《電子技術(shù)應(yīng)用》
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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展與前景
摘要: 科技發(fā)展的腳步越來越快,人類已經(jīng)置身于信息時代,。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,,并將會帶來一場信息革命。
Abstract:
Key words :

科技發(fā)展的腳步越來越快,,人類已經(jīng)置身于信息時代,。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,并將會帶來一場信息革命,。

    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)同時還具有了獲取多種信息信號的綜合處理能力,,并通過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)末開始,,現(xiàn)場總線技術(shù)開始應(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,,并使用無線技術(shù)連接CONTROLENGINEERING China版權(quán)所有,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)逐漸形成,。

    無線傳感器網(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,,將會給人類的生活和生產(chǎn)的各個領(lǐng)域帶來深遠(yuǎn)影響,。發(fā)達(dá)國家如美國,非常重視無線傳感器網(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(Sensor Network Consortium),期望能促進(jìn)傳感器聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā),。除了波士頓大學(xué),,該協(xié)會還包括BP、霍尼韋爾(Honeywell),、Inetco Systems,、Invensys、L-3Communications,、Millennial Net,、Radianse、Sensicast Systems及Textron Systems,。美國的《技術(shù)評論》雜志在論述未來新興十大技術(shù)時,,更是將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)列為第一項未來新興技術(shù),《商業(yè)周刊》預(yù)測的未來四大新技術(shù)中,,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)也列入其中,。可以預(yù)計,,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的廣泛是一種必然趨勢,,它的出現(xiàn)將會給人類社會帶來極大的變革。

    應(yīng)用現(xiàn)狀

    雖然無線傳感器網(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日,,但是最近幾年,隨著計算成本的下降以及微處理器體積越來越小,,已經(jīng)為數(shù)不少的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開始投入使用,。目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用主要集中在以下領(lǐng)域:

    1 環(huán)境的監(jiān)測和保護(hù)

    隨著人們對于環(huán)境問題的關(guān)注程度越來越高,需要采集的環(huán)境數(shù)據(jù)也越來越多,,無線傳感器網(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,用來評價一種海燕巢的條件,。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)還可以跟蹤候鳥和昆蟲的遷移,,研究環(huán)境變化對農(nóng)作物的影響,監(jiān)測海洋,、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,,來監(jiān)測農(nóng)作物中的害蟲,、土壤的酸堿度和施肥狀況等。

    2 醫(yī)療護(hù)理

    無線傳感器網(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)家使用無線傳感器創(chuàng)建了一個智能醫(yī)療房間,使用微塵來測量居住者的重要征兆(血壓,、脈搏和呼吸),、睡覺姿勢以及每天24小時的活動狀況,。英特爾公司也推出了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的家庭護(hù)理技術(shù)。該技術(shù)是做為探討應(yīng)對老齡化社會的技術(shù)項目Centerfor Aging Services Technologies(CAST)的一個環(huán)節(jié)開發(fā)的,。該系統(tǒng)通過在鞋,、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)防性健康保險研究的董事EricDishman稱,,"在開發(fā)家庭用護(hù)理技術(shù)方面,無線傳感器網(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)場環(huán)境中,,使其非常適合應(yīng)用于惡劣的戰(zhàn)場環(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。美國國防部遠(yuǎn)景計劃研究局已投資幾千萬美元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丁格預(yù)測:智能塵埃式傳感器及有關(guān)的技術(shù)銷售將從2004年的1000萬美元增加到2010年的幾十億美元。

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