传感器网络协议数据管理技术研究(6)
时间:2018-03-02 14:47 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
2.5 主要用途 虽然无线传感器网络的大规模商业应用，由于技术等方面的制约还有待时日，但是最近几年，随着计算成本的下降以及微处理器体积越来越小，已经为数不少的无线传感器网络开始投入使用。目前无线传感器网络的应用主要集中在以下领域： 2.5.1 环境的监测和保护 随着人们对于环境问题的关注程度越来越高，需要采集的环境数据也越来越多，无线传感器网络的出现为随机性的研究数据获取提供了便利，并且还可以避免传统数据收集方式给环境带来的侵入式破坏。比如，英特尔研究实验室研究人 员曾经将32个小型传感器连进互联网，以读出缅因州"大鸭岛"上的气候，用来评价一种海燕巢的条件。无线传感器网络还可以跟踪候鸟和昆虫的迁移，研究环境变化对农作物的影响，监测海洋、大气和土壤的成分等。此外，它也可以应用在精细农业中，来监测农作物中的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况等。 2.5.2 医疗护理 无线传感器网络在医疗研究、护理领域也可以大展身手。罗彻斯特大学的科学家使用无线传感器创建了一个智能医疗房间，使用微尘来测量居住者的重要征兆（血压、脉搏和呼吸）、睡觉姿势以及每天24小时的活动状况。英特尔公司也推出了无线传感器网络的家庭护理技术。该技术是做为探讨应对老龄化社会的技术项目CAST的一个环节开发的。该系统通过在鞋、家具以家用电器等家中道具和设备中嵌入半导体传感器，帮助老龄人士、阿尔茨海默氏病患者以及残障人士的家庭生活。利用无线通信将各传感器联网可高效传递必要的信息从而方便接受护理。 2.5.3 军事领域 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。 2.5.4目标跟踪 DARPA支持的Scnsor IT项目探索如何将WSN技术应用于军事领域，实现所谓“超视距”战场监测。UCB的教授主持的Sensor Web是Sensor IT的一个子项目．原理性地验证了应用WSN进行战场目标跟踪的技术可行性，翼下携带WSN节点的无人机(UAV)飞到目标区域后抛下节点，最终随机布撤落在被监测区域，利用安装在节点上的地震波传感器可以探测到外部日标，如坦克、装甲车等，并根据信号的强弱估算距离，综合多个节点的观测数据，最终定位目标，并绘制出其移动的轨迹。 2.5.5 其他用途 无线传感器网络还被应用于其他一些领域。比如一些危险的工业环境如井矿、核电厂等，工作人员可以通过它来实施安全监测。也可以用在交通领域作为车辆监控的有力工具。此外和还可以在工业自动化生产线等诸多领域。 2.6 现有传感器网络数据管理系统介绍 目前，已经有多所著名高校的研究单位TPS51100DGQ设计出类数据库系统的无线传感器网络数据管理系统，其中有代表性的研究有美国康奈尔( Cornell)大学的Cougar系统、Rutgers大学的DataSpace系统、加州大学伯克利分校(Berkeley)的TinyDB查询处理系统、南京邮电大学的DisWareDM系统等。 2.6.1 TinyDB系统 加州大学伯克利分校在其研制的操作系统TinyOS的基础上开发了一个TinyDB数据管理系统，该系统为用户提供了一个简洁、易用、类SQL的应用程序接口。用户可以如同使用传统关系数据库系统一样使用TinyDB查询传感器网络数据。当接收到用户提交的查询时，TinyDB从传感器网络的各个节点收集相关数据，并调度各个传感器节点对查询进行分布式处理，将查询结果通过基站节点返回给用户。该项目研究还提出了实现可动态调整的连续查询处理方法和管理传感器网络上多查询方法，并实现了传感器网络上的数据聚集函数，提出了在低能源、分布式无线传感器网络环境下实现聚集函数的方法。 (责任编辑：qin) |