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以應用為中心的編程無線感測網路

發布時間: 2022-09-25 18:28:35

1. 感測網是幹啥的

感測網的定義為隨機分布的集成有感測器、數據處理單元和通信單元的微小節點,通過自組織的方式構成的無線網路
微小節點,通過自組織的方式構成的無線網路。

目錄感測網功能中國感測網無線感測網感測網與物聯網展開感測網功能中國感測網無線感測網感測網與物聯網展開
編輯本段感測網功能藉助於節點中內置的感測器測量周邊環境中的熱、紅外、聲納、雷達和地震波信號,從而探測包括溫度、濕度、雜訊、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大
無線感測網節點狀態切換示意圖
小、速度和方向等物質現象。
以互聯網為代表的計算機網路技術是
二十世紀計算機科學的一項偉大成果,它給我們的生活帶來了深刻的變化,然而在目前,網路功能再強大,網路世界再豐富,也終究是虛擬的,它與我們所生活的現
實世界還是相隔的,在網路世界中,很難感知現實世界,很多事情還是不可能的,時代呼喚著新的網路技術。感測網路正是在這樣的背景下應運而生的全新網路技
術,它綜合了感測器、低功耗、通訊以及微機電等等技術,可以預見,在不久的將來,感測網路將給我們的生活方式帶來革命性的變化。
無線感測網起源無線感測網路技術是典型的具有交叉學科性質的軍民兩用戰略高技術,可以廣泛應用於國防軍事、國家安全、環境科學、交通管理、災害預測、醫療衛生、製造業、城市信息化建設等領域。無線感測器網路(WSNs)是由許許多多功能相同或不同的無線感測器節點組成,每一個感測器節點由數據採集模塊(感測器、A/D轉換器)、數據處理和控制模塊(微處理器、存儲器)、
通信模塊(無線收發器)和供電模塊(電池、DC/AC能量轉換器)等組成。近期微電子機械加工技術的發展為感測器的微型化提供了可能,微處理技術的發展促
進了感測器的智能化,通過MEMS技術和射頻(RF)通信技術的融合促進了無線感測器及其網路的誕生。傳統的感測器正逐步實現微型化、智能化、信息化、網
絡化,正經歷著一個從傳統感測器(Dumb Sensor)→智能感測器(Smart Sensor)→嵌入式Web感測器(Embedded Web
Sensor)的內涵不斷豐富的發展過程。分類國際上比較有代表性和影響力的無線感測網路實
用和研發項目有遙控戰場感測器系統(Remote Battlefield Sensor System,簡稱 REMBASS
--倫巴斯)、網路中心戰(NCW)及靈巧感測器網路(SSW))、智能塵(smart st)、Intel?Mote、Smart
-Its項目、SensIT、SeaWeb、行為習性監控(Habitat Monitoring)項目、英國國家網格等。尤其是今年最新試製成功的低成本美軍「狼群」地面無線感測器網路標志著電子戰領域技戰術的最新突破。俄亥俄州正在開發「沙地直線」(A Line in the Sand)無線感測器網路系統。這個系統能夠散射電子絆網(tripwires)到任何地方,以偵測運動的高金屬含量目標。民用方面,美日等發達國家在對該技術不斷研發的基礎上在多領域進行了應用。轉折點英特爾與加利福尼亞州大學伯克利分校正領導著微塵技術的研究工作。他們成功創建了瓶蓋大小的全功能感測器,可以執行計算、檢測與通信等功能。2002年,英特爾研究實驗室研究人員將處方葯瓶大小的32個感測器連進互聯網,以讀出緬因州「大
鴨島」上的氣候,評價一種海燕巢的條件。而2003年第二季度,他們換用150個安有D型微型電池的第二代感測器,來評估這些鳥巢的條件。他們的目的是讓
世界各國研究人員實現無入侵式及無破壞式的、對敏感野生動物及其棲居地的監測。該公司開發出了用於家庭護理的無線感測器網路系統。根據演示,試制系統通過
在鞋、傢具,以及家用電器中嵌入半導體感測器,幫助老年人、阿爾茨海默氏病患者,以及殘障人士的家庭生活。該系統利用無線通信將各感測器聯網,可高效傳遞必要的信息,從而方便病人接受護理,還可以減輕護理人員的負擔。該無線感測器網路系統是英特爾公司在阿爾茨海默氏病患者家庭的合作下,歷時一年研究完成的,2004年下半年開始試用。
日立製作所與YRP泛在網路化研究所2004年11月24日宣布開發出了全球體積最小的感測器網路終端。該終端為安裝電池的有源無線終端,可以搭載溫度、亮度、紅外線、加速度等各種感測器。設想應用於大樓與家庭的無線感測器以及安全管理方面。
三菱電機日前開發成功了一種設想用於感測器網路的小型低耗電無線模塊。能夠使用特定小功率無線構築對等(Ad-hoc)網路。目標是取代目前利用專線構築的家用安全網路,計劃2005年~2006年達到實用水平。具體而言,與紅外線感測器配合,檢測是否有人、與加速度感測器配合,檢測窗玻璃和傢具的振動、與磁感測器配合,檢測門的開關,等等。
在舊金山,200
個聯網微塵已被部署在金門大橋。這些微塵用於確定大橋從一邊到另一邊的擺動距離—可以精確到在強風中為幾英尺。當微塵檢測出移動距離時,它將把該信息通過
微型計算機網路傳遞出去。信息最後到達一台更強大的計算機進行數據分析。任何與當前天氣情況不吻合的異常讀數都可能預示著大橋存在隱患。驕傲我國現代意義的無線感測網及其應用研究幾乎與發達國家同步啟動,1999年首次正式出現於中國科學院《知識創新工程試點領域方向研究》的信息與自動化領域研究報告中,作為該領域提出的五個重大項目之一。隨著知識創新工程試點工作的深入,2001年中科院依託上海微
系統所成立微系統研究與發展中心,引領院內的相關工作,並通過該中心在無線感測網的方向上陸續部署了若乾重大研究項目和方向性項目,參加單位包括上海微系
統所、聲學所、微電子所、半導體所、電子所、軟體所、中科大等十餘個校所,初步建立感測網路系統研究平台,在無線智能感測網路通信技術、微型感測器、感測器節點、簇點和應用系統等方面取得很大的進展,2004年9月相關成果在北京進行了大規模外場演示,部分成果已在實際工程系統中使用。國內的許多高校也掀起了無線感測器網路的研究熱潮。清華大學、中國科技大學、浙江大學、華中科技大學、天津大學、南開大學、北京郵電大學、東北大學、西北工業大學、西南交通大學、沈陽理工大學和上海交通大學等單位紛紛開展了有關無線感測器網路方面的基礎研究工作。一些企業如中興通訊公司等單位也加入無線感測器網路研究的行列。應用感測網[1]在民用方面,涉及城市公共安全、公共衛生、安全生產、智能交通、智能家居、環境監控等領域。國內從事感測網應用的大企業目前為數不多,小企業呈現蓬勃發展的勢頭。北京鼎天軟體有限公司,主要從事城市公共安全應急指揮系統建設,已經承擔揚州電子政務和揚州應急指揮系統。上海電器科學研究院主要從事智能交通方面的工程,已經承擔上海市內、外環智能交通工程。嘉興中科無線感測網科技有限公司在數字航道、城市應急系統、機場監控等方面有較好的技術背景,相關項目工程正在進行中。沈陽東軟、北大青鳥、億陽信通等企業也在感測網應用方面有所涉足,目前主要在電子政務方面,正在向公共安全應急指揮系統進發。

2. 感測器網路的特點有哪些

感測器網路的特點有緊密性,敏感性,互通性 。

感測器網路,是由許多在空間上分布的自動裝置組成的一種計算機網路,這些裝置使用感測器協作地監控不同位置的物理或環境狀況(比如溫度、聲音、振動、壓力、運動或污染物)。


無線感測器網路的發展最初起源於戰場監測等軍事應用。而現今無線感測器網路被應用於很多民用領域,如環境與生態監測、健康監護、家庭自動化、以及交通控制等。


所謂感測器網路是由大量部署在作用區域內的、具有無線通信與計算能力的微小感測器節點通過自組織方式構成的能根據環境自主完成指定任務的分布式智能化網路系統。


感測器網路特點

感測網路的節點間距離很短,一般採用多跳的無線通信方式進行通信。感測器網路可以在獨立的環境下運行,也可以通過網關連接到Internet,使用戶可以遠程訪問。


感測器網路綜合了感測器技術、嵌入式計算技術、現代網路及無線通信技術、分布式信息處理技術等,能夠通過各類集成化的微型感測器協作地實時監測、感知和採集各種環境或監測對象的信息。


通過嵌入式系統對信息進行處理,並通過隨機自組織無線通信網路以多跳中繼方式將所感知信息傳送到用戶終端。從而真正實現「無處不在的計算」理念。


以上內容參考:網路-感測器網路

3. 什麼是物聯網和感測網有什麼區別

感測網 感測網 定義:隨機分布的集成有感測器、數據處理單元和通信單元的微小節點,通過自組織的方式構成的無線網路。 功能:藉助於節點中內置的感測器測量周邊環境中的熱、紅外、聲納、雷達和地震波信號,從而探測包括溫度、濕度、雜訊、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等物質現象。 以互聯網為代表的計算機網路技術是二十世紀計算機科學的一項偉大成果,它給我們的生活帶來了深刻的變化,然而在目前,網路功能再強大,網路世界再豐富,也終究是虛擬的,它與我們所生活的現實世界還是相隔的,在網路世界中,很難感知現實世界,很多事情還是不可能的,時代呼喚著新的網路技術。感測網路正是在這樣的背景下應運而生的全新網路技術,它綜合了感測器、低功耗、通訊以及微機電等等技術,可以預見,在不久的將來,感測網路將給我們的生活方式帶來革命性的變化。 無線感測網 無線感測網路技術是典型的具有交叉學科性質的軍民兩用戰略高技術,可以廣泛應用於GF軍事、國家安全、環境科學、交通管理、災害預測、醫療衛生、製造業、城市信息化建設等領域。無線感測器網路(WSNs)是由許許多多功能相同或不同的無線感測器節點組成,每一個感測器節點由數據採集模塊(感測器、A/D轉換器)、數據處理和控制模塊(微處理器、存儲器)、通信模塊(無線收發器)和供電模塊(電池、DC/AC能量轉換器)等組成。近期微電子機械加工(MEMS)技術的發展為感測器的微型化提供了可能,微處理技術的發展促進了感測器的智能化,通過MEMS技術和射頻(RF)通信技術的融合促進了無線感測器及其網路的誕生。傳統的感測器正逐步實現微型化、智能化、信息化、網路化,正經歷著一個從傳統感測器(Dumb Sensor)→智能感測器(Smart Sensor)→嵌入式Web感測器(Embedded Web Sensor)的內涵不斷豐富的發展過程。 國際上比較有代表性和影響力的無線感測網路實用和研發項目有遙控戰場感測器系統(Remote Battlefield Sensor System,簡稱 REMBASS --倫巴斯)、網路中心戰(NCW)及靈巧感測器網路(SSW))、智能塵(smart st)、Intel?Mote、Smart -Its項目、SensIT、SeaWeb、行為習性監控(Habitat Monitoring)項目、英國國家網格等。尤其是今年最新試製成功的低成本美軍「狼群」地面無線感測器網路標志著電子戰領域技戰術的最新突破。俄亥俄州正在開發「沙地直線」(A Line intheSand)無線感測器網路系統。這個系統能夠散射電子絆網(tripwires)到任何地方,以偵測運動的高金屬含量目標。民用方面,美日等發達國家在對該技術不斷研發的基礎上在多領域進行了應用。 英特爾與加利福尼亞州大學伯克利分校正領導著微塵技術的研究工作。他們成功創建了瓶蓋大小的全功能感測器,可以執行計算、檢測與通信等功能。2002年,英特爾研究實驗室研究人員將處方葯瓶大小的32個感測器連進互聯網,以讀出緬因州「大鴨島」上的氣候,評價一種海燕巢的條件。而2003年第二季度,他們換用150個安有D型微型電池的第二代感測器,來評估這些鳥巢的條件。他們的目的是讓世界各國研究人員實現無入侵式及無破壞式的、對敏感野生動物及其棲居地的監測。該公司開發出了用於家庭護理的無線感測器網路系統。根據演示,試制系統通過在鞋、傢具,以及家用電器中嵌入半導體感測器,幫助老年人、阿爾茨海默氏病患者,以及殘障人士的家庭生活。該系統利用無線通信將各感測器聯網,可高效傳遞必要的信息,從而方便病人接受護理,還可以減輕護理人員的負擔。該無線感測器網路系統是英特爾公司在阿爾茨海默氏病患者家庭的合作下,歷時一年研究完成的,2004年下半年開始試用。 日立製作所與YRP泛在網路化研究所2004年11月24日宣布開發出了全球體積最小的感測器網路終端。該終端為安裝電池的有源無線終端,可以搭載溫度、亮度、紅外線、加速度等各種感測器。設想應用於大樓與家庭的無線感測器以及安全管理方面。 三菱電機日前開發成功了一種設想用於感測器網路的小型低耗電無線模塊。能夠使用特定小功率無線構築對等(Ad-hoc)網路。目標是取代目前利用專線構築的家用安全網路,計劃2005年~2006年達到實用水平。具體而言,與紅外線感測器配合,檢測是否有人、與加速度感測器配合,檢測窗玻璃和傢具的振動、與磁感測器配合,檢測門的開關,等等。 在舊金山,200個聯網微塵已被部署在金門大橋。這些微塵用於確定大橋從一邊到另一邊的擺動距離—可以精確到在強風中為幾英尺。當微塵檢測出移動距離時,它將把該信息通過微型計算機網路傳遞出去。信息最後到達一台更強大的計算機進行數據分析。任何與當前天氣情況不吻合的異常讀數都可能預示著大橋存在隱患。 我國現代意義的無線感測網及其應用研究幾乎與發達國家同步啟動,1999年首次正式出現於中國科學院《知識創新工程試點領域方向研究》的信息與自動化領域研究報告中,作為該領域提出的五個重大項目之一。隨著知識創新工程試點工作的深入,2001年中科院依託上海微系統所成立微系統研究與發展中心,引領院內的相關工作,並通過該中心在無線感測網的方向上陸續部署了若乾重大研究項目和方向性項目,參加單位包括上海微系統所、聲學所、微電子所、半導體所、電子所、軟體所、中科大等十餘個校所,初步建立感測網路系統研究平台,在無線智能感測網路通信技術、微型感測器、感測器節點、簇點和應用系統等方面取得很大的進展,2004年9月相關成果在北京進行了大規模外場演示,部分成果已在實際工程系統中使用。國內的許多高校也掀起了無線感測器網路的研究熱潮。清華大學、中國科技大學、浙江大學、華中科技大學、天津大學、南開大學、北京郵電大學、東北大學、西北工業大學、西南交通大學、沈陽理工大學和上海交通大學等單位紛紛開展了有關無線感測器網路方面的基礎研究工作。一些企業如中興通訊公司等單位也加入無線感測器網路研究的行列。 感測網在民用方面,涉及城市公共安全、公共衛生、安全生產、智能交通、智能家居、環境監控等領域。國內從事感測網應用的大企業目前為數不多,小企業呈現蓬勃發展的勢頭。北京鼎天軟體有限公司,主要從事城市公共安全應急指揮系統建設,已經承擔揚州電子政務和揚州應急指揮系統。上海電器科學研究院主要從事智能交通方面的工程,已經承擔上海市內、外環智能交通工程。嘉興中科無線感測網科技有限公司在數字航道、城市應急系統、機場監控等方面有較好的技術背景,相關項目工程正在進行中。沈陽東軟、北大青鳥、億陽信通等企業也感測網應用方面有所涉足,目前主要在電子政務方面,正在向公共安全應急指揮系統進發。 物聯網 所謂「物聯網」(Internet of Things),指的是將各種信息感測設備,如射頻識別(RFID)裝置 [1] 、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等種種裝置與互聯網結 合起來而形成的一個巨大網路。其目的,是讓所有的物品都與網路連接在一起,方便識別和管理。 物聯網是利用無所不在的網路技術建立起來的.其中非常重要的技術是RFID電子標簽技術. 以簡單RFID系統為基礎,結合已有的網路技術、資料庫技術、中間件技術等,構築一個由大量聯網的閱讀器和無數移動的標簽組成的,比Internet更為龐大的物聯網成為RFID技術發展的趨勢。在這個網路中,系統可以自動的、實時的對物體進行識別、定位、追蹤、監控並觸發相應事件。 物聯網又稱「感測網」,以互聯網為代表的計算機網路技術是二十世紀計算機科學的一項偉大成果,它給我們的生活帶來了深刻的變化,然而在目前,網路功能再強大,網路世界再豐富,也終究是虛擬的,它與我們所生活的現實世界還是相隔的,在網路世界中,很難感知現實世界,很多事情還是不可能的,時代呼喚著新的網路技術。 無線感測網路正是在這樣的背景下應運而生的全新網路技術,它綜合了感測器、低功耗、通訊以及微機電等等技術,可以預見,在不久的將來,無線感測網路將給我們的生活方式帶來革命性的變化。 定義:隨機分布的集成有感測器、數據處理單元和通信單元的微小節點,通過自組織的方式構成的無線網路。 英文名:Wireless Sensor Networks;縮寫:WSN 功能:藉助於節點中內置的感測器測量周邊環境中的熱、紅外、聲納、雷達和地震波信號,從而探測包括溫度、濕度、雜訊、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等物質現象。 目前較為成型的分布式網路集成框架是EPCglobal提出的EPC網路。EPC網路主要是針對物流領域,其目的是增加供應鏈的可視性(visibility)和可控性(control),使整個物流領域能夠藉助RFID技術獲得更大的經濟效益。 EPC網路的關鍵技術包括: EPC編碼:長度為64位、96位和256位的ID編碼,出於成本的考慮現在主要採用64位和96位兩種編碼。EPC編碼分為四個欄位,分別為:①頭部,標識編碼的版本號,這樣就可使電子產品編碼採用不同的長度和類型;②產品管理者,如產品的生產商;③產品所屬的商品類別;④單品的唯一編號。 Savant,介於閱讀器與企業應用之間的中間件,為企業應用提供一系列計算功能。它首要任務是減少從閱讀器傳往企業應用的數據量,對閱讀器讀取的標簽數據進行過濾、匯集、計算等操作,同時Savant還提供與ONS、PML伺服器、其他Savant互操作功能。 對象名字服務,類似於域名伺服器DNS,ONS提供將EPC編碼解析為一個或一組URLs的服務,通過URLs可獲得與EPC相關產品的進一步信息。 信息服務,以PML格式存儲產品相關信息,可供其他的應用進行檢索,並以PML的格式返回。存儲的信息可分為兩大類,一類是與時間相關的歷史事件記錄,如原始的RFID閱讀事件(記錄標簽在什麼時間,被哪個閱讀器閱讀),高層次的活動記錄如交易事件(記錄交易涉及的標簽)等;另一類是產品固有屬性信息,如產品生產時間、過期時間、體積、顏色等。 物理標示語言,PML是在XML的基礎上擴展而來,被視為描述所有自然物體、過程和環境的統一標准。在EPC網路中,所有有關商品的信息都以物理標示語言PML來描述,是EPC網路信息存儲和交換的標准格式。

4. 什麼是無線感測技術

早在上世紀70年代,就出現了將傳統感測器採用點對點傳輸、連接感測控制器而構成感測網路雛形,我們把它歸之為第一代感測器網路。隨著相關學科的不斷發展和進步,感測器網路同時還具有了獲取多種信息信號的綜合處理能力,並通過與感測控制的相聯,組成了有信息綜合和處理能力的感測器網路,這是第二代感測器網路。而從上世紀末開始,現場匯流排技術開始應用於感測器網路,人們用其組建智能化感測器網路,大量多功能感測器被運用,並使用無線技術連接,無線感測器網路逐漸形成。

無線感測器網路是新一代的感測器網路,具有非常上世紀70年代,其發展和應用,將會給人類的生活和生產的各個領域帶來深遠影響。

無線感測器網路可以看成是由數據獲取網路、數據頒布網路和控制管理中心三部分組成的。其主要組成部分是集成有感測器、處理單元和通信模塊的節點,各節點通過協議自組成一個分布式網路,再將採集來的數據通過優化後經無線電波傳輸給信息處理中心。

5. 簡述無線感測網發展歷史的階段劃分和各階段的技術特點

無線感測器
無線感測器的組成模塊封裝在一個外殼內,在工作時它將由電池或振動發電機提供電源,構成無線感測器網路節點。它可以採集設備的數字信號通過無線感測器網路傳輸到監控中心的無線網關,直接送入計算機,進行分析處理。如果需要,無線感測器也可以實時傳輸採集的整個時間歷程信號。
發展歷程
早在上世紀70年代,就出現了將傳統感測器採用點對點傳輸、連接感測控制器而構成感測器網路雛形,我們把它歸之為第一代感測器網路。隨著相關學科的的不斷發展和進步,感測器網路同時還具有了獲取多種信息信號的綜合處理能力,並通過與感測控制器的相聯,組成了有信息綜合和處理能力的感測器網路,這是第二代感測器網路。而從上世紀末開始,現場匯流排技術開始應用於感測器網路,人們用其組建智能化感測器網路,大量多功能感測器被運用,並使用無線技術連接CONTROLENGINEERING China版權所有,無線感測器網路逐漸形成。
無線感測器網路是新一代的感測器網路,具有非常廣泛的應用前景,其發展和應用,將會給人類的生活和生產的各個領域帶來深遠影響。發達國家如美國,非常重視無線感測器網路的發展CONTROLENGINEERING China版權所有,IEEE正在努力推進無線感測器網路的應用和發展,波士頓大學(BostonUnversity)還於最近創辦了感測器網路協會(Sensor Network Consortium),期望能促進感測器聯網技術開發。除了波士頓大學,該協會還包括BP、霍尼韋爾(Honeywell)、Inetco Systems、Invensys、L-3Communications、Millennial Net、Radianse、Sensicast Systems及Textron Systems。美國的《技術評論》雜志在論述未來新興十大技術時,更是將無線感測器網路列為第一項未來新興技術,《商業周刊》預測的未來四大新技術中,無線感測器網路也列入其中。可以預計,無線感測器網路的廣泛是一種必然趨勢,它的出現將會給人類社會帶來極大的變革。
應用現狀
雖然無線感測器網路的大規模商業應用CONTROLENGINEERING China版權所有,由於技術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,已經為數不少的無線感測器網路開始投入使用。目前無線感測器網路的應用主要集中在以下領域:
1 環境的監測和保護
隨著人們對於環境問題的關注程度越來越高,需要採集的環境數據也越來越多,無線感測器網路的出現為隨機性的研究數據獲取提供了便利,並且還可以避免傳統數據收集方式給環境帶來的侵入式破壞。比如,英特爾研究實驗室研究人員曾經將32個小型感測器連進互聯網,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。無線感測器網路還可以跟蹤候鳥和昆蟲的遷移,研究環境變化對農作物的影響,監測海洋、大氣和土壤的成分等。此外,它也可以應用在精細農業中控制工程網版權所有,來監測農作物中的害蟲、土壤的酸鹼度和施肥狀況等。

6. 無線感測器網路體系結構包括哪些部分,各部分的

結構
感測器網路系統通常包括感測器節點EndDevice、匯聚節點Router和管理節點Coordinator。
大量感測器節點隨機部署在監測區域內部或附近,能夠通過自組織方式構成網路。感測器節點監測的數據沿著其他感測器節點逐跳地進行傳輸,在傳輸過程中監測數據可能被多個節點處理,經過多跳後路由到匯聚節點,最後通過互聯網或衛星到達管理節點。用戶通過管理節點對感測器網路進行配置和管理,發布監測任務以及收集監測數據。

感測器節點
處理能力、存儲能力和通信能力相對較弱,通過小容量電池供電。從網路功能上看,每個感測器節點除了進行本地信息收集和數據處理外,還要對其他節點轉發來的數據進行存儲、管理和融合,並與其他節點協作完成一些特定任務。

匯聚節點
匯聚節點的處理能力、存儲能力和通信能力相對較強,它是連接感測器網路與Internet 等外部網路的網關,實現兩種協議間的轉換,同時向感測器節點發布來自管理節點的監測任務,並把WSN收集到的數據轉發到外部網路上。匯聚節點既可以是一個具有增強功能的感測器節點,有足夠的能量供給和更多的、Flash和SRAM中的所有信息傳輸到計算機中,通過匯編軟體,可很方便地把獲取的信息轉換成匯編文件格式,從而分析出感測節點所存儲的程序代碼、路由協議及密鑰等機密信息,同時還可以修改程序代碼,並載入到感測節點中。

管理節點
管理節點用於動態地管理整個無線感測器網路。感測器網路的所有者通過管理節點訪問無線感測器網路的資源。
無線感測器測距
在無線感測器網路中,常用的測量節點間距離的方法主要有TOA(Time of Arrival),TDOA(Time Difference of Arrival)、超聲波、RSSI(Received Sig nalStrength Indicator)和TOF(Time of Light)等。

7. 什麼是無線感測器網路

無線感測器的無線傳輸功能,常見的無線傳輸網路有RFID、ZigBee、紅外、藍牙、GPRS、4G、2G、Wi-Fi、NB-IoT。
與傳統有線網路相比,無線感測器網路技術具有很明顯的優勢特點,主要的要求有: 低能耗、低成本、通用性、網路拓撲、安全、實時性、以數據為中心等。

8. 無線感測器定義及其應用實例解析

無線感測器,看到這個代名詞,我想大多數人是一頭霧水,一臉表現出很茫然的樣子。這也並不奇怪,無線感測器,目前還只運用於一些大型檢測工作中,自然而然,能夠接觸到它的也就只是一些專業的工作人員了。比如它可以監測地震,然後將監測到的信息通過無線網路傳輸到檢測中心的無線網卡,直接送入到計算機里邊兒。既然我們對它有這么多的疑惑,那接下來我就將向大家介紹介紹什麼是無線感測器定義以及它的一些應用實例。

無線感測器的組成模塊封裝在一個外殼內,在工作時它將由電池或振動發電機提供電源,構成無線感測器網路節點,由隨機分布的集成有感測器、數據處理單元和通信模塊的微型節點,通過自組織的方式構成網路。它可以採集設備的數字信號通過無線感測器網路傳輸到監控中心的無線網關,直接送入計算機,進行分析處理。如果需要,無線感測器也可以實時傳輸採集的整個時間歷程信號。監控中心也可以通過網關把控制、參數設置等信息無線傳輸給節點。數據調理採集處理模塊把感測器輸出的微弱信號經過放大,濾波等調理電路後,送到模數轉換器,轉變為數字信號,送到主處理器進行數字信號處理,計算出感測器的有效值,位移值等。


橋梁健康檢測及監測

橋梁結構健康監測(SHM)是一種基於感測器的主動防禦型方法,可以彌補目前安全性能十分重要的結構中,把感測器網路安置到橋梁、建築和飛機中,利用感測器進行SHM是一種可靠且不昂貴的做法,可以在第一時間檢測到缺陷的形成。這種網路可以提早向維修人員報告在關鍵結構中出現的缺陷,從而避免災難性事故。

糧倉溫濕度監測

無線感測器網路技術在糧庫糧倉溫度濕度監測領域應用最為普遍,這是由於糧庫糧倉溫度濕度的測點多,分布廣,使用縱橫交錯的信號線會降低防火安全系數,應用無線感測器網路技術具有低功耗,低成本,布線簡單,安裝方便,易於組網,便於管理維護等特點。


混凝土澆灌溫度監測

在混凝土施工過程中,將數字溫度感測器裝入導熱良好的金屬套管內,可保證感測器對混凝土溫度變化作出迅速的反應。每個溫度監測金屬管接入一個無線溫度節點,整個現場的無線溫度節點通過無線網路傳輸到施工監控中心,不需要在施工現場布放長電纜,安裝布放方便,能夠有效解決溫度測量點因為施工人員損壞電纜造成的成活率較低的問題.


地震監測

通過使用由大量互連的微型感測器節點組成的感測器網路,可以對不同環境進行不間斷的高精度數據搜集。採用低功耗的無線通信模塊和無線通信協議可以使感測器網路的生命期延續很長時間。保證了感測器網路的實用性。

無線感測器網路相對於傳統的網路,其最明顯的特色可以用六個字來概括即:「自組織,自癒合」。這些特點使得無線感測器網路能夠適應復雜多變的環境,去監測人力難以到達的惡劣環境地區。BEETECH無線感測器網路節點體積小巧,不需現場拉線供電,非常方便在應急情況下進行靈活部署監測並預測地質災害的發生情況。


建築物振動檢測

建築物懸臂部分不會因為旁邊公路及地鐵交通所引發的振動而超過舒適度的要求;通過現場測量,收集數據以驗證由公路及地鐵交通所引發的振動與主樓懸臂振動之相互關系;同時,通過模態分析得到主樓結構在小振幅脈動振動工況下前幾階振動模態的阻尼比,為將來進行結構的小振幅動力分析提供關鍵數據。


以上這些看起來很「翻番復雜」的文字呢,就是對無線感測器定義以及它的一些應用實例的解析了,這些也都是我所能了解到的知識信息了,對於無線感測器還有很多與其相關的知識信息,但是在這里我也只能給大家提供這么多了。雖然在我們的日常生活中並不會親身接觸到無線感測器,但是它卻一直在我們的身邊,給予我們幫助,為我們「保駕護航」。

9. 無線感測器網路的特點與應用

無線感測器網路的特點與應用

無線感測器網路簡稱WSN,它綜合了現代無線網路通信技術、感測器技術、計算機技術等,其應用十分廣泛。下面是我為大家搜索整理的關於無線感測器網路的特點與應用,歡迎參考閱讀,希望對大家有所幫助!想了解更多相關信息請持續關注我們應屆畢業生培訓網!

無線感測器網路是一種新型的感測器網路,其主要是由大量的感測器節點組成,利用無線網路組成一個自動配置的網路系統,並將感知和收集到的信息發給管理部門。目前無線感測器網路在軍事、生態環境、醫療和家居方面都有一定應用,未來無線感測器網路的發展前景將是不可估量的。

一、無線感測器網路的特點

(一)節點數量多

在監測區通常都會安置許多感測器節點,並通過分布式處理信息,這樣就能夠提高監測的准確性,有效獲取更加精確的信息,並降低對節點感測器的精度要求。此外,由於節點數量多,因此存在許多冗餘節點,這樣就能使系統的容錯能力較強,並且節點數量多還能夠覆蓋到更廣闊的監測區域,有效減少監測盲區。

(二)動態拓撲

無線感測器網路屬於動態網路,其節點並非固定的。當某個節電出現故障或是耗盡電池後,將會退出網路,此外,還可能由於需要而被轉移添加到其他的網路當中。

(三)自組織網路

無線感測器的節點位置並不能進行精確預先設定。節點之間的相互位置也無法預知,例如通過使用飛機播散節點或隨意放置在無人或危險的區域內。在這種情況下,就要求感測器節點自身能夠具有一定的組織能力,能夠自動進行相關管理和配置。

(四)多跳路由

無線感測網路中,節點之間的距離通常都在幾十到幾百米,因此節點只能與其相鄰的節點進行直接通信。如果需要與范圍外的節點進行通信,就需要經過中間節點進行路由。無線感測網路中的多跳路由並不是專門的路由設備,所有傳輸工作都是由普通的節點完成的。

(五)以數據為中心

無線感測網路中的節點均利用編號標識。由於節點是隨機分布的,因此節點的編號和位置之間並沒有聯系。用戶在查詢事件時,只需要將事件報告給網路,並不需要告知節點編號。因此這是一種以數據為中心進行查詢、傳輸的方式。

(六)電源能力局限性

通常都是用電池對節點進行供電,而每個節點的能源都是有限的,因此一旦電池的能量消耗完,就是造成節點無法再進行正常工作。

二、無線感測器網路的應用

(一)環境監測應用

無線感測器可以用於進行氣象研究、檢測洪水和火災等,在生態環境監測中具有明顯優勢。隨著我國市場經濟的不斷發展,生態環境污染問題也越來越嚴重。我國是一個幅員遼闊、資源豐富的農業大國,因此在進行農業生產時利用無線感測器進行對生產環境變化進行監測能夠為農業生產帶來許多好處,這對我國市場經濟的不斷發展有著重要意義。

(二)醫療護理應用

無線感測器網路通過使用互聯網路將收集到的信息傳送到接受埠,例如一些病人身上會有一些用於監測心率、血壓等的感測器節點,這樣醫生就可以隨時了解病人的`病情,一旦病人出現問題就能夠及時進行臨時處理和救治。在醫療領域內感測器已經有了一些成功案例,例如芬蘭的技術人員設計出了一種可以穿在身上的無線感測器系統,還有SSIM(Smart Sensors and Integrated Microsystems)等。

(三)智能家居建築應用

文物保護單位的一個重要工作就是要對具有意義的古老建築實行保護措施。利用無線感測器網路的節點對古老建築內的溫度是、濕度、關照等進行監測,這樣就能夠對建築物進行長期有效的監控。對於一些珍貴文物的保存,對保護地的位置、溫度和濕度等提前進行檢測,可以提高展覽品或文物的保存品質。例如,英國一個博物館基於無線感測器網路設計了一個警報系統,利用放在溫度底部的節點檢測燈光、振動等信息,以此來保障文物的安全[5]。

目前我國基礎建設處在高速發展期,建設單位對各種建設工程的安全施工監測越來越關注。利用無線感測器網路使建築能夠檢測到自身狀況並將檢測數據發送給管理部門,這樣管理部門就能夠及時掌握建築狀況並根據優先等級來處理建築修復工作。

另外,在傢具或家電匯中設置無線感測器節點,利用無線網路與互聯網路,將家居環境打造成一個更加舒適方便的空間,為人們提供更加人性化和智能化的生活環境。通過實時監測屋內溫度、濕度、光照等,對房間內的細微變化進行監測和感知,進而對空調、門窗等進行智能控制,這樣就能夠為人們提供一個更加舒適的生活環境。

(四)軍事應用

無線感測器網路具有低能耗、小體積、高抗毀等特性,且其具有高隱蔽性和高度的自組織能力,這為軍事偵察提供有效手段。美國在20世紀90年代就開始在軍事研究中應用無線感測器網路。無線感測器網路在惡劣的戰場內能夠實時監控區域內敵軍的裝備,並對戰場上的狀況進行監控,對攻擊目標進行定位並能夠檢測生化武器。

目前無線感測器網路在全球許多國家的軍事、研究、工業部門都得到了廣泛的關注,尤其受到美國國防部和軍事部門的重視,美國基於C4ISR又提出了C4KISR的計劃,對戰場情報的感知和信息綜合能力又提出新的要求,並開設了如NSOF系統等的一系列軍事無線感測器網路研究。

總之,隨著無線感測器網路的研究不斷深入和擴展,人們對無線感測器的認識也越來越清晰,然而目前無線感測器網路的在技術上還存在一定問題需要解決,例如存儲能力、傳輸能力、覆蓋率等。盡管無線感測器網路還有許多技術問題待解決使得現在無法廣泛推廣和運用,但相信其未來發展前景不可估量。

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10. 感測器的無線技術有哪幾種各自的優缺點

無線只是一種通訊手段,感測器的無線技術,只是把原來用有線線纜傳輸的方式變成了無線,見過的感測器的無線技術 有 zigbee, gprs, gsm, 數傳電台等。