盘点无线传感器网络三大应用领域

　　无线传感网技术通过连续监测提供丰富的背景资料并做预警响应，不仅有望解决这一问题还可大大提高医疗的质量和效率。无线传感网集合了微电子技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信和分布式信息处理等技术，能够通过各类集成化的微型传感器协同完成对各种环境或监测对象的信息的实时监测、感知和采集。是当前在国际上备受关注的，涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点之一。

　　近年来，无线传感器网络在医疗系统和健康护理方面已有很多应用，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。罗切斯特大学的一项研究表明，这些计算机甚至可以用于医疗研究。科学家使用无线传感器创建了一个“智能医疗之家”，即一个5间房的公寓住宅，在这里利用人类研究项目来测试概念和原型产品。“智能医疗之家”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。所搜集的数据将被用于开展以后的医疗研究。通过在鞋、家具和家用电器等设备中嵌入网络传感器，可以帮助老年人、重病患者以及残疾人的家庭生活。利用传感器网络可高效传递必要的信息从而方便接受护理，而且可以减轻护理人员的负担，提高护理质量。利用传感器网络长时间的收集人的生理数据，可以加快研制新药品的过程，而安装在被监测对象身上的微型传感器也不会给人的正常生活带来太多的不便。此外，在药物管理等诸多方面，它也有新颖而独特的应用。

　　在信息家电设备中的应用

　　无线传感器网络的逐渐普及，促进了信息家电、网络技术的快速发展，家庭网络的主要设备已由单一机向多种家电设备扩展，基于无线传感器网络的智能家居网络控制节点为家庭内、外部网络的连接及内部网络之间信息家电和设备的连接提供了一个基础平台。在家电中嵌入传感器结点，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。

　　无线传感器网络利用现有的因特网、移动通信网和电话网将室内环境参数、家电设备运行状态等信息告知住户，使住户能够及时了解家居内部情况，并对家电设备进行远程监控，实现家庭内部和外界的信息传递，无线传感器网络使住户不但可以在任何可以上网的地方通过浏览器监控家中的水表、电表、煤气表、电器热水器、空调、电饭煲等，安防系统煤气泄露报警系统、外人侵入预警系统等，而且可通过浏览器设置命令，对家电设备远程控制。无线传感器网络由多个功能相同或不同的无线传感器节点组成每个节点，对一种设备进行监控，从而形成一个无线传感器网络，通过网关接入因特网系统，采用一种基于星形结构的混合星形无线传感器网络结构系统模型。传感器节点在网络中负责数据采集和数据中转节点的数据采集，模块采集户内的环境数据，如温度、湿度等，由通信路由协议直接或间接地将数据传输给远方的网关节点。

　　在农业领域的应用

　　农业是无线传感器网路使用的另一个重要领域。为了研究这种可能性，英特尔率先在俄勒冈州建立了第一个无线葡糖园。传感器被分布在葡萄园的每个角落，每隔一分钟检测一次土壤温度，以确保葡萄可以健康生长，进而获得大丰收。以后，研究人员将实施一种系统，用于监视每一传感器区域的温度，或该地区有害物的数量。他们甚至计划在家畜（如狗）上使用传感器，以便可以在巡逻时搜集必要信息。这些信息将有助于开展有效的灌溉和喷洒农药，进而降低成本和确保农场获得高效益。

　　系统由感知节点、汇聚节点、通信服务器、基于WEB的监控中心、农业专家系统、交互式农户生产指导平台组成。系统已应用于安塞、杨凌、阎良日光温室的番茄、甜瓜等设施作物，洛川苹果、周至猕猴桃、商洛丹参。众多的感知节点实时采集作物生长环境信息，以自组织网络形式将信息发送到汇聚节点，由汇聚节点通过GPRS上传到互联网上的实时数据库中。农业专家系统分析处理相关数据，产生生产指导建议，并以短消息方式通知农户。系统还可远程控制温室的滴灌、通风等设备，按照专家系统的建议实行温度、水分等自动化管理操作。西北农林科技大学面向西部优势农产品精准化生产需求和西北地区主要农业设施环境特点，研究以苹果、猕猴桃、甜瓜、番茄、丹参为代表的西部优势农作物的生长发育模拟模型及精准的量化管理指标，已建立了以上各作物的生长发育、产量及品质数据库。

　　在建筑物状态监控中的应用

　　建筑物状态监控是指利用传感器网络来监控建筑物的安全状态。由于建筑物不断进行修补，可能会存在一些安全隐患。虽然地壳偶尔的小震动可能不会带来看得见的损坏，但是也许会在支柱上产生潜在的裂缝，这个裂缝可能会在下一次地震中导致建筑物倒塌。用传统方法检查往往需要将大楼关闭数月，而安装传感器网络的智能建筑可以告诉管理部门它们的状态信息，并自动按照优先级进行一系列自我修复工作。

　　未来的各种摩天大楼可能都会装备这类装置，从而建筑物可自动告诉人们当前是否安全、稳固程度如何等信息。随着社会的不断进步，安全生产的概念已经深入人心，人们对安全生产的要求也越来越高。在事故多发的建筑行业，如何保证施工人员的人身安全，以及工地的建筑材料、设备等财产的保全是施工单位关心的头等大事。任何一个建筑工地都有大量的脚手架，电缆等设施和建筑材料，这些东西由于价值不菲，运输方便，成了被偷盗的对象。

　　通过ADSL或无线接入互联网，在物料存放和施工面等重点安装网络摄像机或无线网络摄像机，在保安室的普通电脑上安装客户端软件或IE浏览器方式即可通过联网进行多画面监控，而且可以直接进行录像文件的保存，以便在有其他情况发生后进行取证。在办公室或家里，只要能上网，使用IE浏览器就可以看到各个监控点的实时图像，实现远程监控在车上或在外出差，配备笔记本电脑和无线上网卡，就可以上网随时随地进行监控或巡视，还可以设置大屏幕电视墙，进行集中监看。监控现场可实现对画面的任意切换、定时切换、顺序切换及对前端设备的控制，作为管理部门的建筑公司，能通过INTERNET实时看到现场的情况，而且已经在某个工地安装的无线监控的前端和中间的传输部分，都可以在其他新工地直接使用，方便灵活，而且降低投入，是管理的好助手。

　　无线网络是利用无线电波而非线缆来实现与计算机设备位置无关的网络数据传输系统，是现代数据通信系统发展的一个重要方向。无线传感器网络是当前信息领域中研究的热点之一，可用于特殊环境实现信号的采集、处理和发送。无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术，在现实生活中得到了越来越广泛的应用。目前，无线传感器网络作为一种获得和处理信息的新技术，正在被广泛的研究。随着通信技术、嵌入式技术、传感器技术的发展，传感器正逐渐向智能化、微型化、无线网络化发展。