科技發(fā)展的腳步越來(lái)越快,人類(lèi)已經(jīng)置身于信息時(shí)代,。而作為信息獲取最重要和最基本的技術(shù)——傳感器技術(shù),,也得到了極大的發(fā)展。傳感器信息獲取技術(shù)已經(jīng)從過(guò)去的單一化漸漸向集成化,、微型化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,,并將會(huì)帶來(lái)一場(chǎng)信息革命。
發(fā)展歷程
早在上世紀(jì)70年代,,就出現(xiàn)了將傳統(tǒng)傳感器采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸,、連接傳感控制器而構(gòu)成傳感器網(wǎng)絡(luò)雛形,我們把它歸之為第一代傳感器網(wǎng)絡(luò),。隨著相關(guān)學(xué)科的的不斷發(fā)展和進(jìn)步,,傳感器網(wǎng)絡(luò)同時(shí)還具有了獲取多種信息信號(hào)的綜合處理能力,并通過(guò)與傳感控制器的相聯(lián),,組成了有信息綜合和處理能力的傳感器網(wǎng)絡(luò),,這是第二代傳感器網(wǎng)絡(luò)。而從上世紀(jì)末開(kāi)始,,現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于傳感器網(wǎng)絡(luò),,人們用其組建智能化傳感器網(wǎng)絡(luò),大量多功能傳感器被運(yùn)用,,并使用無(wú)線技術(shù)連接CONTROLENGINEERING China版權(quán)所有,,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)逐漸形成。
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是新一代的傳感器網(wǎng)絡(luò),,具有非常廣泛的應(yīng)用前景,,其發(fā)展和應(yīng)用,將會(huì)給人類(lèi)的生活和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)深遠(yuǎn)影響,。發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó),,非常重視無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展CONTROLENGINEERING China版權(quán)所有,IEEE正在努力推進(jìn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和發(fā)展,,波士頓大學(xué)(BostonUnversity)還于最近創(chuàng)辦了傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)會(huì)(Sensor Network Consortium),,期望能促進(jìn)傳感器聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)。除了波士頓大學(xué),,該協(xié)會(huì)還包括BP,、霍尼韋爾(Honeywell)、Inetco Systems,、Invensys,、L-3Communications、Millennial Net、Radianse,、Sensicast Systems及Textron Systems,。美國(guó)的《技術(shù)評(píng)論》雜志在論述未來(lái)新興十大技術(shù)時(shí),更是將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)列為第一項(xiàng)未來(lái)新興技術(shù),,《商業(yè)周刊》預(yù)測(cè)的未來(lái)四大新技術(shù)中,,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)也列入其中??梢灶A(yù)計(jì),,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的廣泛是一種必然趨勢(shì),它的出現(xiàn)將會(huì)給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)極大的變革,。
應(yīng)用現(xiàn)狀
雖然無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用CONTROLENGINEERING China版權(quán)所有,,由于技術(shù)等方面的制約還有待時(shí)日,,但是最近幾年,,隨著計(jì)算成本的下降以及微處理器體積越來(lái)越小,已經(jīng)為數(shù)不少的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始投入使用,。目前無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用主要集中在以下領(lǐng)域:
1 環(huán)境的監(jiān)測(cè)和保護(hù)
隨著人們對(duì)于環(huán)境問(wèn)題的關(guān)注程度越來(lái)越高,,需要采集的環(huán)境數(shù)據(jù)也越來(lái)越多,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)為隨機(jī)性的研究數(shù)據(jù)獲取提供了便利,,并且還可以避免傳統(tǒng)數(shù)據(jù)收集方式給環(huán)境帶來(lái)的侵入式破壞,。比如,英特爾研究實(shí)驗(yàn)室研究人員曾經(jīng)將32個(gè)小型傳感器連進(jìn)互聯(lián)網(wǎng),,以讀出緬因州"大鴨島"上的氣候,,用來(lái)評(píng)價(jià)一種海燕巢的條件。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)還可以跟蹤候鳥(niǎo)和昆蟲(chóng)的遷移,,研究環(huán)境變化對(duì)農(nóng)作物的影響,,監(jiān)測(cè)海洋、大氣和土壤的成分等,。此外,,它也可以應(yīng)用在精細(xì)農(nóng)業(yè)中控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,來(lái)監(jiān)測(cè)農(nóng)作物中的害蟲(chóng),、土壤的酸堿度和施肥狀況等,。
2 醫(yī)療護(hù)理
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)療研究、護(hù)理領(lǐng)域也可以大展身手,。
羅徹斯特大學(xué)的科學(xué)家使用無(wú)線傳感器創(chuàng)建了一個(gè)智能醫(yī)療房間,,使用微塵來(lái)測(cè)量居住者的重要征兆(血壓、脈搏和呼吸),、睡覺(jué)姿勢(shì)以及每天24小時(shí)的活動(dòng)狀況,。英特爾公司也推出了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的家庭護(hù)理技術(shù)。該技術(shù)是做為探討應(yīng)對(duì)老齡化社會(huì)的技術(shù)項(xiàng)目Centerfor Aging Services Technologies(CAST)的一個(gè)環(huán)節(jié)開(kāi)發(fā)的。該系統(tǒng)通過(guò)在鞋,、家具以家用電器等家中道具和設(shè)備中嵌入半導(dǎo)體傳感器,,幫助老齡人士、阿爾茨海默氏病患者以及殘障人士的家庭生活,。利用無(wú)線通信將各傳感器聯(lián)網(wǎng)可高效傳遞必要的信息從而方便接受護(hù)理,。而且還可以減輕護(hù)理人員的負(fù)擔(dān)。英特爾主管預(yù)防性健康保險(xiǎn)研究的董事EricDishman稱,,"在開(kāi)發(fā)家庭用護(hù)理技術(shù)方面,,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是非常有前途的領(lǐng)域"。
3 軍事領(lǐng)域
由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有密集型,、隨機(jī)分布的特點(diǎn),,使其非常適合應(yīng)用于惡劣的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中,使其非常適合應(yīng)用于惡劣的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中,,包括偵察敵情,、監(jiān)控兵力、裝備和物資,,判斷生物化學(xué)攻擊等多方面用途,。美國(guó)國(guó)防部遠(yuǎn)景計(jì)劃研究局已投資幾千萬(wàn)美元www.cechina.cn,幫助大學(xué)進(jìn)行"智能塵埃"傳感器技術(shù)的研發(fā),。哈伯研究公司總裁阿爾門(mén)丁格預(yù)測(cè):智能塵埃式傳感器及有關(guān)的技術(shù)銷(xiāo)售將從2004年的1000萬(wàn)美元增加到2010年的幾十億美元,。