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无线传感器网络在物联网技术应用中的探究

时间:2023-11-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:无线传感器网络的出现,为获取随机性的研究数据提供了便利,并且可以避免传统数据收集方式给环境带来的侵入式破坏。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。(三)军事领域无线传感器网络具有的密集型、随机分布特点,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个方面。

无线传感器网络在物联网技术应用中的探究

随着微处理器体积的缩小和性能的提升,已经有中小规模的WSN在工业市场上开始投入商用。其应用主要集中在以下领域

(一)环境监测

随着人们对于环境问题的关注程度越来越高,人们需要采集的环境数据也越来越多。无线传感器网络的出现,为获取随机性的研究数据提供了便利,并且可以避免传统数据收集方式给环境带来的侵入式破坏。

例如,英特尔实验室研究人员曾经将32个小型传感器连进互联网,以观测缅因州“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。

(二)医疗护理

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,使用微尘来测量该房间居住者的重要体征(血压脉搏和呼吸)、睡觉姿势以及每天24小时的活动状况。英特尔也推出了基于WSN的家庭护理技术。该技术是作为探讨应对老龄化社会的技术项目的一个环节开发的。该系统通过在鞋、家具家用电器等物品和设备中嵌入半导体传感器,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,而且为老龄人士及残障人士提供服务,还可以减轻护理人员的负担。

(三)军事领域

无线传感器网络具有的密集型、随机分布特点,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个方面。美国国防部远景计划研究局已投资数千万美元,用于“智能尘埃”传感器技术的研发。

(四)目标跟踪(www.xing528.com)

DARPA支持的Sensor IT项目探索如何将WSN技术应用于军事领域,实现所谓的“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。该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,最终随机散落分别于被监测区域用户利用安装在节点上的地震波传感器可以探测到外部目标,如坦克、装甲车等,并根据信号的强弱估算距离远近,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。

(五)其他用途

WSN还被应用于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。它也可以用在交通领域作为车辆监控的有力工具。

此外,WSN还可以应用在工业自动化生产线等诸多领域,如英特尔正在对工厂中的一个无线网络进行测试,该网络由40台机器上的210个传感器组成,这样组成的监控系统可以大幅降低检查设备的成本,同时由于使用WSN可以提前发现问题,因此能够缩短停机时间,提高效率,并延长设备的使用寿命,大大改善工厂的运作条件。

【注释】

[1]曹亚兰,易耀光,易怀阳.物联网射频识别技术安全机制研究[J].现代工业经济和信息化,2021,11(02):105-106.

[2]叶培顺,史旭宁.无线传感器网络中分布式存储系统的研究[J].榆林学院学报,2021,31(02):50-52.

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