近年來,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)療系統(tǒng)和健康護理方面已有很多應(yīng)用,例如,監(jiān)測人體的各種生理數(shù)據(jù),跟蹤和監(jiān)控醫(yī)院中醫(yī)生和患者的行動,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結(jié)點,例如心率和血壓監(jiān)測設(shè)備,醫(yī)生就可以隨時了解被監(jiān)護病人的病情,在發(fā)現(xiàn)異常情況時能夠迅速搶救。羅切斯特大學(xué)的一項研究表明,這些計算機甚至可以用于醫(yī)療研究。
科學(xué)家使用無線傳感器創(chuàng)建了一個“智能醫(yī)療之家”,即一個5間房的公寓住宅,在這里利用人類研究項目來測試概念和原型產(chǎn)品。“智能醫(yī)療之家”使用微塵來測量居住者的重要征兆(血壓、脈搏和呼吸)、睡覺姿勢以及每天24小時的活動狀況。
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)可傳遞必要的信息從而方便接受護理,而且可以減輕護理人員的負擔(dān),提高護理質(zhì)量。利用傳感器網(wǎng)絡(luò)長時間的收集人的生理數(shù)據(jù),可以加快研制新藥品的過程,而安裝在被監(jiān)測對象身上的微型傳感器也不會給人的正常生活帶來太多的不便。此外,在藥物管理等諸多方面,它也有新穎而*的應(yīng)用。
在信息家電設(shè)備中的應(yīng)用
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的逐漸普及,促進了信息家電、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,家庭網(wǎng)絡(luò)的主要設(shè)備已由單一機向多種家電設(shè)備擴展,基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能家居網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點為家庭內(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基礎(chǔ)平臺。在家電中嵌入傳感器結(jié)點,通過無線網(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。
利用遠程監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)對家電的遠程遙控,也可以通過圖像傳感設(shè)備隨時監(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)測兒童的早期教育環(huán)境,以及跟蹤兒童的活動軌跡。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)利用現(xiàn)有的因特網(wǎng)、移動通信網(wǎng)和網(wǎng)將室內(nèi)環(huán)境參數(shù)、家電設(shè)備運行狀態(tài)等信息告知住戶,使住戶能夠及時了解家居內(nèi)部情況,并對家電設(shè)備進行遠程監(jiān)控,實現(xiàn)家庭內(nèi)部和外界的信息傳遞,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)使住戶不但可以在任何可以上網(wǎng)的地方通過瀏覽器監(jiān)控家中的水表、電表、煤氣表、電器熱水器、空調(diào)、電飯煲等,安防系統(tǒng)煤氣泄露報警系統(tǒng)、外人侵入預(yù)警系統(tǒng)等,而且可通過瀏覽器設(shè)置命令,對家電設(shè)備遠程控制。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由多個功能相同或不同的無線傳感器節(jié)點組成每個節(jié)點,對一種設(shè)備進行監(jiān)控,從而形成一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò),通過網(wǎng)關(guān)接入因特網(wǎng)系統(tǒng),采用一種基于星形結(jié)構(gòu)的混合星形無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模型。傳感器節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中負責(zé)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)節(jié)點的數(shù)據(jù)采集,模塊采集戶內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù),如溫度、濕度等,由通信路由協(xié)議直接或間接地將數(shù)據(jù)傳輸給遠方的網(wǎng)關(guān)節(jié)點。
在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
農(nóng)業(yè)是無線傳感器網(wǎng)路使用的另一個重要領(lǐng)域。為了研究這種可能性,英特爾在俄勒岡州建立了*個無線葡糖園。傳感器被分布在葡萄園的每個角落,每隔一分鐘檢測一次土壤溫度,以確保葡萄可以健康生長,進而獲得大豐收。以后,研究人員將實施一種系統(tǒng),用于監(jiān)視每一傳感器區(qū)域的溫度,或該地區(qū)有害物的數(shù)量。他們甚至計劃在家畜(如狗)上使用傳感器,以便可以在*時搜集必要信息。這些信息將有助于開展有效的灌溉和噴灑農(nóng)藥,進而降低成本和確保農(nóng)場獲得益。
系統(tǒng)由感知節(jié)點、匯聚節(jié)點、通信服務(wù)器、基于WEB的監(jiān)控中心、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、交互式農(nóng)戶生產(chǎn)指導(dǎo)平臺組成。系統(tǒng)已應(yīng)用于安塞、楊凌、閻良日光溫室的番茄、甜瓜等設(shè)施作物,洛川蘋果、周至獼猴桃、商洛丹參。眾多的感知節(jié)點實時采集作物生長環(huán)境信息,以自組織網(wǎng)絡(luò)形式將信息發(fā)送到匯聚節(jié)點,由匯聚節(jié)點通過GPRS上傳到互聯(lián)網(wǎng)上的實時數(shù)據(jù)庫中。農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)分析處理相關(guān)數(shù)據(jù),產(chǎn)生生產(chǎn)指導(dǎo)建議,并以短消息方式通知農(nóng)戶。
系統(tǒng)還可遠程控制溫室的滴灌、通風(fēng)等設(shè)備,按照專家系統(tǒng)的建議實行溫度、水分等自動化管理操作。西北農(nóng)林科技大學(xué)面向西部優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品化生產(chǎn)需求和西北地區(qū)主要農(nóng)業(yè)設(shè)施環(huán)境特點,研究以蘋果、獼猴桃、甜瓜、番茄、丹參為代表的西部優(yōu)勢農(nóng)作物的生長發(fā)育模擬模型及的量化管理指標(biāo),已建立了以上各作物的生長發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)數(shù)據(jù)庫。
在建筑物狀態(tài)監(jiān)控中的應(yīng)用
建筑物狀態(tài)監(jiān)控是指利用傳感器網(wǎng)絡(luò)來監(jiān)控建筑物的安全狀態(tài)。由于建筑物不斷進行修補,可能會存在一些安全隱患。雖然地殼偶爾的小震動可能不會帶來看得見的損壞,但是也許會在支柱上產(chǎn)生潛在的裂縫,這個裂縫可能會在下一次地震中導(dǎo)致建筑物倒塌。用傳統(tǒng)方法檢查往往需要將大樓關(guān)閉數(shù)月,而安裝傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能建筑可以告訴管理部門它們的狀態(tài)信息,并自動按照優(yōu)先級進行一系列自我修復(fù)工作。
未來的各種摩天大樓可能都會裝備這類裝置,從而建筑物可自動告訴人們當(dāng)前是否安全、穩(wěn)固程度如何等信息。隨著社會的不斷進步,安全生產(chǎn)的概念已經(jīng)深入人心,人們對安全生產(chǎn)的要求也越來越高。在事故多發(fā)的建筑行業(yè),如何保證施工人員的人身安全,以及工地的建筑材料、設(shè)備等財產(chǎn)的保全是施工單位關(guān)心的頭等大事。任何一個建筑工地都有大量的腳手架,電纜等設(shè)施和建筑材料,這些東西由于價值不菲,運輸方便,成了被偷盜的對象。
通過ADSL或無線接入互聯(lián)網(wǎng),在物料存放和施工面等重點安裝網(wǎng)絡(luò)攝像機或無線網(wǎng)絡(luò)攝像機,在保安室的普通電腦上安裝客戶端軟件或IE瀏覽器方式即可通過聯(lián)網(wǎng)進行多畫面監(jiān)控,而且可以直接進行錄像文件的保存,以便在有其他情況發(fā)生后進行取證。在辦公室或家里,只要能上網(wǎng),使用IE瀏覽器就可以看到各個監(jiān)控點的實時圖像,實現(xiàn)遠程監(jiān)控在車上或在外出差,配備筆記本電腦和無線上網(wǎng)卡,就可以上網(wǎng)隨時隨地進行監(jiān)控或巡視,還可以設(shè)置大屏幕電視墻,進行集中監(jiān)看。監(jiān)控現(xiàn)場可實現(xiàn)對畫面的任意切換、定時切換、順序切換及對前端設(shè)備的控制,作為管理部門的建筑公司,能通過INTERNET實時看到現(xiàn)場的情況,而且已經(jīng)在某個工地安裝的無線監(jiān)控的前端和中間的傳輸部分,都可以在其他新工地直接使用,方便靈活,而且降低投入,是管理的好助手。
無線網(wǎng)絡(luò)是利用無線電波而非線纜來實現(xiàn)與計算機設(shè)備位置無關(guān)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),是現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)發(fā)展的一個重要方向。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前信息領(lǐng)域中研究的熱點之一,可用于特殊環(huán)境實現(xiàn)信號的采集、處理和發(fā)送。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種全新的信息獲取和處理技術(shù),在現(xiàn)實生活中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。目前,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種獲得和處理信息的新技術(shù),正在被廣泛的研究。隨著通信技術(shù)、嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)的發(fā)展,傳感器正逐漸向智能化、微型化、無線網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。
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