无线传感器网络应用实例荟萃VIP免费

无线传感器网络应用实例荟萃陈建峰西安成峰科技有限公司，西安市高新一路16号创业大厦B座706室,电话：88257625无线传感器网络具有可快速部署、可自组织、隐蔽性强和高容错性的特点，因此非常适合在军事上应用。利用无线传感器网络能够实现对敌军兵力和装备的监控、战场的实时监视、目标的定位、战场评估、核攻击和生物化学攻击的监测和搜索等功能。目前国际许多机构的课题都是以战场需求为背景展开的。例如，美军开展的如C4KISR计划、SmartSensorWeb、灵巧传感器网络通信、无人值守地面传感器群、传感器组网系统、网状传感器系统CEC，等等。在军事领域应用方面，该项技术的远景目标是：利用飞机或火炮等发射装置，将大量廉价传感器节点按照一定的密度布放在待测区域内，对周边的各种参数，如温度、湿度、声音、磁场、红外线等各种信息进行采集，然后由传感器自身构建的网络，通过网关、互联网、卫星等信道，传回信息中心。该技术可用于敌我军情监控。在友军人员、装备及军火上加装传感器节点以供识别，随时掌控自己情况。通过在敌方阵地部署各种传感器，做到知己知彼，先发制人。另外，该项技术可用于智慧型武器的引导器，与雷达、卫星等相互配合，利用自身接近环境的特点，可避免盲区，使武器的使用效果大幅度提升。在现阶段软件、硬件、通信、传感器等技术的基础上，以下系统已得到成功的应用。实例：2005年，美国军方成功测试了由美国Crossbow产品组建的枪声定位系统。如图1所示，节点被安置在建筑物周围，能够有效地按照一定的程序组建成网络进行突发事件(如枪声、爆炸源等)的检测，为救护、反恐提供有力手段。实例：美国科学应用国际公司采用无线传感器网络，构筑了一个电子周边防御系统，为美国军方提供军事防御和情报信息。在这个系统中，采用多枚微型磁力计传感器节点来探测某人是否携带枪支，以及是否有车辆驶来；同时，利用声传感器，该系统还可以监视车辆或者移动人群。1．军事领域(1)图1：狙击手定位系统（上图）检测区域俯瞰图（下图）模型图：红色为狙击手的位置，绿色为节点位置2．农业领域我国是农业大国，农作物的优质高产对国家的经济发展意义重大。在这些方面，无线传感器网络有着卓越的技术优势。它可用于监视农作物灌溉情况、土壤空气变更、牲畜和家禽的环境状况以及大面积的地表检测。如图2所示，一个典型的系统通常由环境监测节点、基站、通信系统、互联网以及监控软硬件系统构成。如图所示，根据需要，人们可以在待测区域安放不同功能的传感器并组成网络，长期大面积地监测微小的气候变化，包括温度、湿度、风力、大气、降雨量，收集有关土地的湿度、氮浓缩量和土壤PH值等，从而进行科学预测，帮助农民抗灾、减灾，科学种植，获得较高的农作物产量。在“九五”计划中，“工厂高效农业工程”已经把智能传感器和传感器网络化的研制列为国家重点项目。以下介绍几种国内外在这个领域所作的一些尝试。图2：农业生态环境监测实例结构图实例：2002年，英特尔公司率先在俄勒冈建立了世界上第一个无线葡萄园。传感器节点被分布在葡萄园的每个角落，每隔一分钟检测一次土壤温度、湿度或该区域有害物的数量，以确保葡萄可以健康生长。研究人员发现，葡萄园气候的细微变化可极大地影响葡萄酒的质量。通过长年的数据记录以及相关分析，便能精确的掌握葡萄酒的质地与葡萄生长过程中的日照、温度、湿度的确切关系。这是一个典型的精准农业、智能耕种的实例(见图3)。图3：葡萄园环境监测系统示意图实例：北京市科委计划项目“蔬菜生产智能网络传感器体系研究与应用”正式把农用无线传感器网络示范应用于温室蔬菜生产中。在温室环境里单个温室即可成为无线传感器网络的一个测量控制区，采用不同的传感器节点构成无线网络来测量土壤湿度、土壤成分、pH值、降水量、温度、空气湿度和气压、光照强度、CO2浓度等，来获得农作物生长的最佳条件，为温室精准调控提供科学依据。最终使温室中传感器、执行机构标准化、数字化、网络化，从而达到增加作物产量、提高经济效益的目的。图4：多温室间无线传感器网络通信的示意图无线传感器网络的通信便利、部署方便的优点，使其在节水灌溉...