C#无线传感器网络节点定位系统设计(7)
时间:2017-02-10 19:42 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
3. 医疗健康 无线传感器网络在医疗系统和健康护理方面的应用包括监测人体的各种生理数据，跟踪和监测医院内医生和患者的行动，医院的药物管理等。如果在住院病人身上安装特殊用途的传感器节点，如心率和血压监测设备等，利用无线传感器网络，医生就可以随时了解被监护病人的病情，及时进行处理。还可以利用无线传感器网络长时间地收集人的生理数据，这些数据在研制新药品的过程中是非常有用的，而安装在被监测对象身上的微型传感器也不会给人的正常生活带来太多的不便。此外，在药物管理等诸多方面，也有新颖而独特的应用，例如将传感器节点按药品种类分别放置，计算机系统即可帮助辨认所开的药品，从而减少病人用错药的可能性。总之，无线传感器网络为未来的医疗提供了更加方便、快捷的技术实现手段。 4. 防灾减灾 在发生了地震、水灾、强热带风暴或其他灾难的地域，固定的通信网络设施（如有线通信网络、蜂窝移动通信网络的基站等网络设施、卫星通信地球站以及微波接力站等）可能被全部摧毁或无法正常工作，对于抢险救灾来说，这时就需要无线传感器网络这种不依赖任何固定网络设施，能快速布设的自组织网络技术。无线传感器网络还可以用于洪水灾害预报，通过把传感器节点分布在江河或海边，提取相应的水文数据，就可以在灾害发生之前的一定时间内，把数据传输到监控中心，便于灾害预防信息的发布。另外，在边远或偏僻野外地区、植被不能破坏的自然保护区，无法采用固定或预设的网络设施进行通信，也可以采用无线传感器网络来进行信号采集与处理。 5. 空间探索 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长时间的监测，应该是一种经济可行的方案。NASA的L（Jet Propulsion Laboratory）实验室研制的Sensor Webs就是为将来的火星探测进行技术准备的，已在佛罗里达宇航中心周围的环境监测项目中进行测试和完善。 6. 其他商业应用 自组织、微型化和对外部世界的感知能力是无线传感器网络的三大特点，这些特点决定了其在商业领域也具有广阔的应用前景。比如，在家具和家电中嵌入传感器节点，通过无线网络与Internet连接在一起，将会为我们提供更加舒适、方便和具有人性化的智能家居环境。德国某研究机构正在利用无线传感器网络技术为足球裁判研制一套辅助系统，以减小足球比赛中越位和进球的误判率。此外，在灾难拯救、仓库管理、交互式博物馆、交互式玩具、工厂自动化生产线等众多领域，无线传感器网络都将会孕育出全新的设计和应用模式。 此外，无线传感器网络还被应用于危险工作环境。当前在石油钻井、核电厂和组装线工作的员工将可以得到随时监控。传感器可以告诉您工作现场有哪些员工、他们在做什么，以及他们的安全保障等重要信息。 3.2 传感器节点定位技术 3.2.1 基本概念和术语 1．节点自定位的基本原理 节点自定位是指确定每个传感器节点在网络中的相对位置或绝对地理坐标。目前，最常见的节点自定位策略是在网络中布设一定比例的信标节点（beacon node），可以通过携带GPS定位设备或通过其他方式获得自身的精确位置，除了信标节点外，其他普通传感器节点就是未知节点（unknown node）。信标节点一般在网络节点中所占的比例很小，是未知节点实现自定位的参考点，未知节点通过信标节点的位置信息来确定自身位置。在图3-1所示的传感器网络中，M代表信标节点，S代表未知节点。S节点通过多跳信息传播方式与M节点之间通信，并采用一定的技术及算法获得与M节点之间的距离或角度信息，或依据相对位置、网络连通性等数据，根据相应的定位算法计算出自身的位置。如图3.3所示： (责任编辑：qin) |