现设备之间的互联互通,提高人们的生活品质和工业生产效能。
三、无线传感器网络技术的优势1. 低成本无线传感器节点的成本较低,可以降低网络整体成本,提高应用范围和普及度。
2. 系统灵活由于无线传感器节点的低成本和小规模,可以很容易地增加或减少节点的数量,实现对系统的灵活控制与管理。
3. 能源自主由于传感器节点体积小,通常适用的电池也比较小,可以通过能量自主技术和能源高效利用技术,实现长时间运行,避免了频繁更换电池的繁琐操作。
无线传感器网络的广泛应用无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是由许多分布在某一区域的小型无线传感器节点组成的网络。
每个节点都能感知环境中的各种信息,并通过无线通信互相传递和处理数据。
随着无线通信和传感技术的发展,无线传感器网络在各个领域得到了广泛的应用。
一、农业领域的应用无线传感器网络在农业领域的应用可提供实时的环境监测和农作物生长情况的数据,帮助农民进行农田管理。
通过安装在农田中的传感器节点,可以收集土壤湿度、温度、光照等环境参数,以及作物生长状态的数据。
基于这些数据,农民可以及时调整灌溉和施肥等措施,提高农作物的产量和品质。
二、环境监测领域的应用无线传感器网络在环境监测领域的应用可以实时地收集和传输环境参数的数据,如空气质量、水质、噪声等。
这些数据对于环境保护和资源管理非常重要。
传感器节点可以安装在城市中的各个角落,通过无线通信将环境数据传输到中心服务器。
基于这些数据,政府和相关部门可以采取相应的措施来改善环境质量和保护生态系统。
三、工业监控领域的应用无线传感器网络在工业监控领域的应用可以实时监测和控制工业设备和流程。
传感器节点可以安装在生产线上,通过收集关键参数的数据,如温度、压力、振动等,帮助企业进行实时监控和远程管理。
这可以提高工业生产的效率和安全性,减少故障和事故的发生。
四、智能交通领域的应用无线传感器网络在智能交通领域的应用可以提供实时的交通信息和道路状况数据。
通过在道路上安装传感器节点,可以收集交通流量、车速、拥堵情况等数据。
这些数据可以用于交通控制、车辆导航和路况预测等应用,帮助缓解交通拥堵和提高交通流动性。
五、健康监测领域的应用无线传感器网络在健康监测领域的应用可以实时监测和记录人体健康状况的数据。
通过佩戴在身体上的传感器节点,可以收集心率、体温、血氧饱和度等信息。
这些数据可以用于健康管理、疾病预防和远程医疗等应用,提高个人健康水平和医疗服务的效果。
无线传感器的网络技术应用分析无线传感器网络技术(Wireless Sensor Network,WSN)是一种由分布在广泛地区内的传感器节点组成的网络,用于收集目标区域内的信息并将其传输到控制中心。
无线传感器网络技术已经在许多领域得到了广泛的应用,例如环境监测、军事侦察、医疗保健、工业控制等。
本文将从不同的角度对无线传感器网络技术的应用进行分析,并探讨其在各个领域中的前景和挑战。
一、环境监测领域无线传感器网络技术在环境监测领域的应用非常广泛,例如空气质量监测、水质监测、土壤监测等。
通过将传感器节点部署在需要监测的地区,可以实时地收集环境信息,并将数据传输到控制中心进行分析和管理。
这样的应用可以帮助环境保护部门监测环境污染情况,及时采取相应的措施进行治理。
无线传感器网络技术还可以应用于自然灾害的监测与预警,帮助人们及时准确地应对自然灾害的发生。
二、军事侦察领域在军事领域,无线传感器网络技术被广泛应用于军事侦察和监视任务。
通过部署传感器节点在敌方领土或者敌方部队活动的地区,可以及时地收集情报信息并传输到后方指挥中心,为军事指挥决策提供重要的情报支持。
无线传感器网络技术还可以用于军事目标的监视和跟踪,提高军事行动的精确性和有效性。
三、医疗保健领域在医疗保健领域,无线传感器网络技术可以被用于监测患者的生理指标、药物的剂量控制、病房内的环境参数等。
通过将传感器节点植入患者身体内或者部署在医疗设施中,可以实现对患者健康状况的实时监测和管理,为医生提供及时准确的诊断和治疗依据。
无线传感器网络技术还可以应用于医疗设备的监测和维护,提高医疗设备的利用效率和安全性。
四、工业控制领域无线传感器网络技术在工业领域的应用也非常广泛,例如智能制造、设备监测、物流管理等。
通过部署传感器节点在生产线上、仓储区域或者设备上,可以实现对工业生产的实时监测和控制,提高生产效率和资源利用率。
无线传感器网络技术还可以应用于工业设备的故障预警和维护,帮助企业及时发现设备故障并采取相应的措施进行修复,避免生产事故的发生。
无线传感器网络(WSN)的特点与应用无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)是一种由大量的分布式无线传感器节点组成的网络系统。
每个节点都具备感知、处理、存储和通信等能力,用于采集、传输和处理环境中的各种信息。
WSN的特点及其广泛应用使其成为了当代信息技术领域的研究热点。
一、特点1. 分布式自组织:WSN中的节点可以自组织地构建网络,无需人工干预。
节点通过相互通信和协调来共同完成任务,具备较强的自适应性和冗余容错能力。
2. 节点资源受限:WSN中的节点通常具备较小的计算、存储和能量资源。
为了降低成本和延长网络寿命,节点的硬件资源通常被设计为低功耗、低成本的微型设备。
3. 多传感器融合:WSN中的节点通常配备多种类型的传感器,如温度、湿度、光线、声音等。
通过对不同传感器数据的融合分析,可以提供更全面和准确的环境监测和信息获取。
4. 无线通信:WSN中的节点通过无线通信方式进行数据传输和网络连接。
无线通信不受地理位置限制,节点之间可以自由通信,提供了较大范围的网络覆盖。
二、应用1. 环境监测与物联网:WSN可以应用于环境监测领域,如气象、水质、土壤等。
通过部署大量节点,能够实时、精确地获取环境参数,为环境保护和资源管理提供科学依据。
2. 智能交通系统:WSN可用于智能交通系统中,通过节点部署在道路、交叉口等位置,实现车流量、车速等交通信息的实时监测和分析,并通过数据传输实现交通信号的智能控制。
3. 农业生产与精准农业:WSN可以用于农业领域,通过节点在田地中的布置,实时监测农田土壤湿度、温度以及农作物的生长情况,提供数据支持,实现农业生产的科学化和精细化管理。
4. 工业自动化与智能制造:WSN在工业自动化中的应用十分广泛,例如在工厂生产线上布置节点进行生产过程监控、设备状态检测和故障预警等,提高生产效率和质量。
5. 灾害监测与救援:WSN可以用于灾害监测和救援领域,如地震、火灾、洪水等。
天津电子信息职业技术学院课程设计课题名称无线传感器网络的应用姓名XXX学号34班级电子S09-3专业应用电子技术成绩完成日期2011/10/26摘要传感器探测技术和结点间的无线通信能力,为无线传感器网络赋予了广阔的应用前景。
作为一种无处不在的感知技术,无线传感器网络广泛应用于各种行业领域,这里主要对当前成功应用的一些领域进行简略介绍。
关键词:传感器;应用;领域目录一、前言 (4)二、无线传感器网络的标准定义和优势 (4)三、无线传感器网络应用领域 (4)1、军事领域 (4)2、工业领域 (5)3、农业领域 (5)4、智能交通领域 (6)5、家庭与健康领域 (6)6、环境保护领域 (7)7、其他领域 (7)四、需要解决的问题 (7)1、网络内通信问题 (8)2、成本问题 (8)3、系统能量供应问题 (8)4、高效的无线传感器网络结构 (8)一、前言随着通信技术、嵌入式计算机技术与传感器技术的飞速发展和日益成熟,具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器开始在世界范围内出现。
由这些微型传感器构成的传感器网络引起了人们的极大关注。
这种传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术,能够通过协作实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测队象的信息,并对这些信息进行处理,获得详细、准确的数据,传送到需要这些信息的用户。
科技发展的脚步越来越快,人类已经置身于信息时代。
而作为信息获取最重要和最基本的技术——传感器技术,也得到了极大的发展。
传感器信息获取技术已经从过去的单一化渐渐向集成化、微型化和网络化方向发展,并将会带来一场信息革命。
具有感知能力、计算能力和通信能力的无线传感器网络综合了传感器技术、嵌人式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术,能够协作地实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息,并对这些信息进行处理,获得详尽而准确的信息,传送到需要这些信息的用户。
无线传感器网络是新一代的传感器网络,具有非常广泛的应用前景,其发展和应用,将会给人类的生活和生产的各个领域带来深远影响。
无线传感器网络的广泛使用是一种必然趋势,将为人类社会带来极大的变革。
二、无线传感器网络的标准定义和优势无线传感器网络是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,目的是协作地探测、处理和传输网络覆盖区域内感知对象的监测信息,并报告给用户。
它的英文是wireless sensor network,简称WSN。
另外,从定义上可以看出,传感器、感知对象和用户是传感器网络的三个要素。
无线传感器网络和传统传感器和测控系统相比具有明显的优势。
它采用点对点或点对多点的无线连接,大大减少了电缆成本,在传感器节点端即合并了模拟信号/数字信号转换、数字信号处理和网络通信功能,节点具有自检功能,系统性能与可靠性明显提升而成本明显缩减。
三、无线传感器网络应用领域1、军事领域信息技术正推动着一场新的军事变革。
信息化战争要求作战系统“看得明、反应快、打得准”,谁在信息的获取、传输、处理上占据优势(取得制信息权),谁就能掌握战争的主动权。
无线传感器网络以其独特的优势,能在多种场合满足军事信息获取的实时性、准确性、全面性等需求。
无线传感器网络可以协助实现有效的战场态势感知,满足作战力量“知己知彼”的要求。
典型设想是用飞行器将大量微传感器结点散布在战场的广阔地域,这些结点自组成网,将战场信息边收集、边传输、边融合,为各参战单位提供“各取所需”的情报服务。
由于无线传感器网络具有密集型、随机分布的特点,使其非常适合应用于恶劣的战场环境中,使其非常适合应用于恶劣的战场环境中,包括侦察敌情、监控兵力、装备和物资,判断生物化学攻击等多方面用途。
友军兵力、装备、弹药调配监视;战区监控;敌方军力的侦察;目标追踪;战争损伤评估;核、生物和化学攻击的探测与侦察等。
2、工业领域在计算机、通信和网络技术发展的推动下,工业通信技术的发展经历了20世纪六七十年代的模拟仪表控制系统、20世纪八九十年代的集散控制系统(DCS)和20世纪末的现场总线控制系统(FCS)阶段,正朝着智能化和网络化的方向不断发展。
随着测控系统规模的不断扩大,降低投资和使用成本成为工业通信技术发展新阶段的迫切要求。
据美国市场研究机构 Freedonia集团统计,2001年全球工业用传感器的市场份额是110亿美元,而安装和使用成本(主要是布线成本)超过1000亿美元,成为阻碍工业通信技术发展的主要难题。
在这一背景下,无线传感器网络的低成本、易用、泛在感知等特征引起了人们广泛的关注。
利用无线传感器网络的低成本、易用和泛在感知等特征,人们可以以较低的投资和使用成本实现对工业全流程的全面监测,获取传统由于成本原因无法在线监测的重要工业过程参数,并以此为基础实施优化控制,来达到提高产品质量,降低工业生产过程中的跑冒滴漏、提高能源效率的目标。
美国能源部(DOE)在2004 年发布“未来工业计划”(IOF)中指出:基于工业无线技术的低成本测控系统是实现到2020年美国工业整体能耗降低5%目标的主要手段,代表着工业自动化系统技术的发展方向,将在在石油天然气开采、石化、冶金、污水处理等高耗能、高污染行业有广泛的应用前景。
美国总统科技顾问委员会在“面向21世纪的联邦能源研究与发展规划”中指出:工业无线技术的广泛应用将使工业生产效率提高10%,并使排放和污染降低25%。
3、农业领域中国在农业现场数据采集方面的研究起步相对较晚,近几年来,随着数字农业在中国的发展,有关农业现场数据采集的传感器,无线传感器网络等技术已经得到很大的提高。
无线传感器网络作为一种新的数据采集技术,具有信息精准、部署简单、布置密集、低成本和无需现场维护等优点,为农业科学研究数据的快速、精确获取提供方便。
下面简要介绍无线传感器网络在农业现场数据采集的应用现状及其问题。
网络系统供电问题。
目前主要的解决方案有:使用高能电池;降低传感功率;此外还有传感器网络的自我能量收集技术和电池无线充电技术。
其中后两者备受关注。
无线传感器网络结构问题。
目前虽有多种形态和方式,但合理选择网络结构,才可以最大限度的利用资源。
同时包括网络安全协议问题和大规模传感器网络4、智能交通领域交通传感器是智能交通系统的重要组成,因其美好的应用前景而受到学术界和工业界的高度关注。
在国内目前各种探测技术日趋成熟和硬件成本大幅度下降的基础上,传感器网络在现代交通系统中的道路很大的应用。
应用范围主要涉及监控交通枢纽和高速公路上的运行状况,统计通过的车数和某类车辆出现的频度等数据,提供交通运行信息为决策者服务。
目前中国科学院的研究人员在该领域已经取得了突破性的成果,并进行了大规模的应用展示。
无线传感器网络具备优良特性,可以为智能交通系统的信息采集提供一种有效手段,可以监测路口各个方向上的车辆,根据监测结果,改进简化、改进信号控制算法,提高交通效率。
无线传感器网络可以应用于执行子系统中的控制子系统和引导子系统等方面。
例如可以应用该技术改进信号控制器,实现智能公交系统的公交优先功能。
无线传感器网络技术应用与研究得到更多关注。
本文结合智能交通系统中的典型应用,讨论了无线传感器网络的设计等题目。
随着技术发展与成熟,无线传感器网络技术可以在智能交通系统中更多关键性场合得到应用,例如电子收费、交通安全与自动驾驶、停车治理、交通诱导系统等,更进一步推动智能交通系统的发展。
5、家庭与健康领域智能家居系统的涉及目标是将住在内的各种家居设备联系起来,使其能够自动运行相互协作为居住者提供尽可能多的便利和舒适。
潜入家具和家电中的传感器与执行单元组成的无线网络,与因特网连接在一起,能够为人们提供更加舒适、方便和具有人性化的智能家居环境。
用户可以方便地对家电进行远程监控,如在下班前要空家里的空调、电饭锅、微波炉、电话机、录像机和计算机等家电,按照自己的意愿完成相应的工作。
随着社会老龄化的加剧,解决长期慢性病的监护成为重要的社会问题。
一些突发性疾病和家庭保健,如心血管疾病、老人的日常护理、孕妇、胎儿、婴儿、幼儿的保健也需要长期的家庭监护。
由于我国医疗资源紧缺,研究基于公用网络的家庭医疗监护,建立小区医疗网络,可以提高医疗服务水平,减轻病人负担。
以往的解决方案是采用有线方式或简单的无线数据发射接收方式。
被监护者身上安装的传感设备难以自由灵活地移动和接入,系统没有扩展性,成本高。
Zigbee 技术的出现为传感器信号的无线传输提供了新的解决方案。
Zigbee节点有几十米的覆盖范围,且可以增加路由节点,扩展覆盖范围,因此适用于家庭住宅。
同时由于生理监护信号的数据传输流量不大,传输速率为250kbps的Zigbee能够满足生理数据传输要求。
无线电传感器网络是低功耗、低成本、高可靠性的无线传感器网络,其在无线家庭监护中有着广阔的应用前景。
6、环境保护领域传感器网络因部署简单、不知密集、低成本和无需现场维护等优点,为环境科学研究的数据获取提供了方便,可广泛应用在气象和地理研究、自然和人为灾害(如地震、洪水和火灾)监测,还可以通过跟踪珍稀鸟类、动物昆虫,进行濒危种群的研究等。
环境监测是一类典型的传感器网络应用,在实际的应用中还有很多关键技术,包括节点部署、远程控制、数据采样和通信机制等。
由于传感器网络具有很强的应用相关性,在环境监测应用中的关键技术需要根据实际情况进行具体的研究。
并且随着无线传感器网络技术的日益成熟和完善,我们还可以在各个方面开展许多新的应用,比如军用传感网络可以监测战场的态势;交通传感网络可以配置在交通要道用于监测交通的流量,包括车辆的数量、种类、速度和方向等相关参数;监视传感网络可以用于商场、银行等场合来提高安全性。
可以预见,随着无线传感设备性价比的提高以及相关研究的不断深入和传感网络应用的不断普及,无线传感器网络将给人们的工作和生活带来更多的方便。
7、其他领域在太空探索方面,借助航天器在外形体散播一些传感器结点,希望实现对星球表面进行长期监测,这是目前最为经济可行的探索方案。
美国国家航空与航天局的实验室正在为将来的火星探测进行技术准备,并已经在佛罗里达宇航中心周围的环境检测项目中进行测试和完善。
动物栖息地监控是牵引当前传感器网络研究的一类重要应用。
最著名的是美国加州大学的研究人员在美国缅因州海岸的大班岛(Great Duck Island)上部署的一个传感器网络(如图6所示),用来监测风暴海燕的行为。
这种海燕习性十分特殊,只栖息在这个小岛上,用通常的手段很难观察研究这种动物,因此,鸟类学家和伯克利分校的学者以及Intel公司联合开发了这个传感器网络。
它的传感器结点称为Mica mote,使用4MHz的Atmel Atmega 103微控制器,无线通信速率为40kbps。