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傳感器應(yīng)用非常廣泛,工業(yè)生產(chǎn)各個(gè)組成環(huán)節(jié)都需要傳感器進(jìn)行監(jiān)控,并把數(shù)據(jù)反饋給控制中心,以便對(duì)出現(xiàn)異常節(jié)點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)干預(yù),保證工業(yè)生產(chǎn)正常進(jìn)行。
(1)軍事領(lǐng)域的應(yīng)用在軍事領(lǐng)域,由于WSN(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。利用WSN能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測(cè)敵軍區(qū)域內(nèi)的兵力和裝備、實(shí)時(shí)監(jiān)視戰(zhàn)場(chǎng)狀況、定位目標(biāo)、監(jiān)測(cè)核攻擊或者生物化學(xué)攻擊等。
(2)輔助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)WSN特別適用于以下方面的生產(chǎn)和科學(xué)研究。例如,大棚種植室內(nèi)及土壤的溫度、濕度、光照監(jiān)測(cè)、珍貴經(jīng)濟(jì)作物生長(zhǎng)規(guī)律分析與測(cè)量、葡萄優(yōu)質(zhì)育種和生產(chǎn)等,可為農(nóng)村發(fā)展與農(nóng)民增收帶來(lái)極大的幫助。采用WSN建設(shè)農(nóng)業(yè)環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),用一套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備完成風(fēng)、光、水、電、熱和農(nóng)藥等的數(shù)據(jù)采集和環(huán)境控制,可有效提高農(nóng)業(yè)集約化生產(chǎn)程度,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植的科學(xué)性。
(3)生態(tài)監(jiān)測(cè)與災(zāi)害預(yù)警WSN可以廣泛地應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物種群研究、氣象和地理研究、洪水、火災(zāi)監(jiān)測(cè)。環(huán)境監(jiān)測(cè)為環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)的決策依據(jù),是生態(tài)保護(hù)的基礎(chǔ)。在野外地區(qū)或者不宜人工監(jiān)測(cè)的區(qū)域布置WSN可以進(jìn)行長(zhǎng)期無(wú)人值守的不間斷監(jiān)測(cè),為生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和研究提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)資料。具體的應(yīng)用包括:通過跟蹤珍稀鳥類等動(dòng)物的棲息、覓食習(xí)慣進(jìn)行瀕危種群的研究;在河流沿線區(qū)域布置傳感器節(jié)點(diǎn),隨時(shí)監(jiān)測(cè)水位及水資源被污染的情況;在泥石流、滑坡等自然災(zāi)害容易發(fā)生的地區(qū)布置節(jié)點(diǎn),可提前發(fā)出災(zāi)害預(yù)警,及時(shí)采取相應(yīng)抗災(zāi)措施;可在重點(diǎn)保護(hù)林區(qū)布置大量節(jié)點(diǎn)隨時(shí)監(jiān)控內(nèi)部火險(xiǎn)情況,一旦發(fā)現(xiàn)火情,可立刻發(fā)出警報(bào),并給出具體位置及當(dāng)前火勢(shì)的大小;可將節(jié)點(diǎn)布置在發(fā)生地震、水災(zāi)等災(zāi)害的地區(qū)、邊遠(yuǎn)山區(qū)或偏僻野外地區(qū),用于臨時(shí)應(yīng)急通信。
(4)基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)WSN技術(shù)對(duì)于大型工程的安全施工以及建筑物安全狀況的監(jiān)測(cè)有積極的幫助作用。通過布置傳感器節(jié)點(diǎn),可以及時(shí)準(zhǔn)確地觀察大樓、橋梁和其他建筑物的狀況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情,及時(shí)進(jìn)行維修,避免造成嚴(yán)重后果。
(5)工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用在工業(yè)安全方面,傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可用于危險(xiǎn)的工作環(huán)境,例如在煤礦、石油鉆井、核電廠和組裝線布置傳感器節(jié)點(diǎn),可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)工作環(huán)境的安全狀況,為工作人員的安全提供保證。另外,傳感器節(jié)點(diǎn)還可以代替部分工作人員到危險(xiǎn)的環(huán)境中執(zhí)行任務(wù),不僅降低了危險(xiǎn)程度,還提高了對(duì)險(xiǎn)情的反應(yīng)精度和速度。由于WSN部署方便、組網(wǎng)靈活,其在倉(cāng)儲(chǔ)物流管理和智能家居方面也逐漸發(fā)揮作用。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)使傳感器形成局部物聯(lián)網(wǎng),實(shí)時(shí)地交換和獲得信息,并最終匯聚到物聯(lián)網(wǎng),形成物聯(lián)網(wǎng)重要的信息來(lái)源和基礎(chǔ)應(yīng)用。
(6)在智能交通中保障安全暢通智能交通系統(tǒng)(ITS)是在傳統(tǒng)交通體系的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型交通系統(tǒng),它將信息、通信、控制和計(jì)算機(jī)技術(shù)以及其他現(xiàn)代通信技術(shù)綜合應(yīng)用于交通領(lǐng)域,并將“人—車—路—環(huán)境”有機(jī)地結(jié)合在一起。在現(xiàn)有的交通設(shè)施中增加一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將能夠從根本上緩解困擾現(xiàn)代交通的安全、通暢、節(jié)能和環(huán)保等問題,同時(shí)還可以提高交通工作效率。因此,將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于智能交通系統(tǒng)已經(jīng)成為近幾年的研究熱點(diǎn)。智能交通系統(tǒng)主要包括交通信息的采集、交通信息的傳輸、交通控制和誘導(dǎo)等幾個(gè)方面。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以為智能交通系統(tǒng)的信息采集和傳輸提供一種有效手段,用來(lái)監(jiān)測(cè)路面與路口各個(gè)方向的車流量、車速等信息。它主要由信息采集輸入、策略控制、輸出執(zhí)行、各子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳輸與通信等子系統(tǒng)組成。信息采集子系統(tǒng)主要通過傳感器采集車輛和路面信息,然后由策略控制子系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的目標(biāo),并運(yùn)用計(jì)算方法計(jì)算出最佳方案,同時(shí)輸出控制信號(hào)給執(zhí)行子系統(tǒng),以引導(dǎo)和控制車輛的通行,從而達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在智能交通中還可以用于交通信息發(fā)布、電子收費(fèi)、車速測(cè)定、停車管理、綜合信息服務(wù)平臺(tái)、智能公交與軌道交通、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)和綜合信息平臺(tái)等技術(shù)領(lǐng)域。
(7)在醫(yī)療系統(tǒng)大有作為近年來(lái),無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)療系統(tǒng)和健康護(hù)理方面已有很多應(yīng)用,例如,監(jiān)測(cè)人體的各種生理數(shù)據(jù),跟蹤和監(jiān)控醫(yī)院中醫(yī)生和患者的行動(dòng),以及醫(yī)院的藥物管理等。如果在住院病人身上安裝特殊用途的傳感器節(jié)點(diǎn),例如心率和血壓監(jiān)測(cè)設(shè)備,醫(yī)生就可以隨時(shí)了解被監(jiān)護(hù)病人的病情,在發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)能夠迅速搶救。羅切斯特大學(xué)的一項(xiàng)研究表明,這些計(jì)算機(jī)甚至可以用于醫(yī)療研究??茖W(xué)家使用無(wú)線傳感器創(chuàng)建了一個(gè)“智能醫(yī)療之家”,即一個(gè)5間房的公寓住宅,在這里利用人類研究項(xiàng)目來(lái)測(cè)試概念和原型產(chǎn)品。“智能醫(yī)療之家”使用微塵來(lái)測(cè)量居住者的重要特征(血壓、脈搏和呼吸)、睡覺姿勢(shì)以及每天24小時(shí)的活動(dòng)狀況。所搜集的數(shù)據(jù)將被用于開展以后的醫(yī)療研究。通過在鞋、家具和家用電器等設(shè)備中嵌入網(wǎng)絡(luò)傳感器,可以幫助老年人、重病患者以及殘疾人的家庭生活。利用傳感器網(wǎng)絡(luò)可高效傳遞必要的信息從而方便接受護(hù)理,而且可以減輕護(hù)理人員的負(fù)擔(dān),提高護(hù)理質(zhì)量。利用傳感器網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)時(shí)間收集人的生理數(shù)據(jù),可以加快研制新藥品的過程,而安裝在被監(jiān)測(cè)對(duì)象身上的微型傳感器也不會(huì)給人的正常生活帶來(lái)太多的不便。此外,在藥物管理等諸多方面,它也有新穎而獨(dú)特的應(yīng)用。
(8)促進(jìn)信息家電設(shè)備更加智能無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的逐漸普及,促進(jìn)了信息家電、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,家庭網(wǎng)絡(luò)的主要設(shè)備已由單一機(jī)向多種家電設(shè)備擴(kuò)展,基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能家居網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點(diǎn)為家庭內(nèi)、外部網(wǎng)絡(luò)的連接及內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)之間信息家電和設(shè)備的連接提供了一個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái)。
在家電中嵌入傳感器節(jié)點(diǎn),通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)連接在一起,將為人們提供更加舒適、方便和更人性化的智能家居環(huán)境。利用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)家電的遠(yuǎn)程遙控,也可以通過圖像傳感設(shè)備隨時(shí)監(jiān)控家庭安全情況。利用傳感器網(wǎng)絡(luò)可以建立智能幼兒園,監(jiān)測(cè)兒童的早期教育環(huán)境,以及跟蹤兒童的活動(dòng)軌跡。
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