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无线传感器网络的应用前景展望与预测

导读: 无线传感器网络是涉及传感器技术、计算机网络技术、无线传输技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术、微电子制造技术、软件编程技术等多学科交叉的研究领域,它具有鲜明的跨学科研究的特点。

  无线传感器网络的应用领域非常广阔,它能应用于军事、精准农业、环境监测和预报、健康护理、智能家居、建筑物状态监控、复杂机械监控、城市智能交通、空间探索、大型车间和仓库管理,以及机场、大型工业园区的安全监测等领域。随着传感器网络的深入研究和广泛应用,传感器网络将会逐渐深入人类生活的各个领域。

  (1)在军事应用领域的应用

  无线传感器网络具有可快速部署、可自组织、隐蔽性强和高容错性的特点,因此它非常适合在军事领域的应用。无线传感器网络能实现对敌军兵力和装备的监控、战场的实时监视、目标的定位、战场评估、核攻击和生物化学攻击的监测和搜索等功能。通过飞机或炮弹直接将传感器结点播撒到敌方阵地内部,或在公共隔离带部署传感器网络,能非常隐蔽和近距离地准确收集战场信息,迅速地获取有利于作战的信息。传感器网络由大量的、随机分布的结点组成,即使一部分传感器结点被敌方破坏,剩下的结点依然能自组织地形成网络。利用生物和化学传感器,可以准确探测生化武器的成分并及时提供信息,有利于正确防范和实施有效的反击。传感器网络已成为军事系统必不可少的部分,并且受到各国军方的普遍重视。

  (2)在环境监测和预报中的应用

  在环境监测和预报方面,无线传感器网络可用于监视农作物灌溉情况、土壤空气情况、家畜和家禽的环境和迁移状况、无线土壤生态学、大面积的地表监测等,可用于行星探测、气象和地理研究、洪水监测等。还可以通过跟踪鸟类、小型动物和昆虫进行种群复杂度的研究等。基于无线传感器网络,可以通过数种传感器来监测降雨量、河水水位和土壤水分,并依此预测山洪爆发描述生态多样性,从而进行动物栖息地生态监测。

  (3)在医疗系统和健康护理中的应用

  无线传感器网络在医疗系统和健康护理方面也会有很多应用,例如,监测人体的各种生理数据,跟踪和监控医院中医生和患者的行动,以及医院的药物管理等。如果在住院病人身上安装特殊用途的传感器结点,例如心率和血压监测设备,医生就可以随时了解被监护病人的病情,在发现异常情况时能够迅速抢救。

  (4)在信息家电设备中的应用

  在家电和家具中嵌入传感器结点,通过无线网络与互联网连接在一起,将为人们提供更加舒适、方便和更人性化的智能家居环境。利用远程监控系统可实现对家电的远程遥控,也可以通过图像传感设备随时监控家庭安全情况。利用传感器网络可以建立智能幼儿园,监测儿童的早期教育环境,以及跟踪儿童的活动轨迹。

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