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    無線傳感器將引發(fā)信息革命
    • 點擊數(shù):2808     發(fā)布時間:2015-10-26 16:30:00
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    信息來源:傳感器網(wǎng)
        傳感器技術作為信息時代重要的獲取技術,在技術的發(fā)展下逐步走向集成化、微型化、網(wǎng)絡化。無線傳感器也逐步進入到人們的視野,推動傳感器網(wǎng)絡的發(fā)展。
        無線傳感器網(wǎng)絡由隨機分布的集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信模塊的微小節(jié)點通過自組織的方式構成,借助于節(jié)點中內(nèi)置的形式多樣的傳感器測量所在周邊環(huán)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、噪聲、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等眾多我們感興趣的物質現(xiàn)象。在通信方式上,雖然可以采用有線、無線、紅外和光等多種形式,但一般認為短距離的無線低功率通信技術最適合傳感器網(wǎng)絡使用如有源電子標簽技術,為明確起見,一般稱作無線傳感器網(wǎng)絡。但也不絕對,Berkeley的Smart Dust因為可以像塵埃一樣懸浮在空中,有效地避免了障礙物的遮擋,因此采用光作為通信介質。
        無線傳感器網(wǎng)絡與傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(如WLAN和蜂窩移動電話網(wǎng)絡)有著不同的設計目標,后者在高度移動的環(huán)境中通過優(yōu)化路由和資源管理策略最大化帶寬的利用率,同時為用戶提供一定的服務質量保證。在無線傳感器網(wǎng)絡中,除了少數(shù)節(jié)點需要移動以外,大部分節(jié)點都是靜止的。因為它們通常運行在人無法接近的惡劣甚至危險的遠程環(huán)境中,能源無法替代,設計有效的策略延長網(wǎng)絡的生命周期成為無線傳感器網(wǎng)絡的核心問題。
        無線傳感器網(wǎng)絡設備,或稱為“微塵傳感器(Mote)”,可以由有源電子標簽和傳感單元構成:帶有聯(lián)網(wǎng)功能及應用軟件的電路板;可檢測溫度、壓力、濕度、光線、聲音或者磁性變化的傳感器界面;以及可以匯報探測情況的無線電收發(fā)裝置。所有這些設備,只需要一對AA電池供電。低成本的微型芯片、低功率的無線電收發(fā)裝置,加上無線聯(lián)網(wǎng)技術,這一切使得微塵傳感器完成了一次巨大的飛躍,遠遠超過了多年來用于測量各種事物(從建筑物溫度到工廠設備振動)的傳統(tǒng)傳感器。以前的傳感器需要連接到電子設備上,每個傳感器成本約200~400美元,并且服務費用也很高。而每個微塵傳感器,價值只有約100美元,安裝成本也要低得多。
        早在上世紀70年代,就出現(xiàn)了將傳統(tǒng)傳感器采用點對點傳輸、連接傳感控制器而構成傳感器網(wǎng)絡雛形,我們把它歸之為第一代傳感器網(wǎng)絡。隨著相關學科的的不斷發(fā)展和進步,傳感器網(wǎng)絡同時還具有了獲取多種信息信號的綜合處理能力,并通過與傳感控制器的相聯(lián),組成了有信息綜合和處理能力的傳感器網(wǎng)絡,這是第二代傳感器網(wǎng)絡。而從上世紀末開始,現(xiàn)場總線技術開始應用于傳感器網(wǎng)絡,人們用其組建智能化傳感器網(wǎng)絡,大量多功能傳感器被運用,并使用無線技術連接,無線傳感器網(wǎng)絡逐漸形成。
        無線傳感器網(wǎng)絡是新一代的傳感器網(wǎng)絡,具有非常廣泛的應用前景,其發(fā)展和應用,將會給人類的生活和生產(chǎn)的各個領域帶來深遠影響。發(fā)達國家如美國,非常重視無線傳感器網(wǎng)絡的發(fā)展,IEEE正在努力推進無線傳感器網(wǎng)絡的應用和發(fā)展,包括BP、霍尼韋爾(Honeywell)、Inetco Systems、Invensys、L-3Communications、MillennialNet、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,更是將無線傳感器網(wǎng)絡列為第一項未來新興技術,《商業(yè)周刊》預測的未來四大新技術中,無線傳感器網(wǎng)絡也列入其中。可以預計,無線傳感器網(wǎng)絡的廣泛是一種必然趨勢,它的出現(xiàn)將會給人類社會帶來極大的變革。

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