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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)與應(yīng)用
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡稱WSN，它綜合了現(xiàn)代無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等，其應(yīng)用十分廣泛。下面是YJBYS小編為大家搜索整理的關(guān)于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)與應(yīng)用，歡迎參考閱讀，希望對大家有所幫助!想了解更多相關(guān)信息請持續(xù)關(guān)注我們應(yīng)屆畢業(yè)生培訓(xùn)網(wǎng)!
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種新型的傳感器網(wǎng)絡(luò)，其主要是由大量的傳感器節(jié)點(diǎn)組成，利用無線網(wǎng)絡(luò)組成一個自動配置的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并將感知和收集到的信息發(fā)給管理部門。目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事、生態(tài)環(huán)境、醫(yī)療和家居方面都有一定應(yīng)用，未來無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展前景將是不可估量的。
一、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
(一)節(jié)點(diǎn)數(shù)量多
在監(jiān)測區(qū)通常都會安置許多傳感器節(jié)點(diǎn)，并通過分布式處理信息，這樣就能夠提高監(jiān)測的準(zhǔn)確性，有效獲取更加精確的信息，并降低對節(jié)點(diǎn)傳感器的精度要求。此外，由于節(jié)點(diǎn)數(shù)量多，因此存在許多冗余節(jié)點(diǎn)，這樣就能使系統(tǒng)的容錯能力較強(qiáng)，并且節(jié)點(diǎn)數(shù)量多還能夠覆蓋到更廣闊的監(jiān)測區(qū)域，有效減少監(jiān)測盲區(qū)。
(二)動態(tài)拓?fù)?/strong>
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)屬于動態(tài)網(wǎng)絡(luò)，其節(jié)點(diǎn)并非固定的。當(dāng)某個節(jié)電出現(xiàn)故障或是耗盡電池后，將會退出網(wǎng)絡(luò)，此外，還可能由于需要而被轉(zhuǎn)移添加到其他的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。
(三)自組織網(wǎng)絡(luò)
無線傳感器的節(jié)點(diǎn)位置并不能進(jìn)行精確預(yù)先設(shè)定。節(jié)點(diǎn)之間的相互位置也無法預(yù)知，例如通過使用飛機(jī)播散節(jié)點(diǎn)或隨意放置在無人或危險的區(qū)域內(nèi)。在這種情況下，就要求傳感器節(jié)點(diǎn)自身能夠具有一定的組織能力，能夠自動進(jìn)行相關(guān)管理和配置。
(四)多跳路由
無線傳感網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)之間的距離通常都在幾十到幾百米，因此節(jié)點(diǎn)只能與其相鄰的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行直接通信。如果需要與范圍外的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，就需要經(jīng)過中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行路由。無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的多跳路由并不是專門的路由設(shè)備，所有傳輸工作都是由普通的節(jié)點(diǎn)完成的。
(五)以數(shù)據(jù)為中心
無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)均利用編號標(biāo)識。由于節(jié)點(diǎn)是隨機(jī)分布的，因此節(jié)點(diǎn)的編號和位置之間并沒有聯(lián)系。用戶在查詢事件時，只需要將事件報告給網(wǎng)絡(luò)，并不需要告知節(jié)點(diǎn)編號。因此這是一種以數(shù)據(jù)為中心進(jìn)行查詢、傳輸?shù)姆绞健?/p>
(六)電源能力局限性
通常都是用電池對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行供電，而每個節(jié)點(diǎn)的能源都是有限的，因此一旦電池的能量消耗完，就是造成節(jié)點(diǎn)無法再進(jìn)行正常工作。
二、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
(一)環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用
無線傳感器可以用于進(jìn)行氣象研究、檢測洪水和火災(zāi)等，在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中具有明顯優(yōu)勢。隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，生態(tài)環(huán)境污染問題也越來越嚴(yán)重。我國是一個幅員遼闊、資源豐富的農(nóng)業(yè)大國，因此在進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時利用無線傳感器進(jìn)行對生產(chǎn)環(huán)境變化進(jìn)行監(jiān)測能夠為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來許多好處，這對我國市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展有著重要意義。
(二)醫(yī)療護(hù)理應(yīng)用
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過使用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)將收集到的信息傳送到接受端口，例如一些病人身上會有一些用于監(jiān)測心率、血壓等的傳感器節(jié)點(diǎn)，這樣醫(yī)生就可以隨時了解病人的病情，一旦病人出現(xiàn)問題就能夠及時進(jìn)行臨時處理和救治。在醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi)傳感器已經(jīng)有了一些成功案例，例如芬蘭的技術(shù)人員設(shè)計出了一種可以穿在身上的無線傳感器系統(tǒng)，還有SSIM(Smart Sensors and Integrated Microsystems)等。
(三)智能家居建筑應(yīng)用
文物保護(hù)單位的一個重要工作就是要對具有意義的古老建筑實(shí)行保護(hù)措施。利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)對古老建筑內(nèi)的溫度是、濕度、關(guān)照等進(jìn)行監(jiān)測，這樣就能夠?qū)ㄖ镞M(jìn)行長期有效的監(jiān)控。對于一些珍貴文物的保存，對保護(hù)地的位置、溫度和濕度等提前進(jìn)行檢測，可以提高展覽品或文物的保存品質(zhì)。例如，英國一個博物館基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計了一個警報系統(tǒng)，利用放在溫度底部的節(jié)點(diǎn)檢測燈光、振動等信息，以此來保障文物的安全[5]。
目前我國基礎(chǔ)建設(shè)處在高速發(fā)展期，建設(shè)單位對各種建設(shè)工程的安全施工監(jiān)測越來越關(guān)注。利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)使建筑能夠檢測到自身狀況并將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送給管理部門，這樣管理部門就能夠及時掌握建筑狀況并根據(jù)優(yōu)先等級來處理建筑修復(fù)工作。
另外，在家具或家電匯中設(shè)置無線傳感器節(jié)點(diǎn)，利用無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，將家居環(huán)境打造成一個更加舒適方便的空間，為人們提供更加人性化和智能化的生活環(huán)境。通過實(shí)時監(jiān)測屋內(nèi)溫度、濕度、光照等，對房間內(nèi)的細(xì)微變化進(jìn)行監(jiān)測和感知，進(jìn)而對空調(diào)、門窗等進(jìn)行智能控制，這樣就能夠為人們提供一個更加舒適的生活環(huán)境。
(四)軍事應(yīng)用
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有低能耗、小體積、高抗毀等特性，且其具有高隱蔽性和高度的自組織能力，這為軍事偵察提供有效手段。美國在20世紀(jì)90年代就開始在軍事研究中應(yīng)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在惡劣的戰(zhàn)場內(nèi)能夠?qū)崟r監(jiān)控區(qū)域內(nèi)敵軍的裝備，并對戰(zhàn)場上的狀況進(jìn)行監(jiān)控，對攻擊目標(biāo)進(jìn)行定位并能夠檢測生化武器。
目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在全球許多國家的軍事、研究、工業(yè)部門都得到了廣泛的關(guān)注，尤其受到美國國防部和軍事部門的重視，美國基于C4ISR又提出了C4KISR的計劃，對戰(zhàn)場情報的感知和信息綜合能力又提出新的要求，并開設(shè)了如NSOF系統(tǒng)等的一系列軍事無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究。
總之，隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究不斷深入和擴(kuò)展，人們對無線傳感器的認(rèn)識也越來越清晰，然而目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的在技術(shù)上還存在一定問題需要解決，例如存儲能力、傳輸能力、覆蓋率等。盡管無線傳感器網(wǎng)絡(luò)還有許多技術(shù)問題待解決使得現(xiàn)在無法廣泛推廣和運(yùn)用，但相信其未來發(fā)展前景不可估量。
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