9
无线传感器网络的主要用途
虽然无线传感器网络的大规模商业应用,由于技术等方面的制约还有待时日,但是较近几年,随着计算成本的下降以及微处理器体积越来越小,已经为数不少的无线传感器网络开始投入使用。目前无线传感器网络的应用主要集中在以下领域: 环境的监测和保护
随着人们对于环境问题的关注程度越来越高,需要采集的环境数据也越来越多,无线传感器网络的出现为随机性的研究数据获取提供了便利,并且还可以避免传统数据收集方式给环境带来的侵入式破坏。比如,英特尔研究实验室研究人员曾经将32个小型传感器连进互联网,以读出缅因州“大鸭岛”上的气候,用来评价一种海燕巢的条件。无线传感器网络还可以跟踪候鸟和昆虫的迁移,研究环境变化对农作物的影响,监测海洋、大气和土壤的成分等。此外,它也可以应用在精细农业中,来监测农作物中的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况等。
医疗护理
无线传感器网络在医疗研究、护理领域也可以大展身手。罗彻斯特大学的科学家使用无线传感器创建了一个智能医疗房间,使用微尘来测量居住者的重要征兆(血压、脉搏和呼吸)、睡觉姿势以及每天24小时的活动状况。英特尔公司也推出了无线传感器网络的家庭护理技术。该技术是做为探讨应对老龄化社会的技术项目Center for Aging Services Technologies(CAST)的一个环节开发的。该系统通过在鞋、家具以家用电器等家中道具和设备中嵌入半导体传感器,帮助老龄人士、阿尔茨海默氏病患者以及残障人士的家庭生活。利用无线通信将各传感器联网可高效传递必要的信息从而方便接受护理。而且还可以减轻护理人员的负担。英特尔主管预防性健康保险研究的董事Eric Dishman称,“在开发家庭用护理技术方面,无线传感器网络是非常有前途的领域”。
军事领域
由于无线传感器网络具有密集型、随机分布的特点,使其非常适合应用于恶劣的战场环境中,使其非常适合应用于恶劣的战场环境中,包括侦察敌情、监控兵力、装备和物资,判断生物化学攻击等多方面用途。美国*部远景计划研究局已投资几千万美元,帮助大学进行“智能尘埃”传感器技术的研发。哈伯研究公司总裁阿尔门丁格预测:智能尘埃式传感器及有关的技术销售从2004年的1000万美元增加到2013年的几十亿美元。
目标跟踪
DARPA支持的Scnsor IT项目探索如何将WSN技术应用于军事领域,实现所谓“**视距”战场监测。UCB的教授主持的Sensor Web是Sensor IT的一个子项目.原理性地验证了应用WSN进行战场目标跟踪的技术可行性,翼下携带WSN节点的无人机(UAV)飞到目标区域后抛下节点,较终随机布撤落在被监测区域,利用安装在节点上的地震波传感器可以探测到外部日标,如坦克、装甲车等,并根据信号的强弱估算距离,综合多个节点的观测数据,较终定位目标,并绘制出其移动的轨迹。虽然该演示系统在精度等方面还远达不到装备*用于实战的要求,这种战场侦察模式目前还没有真正应用于实战,但随着美国*部将其武器系统研制的主要技术目标从精确制导转向目标感知与定位,相信WSN提供的这种新颖的战场侦察模式会受到军方的关注.
其他用途
无线传感器网络还被应用于其他一些领域。比如一些危险的工业环境如井矿、核电厂等,工作人员可以通过它来实施安全监测。也可以用在交通领域作为车辆监控的有力工具。此外和还可以在工业自动化生产线等诸多领域,英特尔正在对工厂中的一个无线网络进行测试,该网络由40台机器上的210个传感器组成,这样组成的监控系统将可以大大改善工厂的运作条件。它可以大幅降低检查设备的成本,同时由于可以提前发现问题,因此将能够缩短停机时间,提高效率,并延长设备的使用时间。尽管无线传感器技术目前仍处于初步应用阶段,但已经展示出了非凡的应用价值,相信随着相关技术的发展和推进,一定会得到更大的应用。
无线传感器网络特点介绍
规模大
为了能够获取精确信息,在监测区域通常部署大量传感器节点,一般情况下会达到上万个甚至更多,传感器网络的大规模性主要包括了两个方面的含义:一方面是传感器节点的部署非常密集,在面积狭小的空间内密集的部署了大量的传感器节点。另一方面,是传感器节点分布在区域很大的范围内,比如在原始的大森林中采用传感器网络进行森林防火的安全环境监测,这种在区域宽广的范围内需要部署大量的传感器节点。
可靠性
无线传感器节点非常适合部署在自然环境恶劣或者人类不宜居住的区域,这些节点可能工作在环境较恶劣的地方,遭受风吹、雨淋、日晒,还甚至遭到人或者动物的破坏,而这些传感器节点往往采用随机进行部署,部署的方式是利用飞机散播,或炮弹发射到*的区域进行部署,所以这些节点要非常坚固,不容易被损坏,可靠性很强。
自组织
在传感器网络应用中,通常情况下传感器节点会被放置在没有基础结构的地方,其实传感器节点的相隔距离、精确位置不能预先确定。你可以想象,通过飞机散播或者炮弹发射大量传感器节点到面积广阔的森林、山谷之中,这样就必须要求传感器节点本身具有自组织的能力,能够进行自我管理和配置,通过网络协议和拓扑控制机制自动形成转发监测数据的多跳无线网络系统。
动态性
传感器网络的拓扑结构有可能会因为下列因素而发生改变:①环境的变化可能会造成无线通信链路带宽产生变化,有时甚至会时断时通;②电力资源出现故障或耗尽导致的传感器节点故障或者失效;③传感器网络的感知对象、传感器与观察者这三要素都可能具有移动性;④有新节点加入,通常这种情况就必须要求传感器网络系统要能适应这种变化,具有动态系统可重构性。
无线传感器知识大全,看完请收藏,说不定以后会用到呢!
无线传感器网络有哪些安全问题
安全路由
一般在无线传感器网络中,大量的传感器节点都密集分布在一个区域内,信息传输可能要经过很多节点才能到达目的地,而且传感器网络具有多跳结构和动态性,因此,需要去每个节点都应具备路由功能,
由于每个节点都是潜在的路由节点,因此更易受到攻击,这样就可能使网络不怎么安全,安全的路由算法会直接影响无线传感器的可用性和安全性,安全路由协议一般是采用认证和链路层加密,身份认证、多路径路由、双向连接认证和认证广播等机制,非常有效的提高了网络抵御外部攻击的能力,从而增强路由的安全性。
以伸缩来追踪人体动作的应变传感器
阪东化学369T爱色丽光密度仪 开发出了拥有伸缩性的应变传感器“C-STRETCH”。能检测长度及面积等面的伸长幅度。因为柔性高且伸展性大,因此能贴在职意曲面上。据称即便贴在身上运用,也少有不适感。
阪东化学将关键技术——橡胶跟氨酯材料的配合设计及薄膜加工技术基础上,结合使用导电材料的分散技术,完成了有伸缩性的传感器。较高可检测200%的伸长率。这个应变传感器用手部力量就能够轻松拉伸,低硬度却有橡胶弹性,所以一松手,立即就会收缩。
C-STRETCH因采纳静电容量式,随时间的劣化较小,据称可反复高精度检测。已建设了面积跟厚度的理论模型,能够测量面积跟长度的**值。
设想了诸如装在监测数据的手套上发送监测值,以操作多指机器手,或以手指运动作开关操作语言输入辅助软件等运用方式。此外,还可使用于关节运动监测、肌肉收缩监测及呼吸模式监测等各种领域。
产品将作为研发套件,将传感器元件、转换单元、有线跟无线通信系统及专用应用软件一起打包销售。传感器元件有宽10mm×长30mm、宽10mm×长50mm、宽10mm×长100mm三种尺寸可选。配置因用途而异。
**级迷你无线温度传感器:能把WiFi信号转变为电量!
专注**较新高科技资讯,解读*较创新技术产品!
荷兰埃因霍温理工大学已经开发出一种尺寸很小的无线温度传感器。这种传感器可以利用射频信号来获得电力。
这意味着传感器不必连接任何线缆,而用户也不必为传感器更换电池。对于智能楼宇等应用而言,这将是发展中的重要一步。
未来,智能楼宇将布满传感器,从而即时响应住户的各类需求,而这样的传感器需要支持长时间使用,例如当用户走进房间时打开空调和灯光开关。然而,传感器必须是无线的,且不需要更换电池,才能满足这样的需求,否则在大楼内,用户每天都要为不同传感器更换电池。
埃因霍温理工大学研究人员高浩(Hao Gao,音)开发了这种传感器,而这也是他的博士学位研究课题。他开发的传感器仅有2平方毫米大小,重量仅为1.6毫克。
当前版本的传感器传感范围只有2.5厘米,研究人员计划在一年内使这一距离扩大至1米,而较终目标则是5米。传感器配备了专门的路由器,内置的天线则可以将射频电磁波传送给传感器,带来电力。由于能量传输精确瞄准了传感器,因此路由器只消耗非常少的电力。此外,传感器自身的设计也使能耗保持在较低的水平。
这种传感器可以埋置在油漆、塑料和混凝土的下方。埃因霍温理工大学无线技术教授皮特·巴尔图斯(Peter Baltus)表示,这意味着传感器可以方便地用于建筑物内。
传感器内置的天线能通过路由器获得能源。传感器将会充电,而在电力足够后,传感器将会开机,测量温度,并将信号发送给路由器。基于测量到的温度,这一信号有着略微不同的频率。而根据频率的不同,路由器可以计算出实际温度。
同样的技术可以被用于其他类型的无线传感器,例如运动传感器、光线传感器,以及湿度传感器。巴尔图斯表示,这一技术的应用范围非常广泛,例如可用于支付系统、无线身份认证系统、智能楼宇,以及工业生产系统中。此外,这一技术的成本不高:在大规模量产的情况下,单个传感器价格可低至20美分。传感器的生产基于65纳米CMOS工艺。