C#无线传感器网络节点定位系统的设计(5)
时间:2017-06-07 15:40 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
•应用相关性：不同的应用背景对传感器网络的要求不同，其软、硬件平台和网络协议必然会有很大差别。只有让系统更贴近应用，才能做出更高效的目标系统。针对具体应用来研究传感器网络技术，是传感器网络设计不同于传统网络的显著特征。 2.1.4 典型应用 无线传感器网络的应用前景非常广阔，能够广泛应用于国防军事、国家安全、环境监测、交通管理、医疗卫生、制造业、反恐抗灾等领域。随着对相关技术研究的逐步深入，无线传感器网络将逐渐深入到人类生活的各个领域。 1. 军事应用 因为无线传感器网络是由密集型、低成本、随机分布的节点组成的，具有可自组织、隐蔽性强和高容错性的特点，不会因为某些节点在恶意攻击中的损坏而导致整个系统的崩溃，这一点是传统的传感器技术所无法比拟的，也正是这一点，使得无线传感器网络非常适合在军事上应用，例如，监控军队兵力、装备和物资，监视冲突区，侦察敌方地形和布防，定位攻击目标，评估损失，侦察和探测核、生物和化学攻击，等等。无线传感器网络已经成为军事C4ISRT系统必不可少的一部分，受到军事发达国家的普遍重视，各国均投入了大量的人力和财力进行研究。美国DARPA（Defence Advanced Research Projects Agency）很早就启动了SensIT计划。该计划的目的就是将多种类型的传感器、可重编程的通用处理器和无线通信技术组合起来，建立一个廉价的、无处不在的网络系统，用以监测光学、声学、震动、磁场、湿度、污染、毒物、压力、温度、加速度等物理量。 2. 环境科学 随着人们对于环境的日益关注，环境科学所涉及的范围越来越广泛，通过传统方式采集原始数据是一件困难的工作。无线传感器网络为野外随机性的研究数据的获取提供了方便，比如，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。美国研制的ALERT系统就可通过数种传感器来监测降雨量、水位、土壤水分等环境条件，并据此预测山洪爆发的可能性。美国加州大学伯克利分校的Intel实验室和大西洋学院联合在大鸭岛（Great Duck Island）部署了一个多层次的传感器网络系统，用来监测岛上的海鸟的生活习性。类似地，无线传感器网络也有助于准确、及时地预报森林火灾。此外，无线传感器网络也可以应用在精细农业中，例如用于监测农作物中的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况等。 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。 (责任编辑：qin) |