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          無線傳感器網絡成為當前研究熱點

          點擊: 次??來源:微迷 時間:2015-04-02

                無線傳感器網絡是當前信息領域中研究的熱點之一,可用于特殊環境實現信號的采集、處理和發送。無線傳感器網絡是一種全新的信息獲取和處理技術,在現實生活中得到了越來越廣泛的應用。傳感器節點可以連續不斷地進行數據采集、事件檢測、事件標志、位置監測和節點控制。
                無線傳感器網絡是當前信息領域中研究的熱點之一,可用于特殊環境實現信號的采集、處理和發送。無線傳感器網絡是一種全新的信息獲取和處理技術,在現實生活中得到了越來越廣泛的應用。
                傳感器節點可以連續不斷地進行數據采集、事件檢測、事件標志、位置監測和節點控制。傳感器節點的這些特性和無線連接方式使得無線傳感器網絡的應用前景非常廣闊,能夠廣泛應用于環境監測和預報、健康護理、智能家居、建筑物狀態監控、復雜機械監控、城市交通、空間探索、大型車間和倉庫管理,以及機場、大型工業園區的安全監測等領域。隨著無線傳感器網絡的深入研究和廣泛應用,無線傳感器網絡逐漸深入到人類生活的各個領域而受到業內人士的重視。
                在智能交通中保障安全暢通
                智能交通系統(ITS)是在傳統交通體系的基礎上發展起來的新型交通系統,它將信息、通信、控制和計算機技術以及其他現代通信技術綜合應用于交通領域,并將“人—車—路—環境”有機地結合在一起。在現有的交通設施中增加一種無線傳感器網絡技術,將能夠從根本上緩解困擾現代交通的安全、通暢、節能和環保等問題,同時還可以提高交通工作效率。因此,將無線傳感器網絡技術應用于智能交通系統已經成為近幾年的研究熱點。智能交通系統主要包括交通信息的采集、交通信息的傳輸、交通控制和誘導等幾個方面。無線傳感器網絡可以為智能交通系統的信息采集和傳輸提供一種有效手段,用來監測路面與路口各個方向的車流量、車速等信息。它主要由信息采集輸入、策略控制、輸出執行、各子系統間的數據傳輸與通信等子系統組成。信息采集子系統主要通過傳感器采集車輛和路面信息,然后由策略控制子系統根據設定的目標,并運用計算方法計算出最佳方案,同時輸出控制信號給執行子系統,以引導和控制車輛的通行,從而達到預設的目標。無線傳感器網絡在智能交通中還可以用于交通信息發布、電子收費、車速測定、停車管理、綜合信息服務平臺、智能公交與軌道交通、交通誘導系統和綜合信息平臺等技術領域。
                在醫療系統大有作為
                近年來,無線傳感器網絡在醫療系統和健康護理方面已有很多應用,例如,監測人體的各種生理數據,跟蹤和監控醫院中醫生和患者的行動,以及醫院的藥物管理等。如果在住院病人身上安裝特殊用途的傳感器節點,例如心率和血壓監測設備,醫生就可以隨時了解被監護病人的病情,在發現異常情況時能夠迅速搶救。羅切斯特大學的一項研究表明,這些計算機甚至可以用于醫療研究??茖W家使用無線傳感器創建了一個“智能醫療之家”,即一個5間房的公寓住宅,在這里利用人類研究項目來測試概念和原型產品。“智能醫療之家”使用微塵來測量居住者的重要特征(血壓、脈搏和呼吸)、睡覺姿勢以及每天24小時的活動狀況。所搜集的數據將被用于開展以后的醫療研究。通過在鞋、家具和家用電器等設備中嵌入網絡傳感器,可以幫助老年人、重病患者以及殘疾人的家庭生活。利用傳感器網絡可高效傳遞必要的信息從而方便接受護理,而且可以減輕護理人員的負擔,提高護理質量。利用傳感器網絡長時間收集人的生理數據,可以加快研制新藥品的過程,而安裝在被監測對象身上的微型傳感器也不會給人的正常生活帶來太多的不便。此外,在藥物管理等諸多方面,它也有新穎而獨特的應用。
                促進信息家電設備更加智能
                無線傳感器網絡的逐漸普及,促進了信息家電、網絡技術的快速發展,家庭網絡的主要設備已由單一機向多種家電設備擴展,基于無線傳感器網絡的智能家居網絡控制節點為家庭內、外部網絡的連接及內部網絡之間信息家電和設備的連接提供了一個基礎平臺。
                在家電中嵌入傳感器節點,通過無線網絡與互聯網連接在一起,將為人們提供更加舒適、方便和更人性化的智能家居環境。利用遠程監控系統可實現對家電的遠程遙控,也可以通過圖像傳感設備隨時監控家庭安全情況。利用傳感器網絡可以建立智能幼兒園,監測兒童的早期教育環境,以及跟蹤兒童的活動軌跡。
                無線傳感器網絡利用現有的互聯網、移動通信網和電話網將室內環境參數、家電設備運行狀態等信息告知住戶,使住戶能夠及時了解家居內部情況,并對家電設備進行遠程監控,實現家庭內部和外界的信息傳遞。無線傳感器網絡使住戶不但可以在任何可以上網的地方,通過瀏覽器監控家中的水表、電表、煤氣表、電熱水器、空調、電飯煲等及安防系統、煤氣泄漏報警系統、外人侵入預警系統等,而且可通過瀏覽器設置命令,對家電設備遠程控制。無線傳感器網絡由多個功能相同或不同的無線傳感器節點組成,對一種設備進行監控,從而形成一個無線傳感器網絡,通過網關接入互聯網系統,采用一種基于星形結構的混合星形無線傳感器網絡結構系統模型。傳感器節點在網絡中負責數據采集和數據中轉節點的數據采集,模塊采集戶內的環境數據,如溫度、濕度等,由通信路由協議直接或間接地將數據傳輸給遠方的網關節點。
                目前,國內外主要研究無線傳感器網絡節點的低功耗硬件平臺設計和拓撲控制、網絡協議、定位技術等。以檢測光線強度的傳感器為例,實現了一個無線傳感器網絡,根據傳感器所檢測的光線強弱來關閉或開啟指示燈。在無線傳感器網絡中,普通節點將它采集的光強度數據發送給網絡協調器,網絡協調器將含有控制變量的數據幀發送給帶有指示燈節點的同時,還可以通過串口將光強度數據傳送給計算機。通過安裝在計算機上的后臺軟件,可以看出光強度信號的變化。通過遮蓋光強度傳感器可以改變采集到的光強度數據,當光強度比較低時曲線下降,反之曲線上升。這種傳感器網絡綜合了嵌入式技術、傳感器技術、短程無線通信技術,有著廣泛的應用。該系統不需要對現場結構進行改動,不需要原先任何固定網絡的支持,能夠快速布置、方便調整,并且具有很好的可維護性和拓展性。

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