无线传感网的应用及国内外发展研究现状
时间:2017-03-02 21:54 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 传感器网络的研究起步于20世纪90年代末期。从21世纪开始，传感器网络引起了学术界、军界和工业界的极大关注，美国和欧洲相继启动了许多关于无线传感器网络的研究计划。 美国国防部和各军事部门较早开始启动传感器网络的研究，，随后，国外许多研究机构、企业和大学也纷纷投入该领域进行研究工作，如Intel公司在2002年制定了基于微型传感器网络的新型计算发展规划，将研究WSN在医学、环境监测等领域的相关应用。6232 美国Dust Networks等公司研究的“智能尘埃”已进入应用阶段。目前在环境、农业和控制、建筑物自动控制、安全和跟踪方面都有较为成熟的发展。 NASA的L实验室的Sensor Webs项目也在研究将WSN应用于未来的火星探测，通过传感器网络探测、监视外星球表面环境状况，为人类登陆作准备。此外，在英国、日本、意大利等国家，也已经有该领域的研究工作[4]。 我国也进行了许多相关方面的研究，如清华大学、中科院软件所、浙江大学、哈尔滨工业大学、中科院自动化所、中国人民大学等，但相对国外而言，国内关于传感器的研究还处于刚刚起步的阶段。 1.2.2 无线传感器网络的应用 无线传感器现在发展已经较为成熟，随着其计算成本的下降以及微处理器的快速发展，它已经慢慢地应用于人们的生活中。目前无线传感器网络的应用主要是在以下几个方面： 1）军事方面 美国军方在C4ISR的基础上提出了C4KISR计划，强调战场情报的获取能力、信息的综合能力和信息的利用能力，把传感器网路作为一个重要研究领域，设立了一系列军事传感器网络研究项目。例如，早在2001年就提出了“灵巧传感器网络通信”计划，美国陆军还确立了“战地环境侦查与监视系统”项目，从而可以准确地探测到精确信息，如登陆作战中敌方岸滩的翔实地理特征信息，丛林地带的地面坚硬度和干湿度等信息，为更准确地制定战斗行动方案提供情报根据。 除了军用领域，无线传感器网络还可以用于民用领域，如在1995年提出的“国家智能交通系统项目规划”中，人们可以利用计算机来监视每一辆汽车的运行状况，如制动质量、发动机调速时间等。根据具体情况自动进行调整，使车辆保持在高效低耗的最佳运行状态，并就潜在的故障发出警告，或直接与事故抢救中心取得联系。[1] 2）农业和环境监测方面 现代农业也引入了无线传感器技术，通过在一定区域内的传感器节点，实时地对土壤水分、土壤养分和大棚温度等数据进行定点、连续的监测[ ]。对自然环境的监控也是无线传感器网络的一个典型应用，如现今的海洋倾废区的使用。海洋倾废区是人类利用海洋的空间资源和自净能力处置废弃物的重要途径之一，但海洋的污染负荷能力是有限的，对此，人们利用无线传感网对倾废区进行监察和监测，从而达到合理管理海洋倾废区的目的。[ ]美国加利福尼亚州索诺马县应用无线传感器网络研究红木树林的现状。每个传感器节点用于测量温度、适度及光合有效辐射作用。在树的不同高度放置节点，生物学家可以追踪红木树林小气候的空间渐变情况，从而验证其生物学理论。肯尼亚的ZebraNet系统将跟踪节点安装在斑马的项圈上，目标准确记录斑马的位置，用于生物行为分析。[ ] 3）医疗方面 近年来，无线传感器网络慢慢地被应用于医学领域中。在公共卫生医疗检测中，应用无线传感器网络能提高现有卫生和病人监测状况。典型应用之一是利用传感器监测婴儿的睡姿，一旦婴儿俯卧就及时提醒家长。节点中有一个重力加速度计，用于感测婴儿的相对位置。T-mote节点将该数据发送到基站，根据监测值和设定值的比较判断婴儿的睡姿。 (责任编辑：qin) |