什么是無(wú)線(xiàn)傳感器，無(wú)線(xiàn)傳感器的應用，無(wú)線(xiàn)傳感器的工作原理

　　什么是無(wú)線(xiàn)傳感器？

　　無(wú)線(xiàn)傳感器的組成模塊封裝在一個(gè)外殼內，在工作時(shí)它將由電池或振動(dòng)發(fā)電機提供電源，構成無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)，由隨機分布的集成有傳感器、數據處理單元和通信模塊的微型節點(diǎn)，通過(guò)自組織的方式構成網(wǎng)絡(luò )。

　　它可以采集設備的數字信號通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )傳輸到監控中心的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)，直接送入計算機，進(jìn)行分析處理。如果需要，無(wú)線(xiàn)傳感器也可以實(shí)時(shí)傳輸采集的整個(gè)時(shí)間歷程信號。

　　監控中心也可以通過(guò)網(wǎng)關(guān)把控制、參數設置等信息無(wú)線(xiàn)傳輸給節點(diǎn)。數據調理采集處理模塊把傳感器輸出的微弱信號經(jīng)過(guò)放大，濾波等調理電路后，送到模數轉換器，轉變?yōu)閿底中盘?，送到主處理器進(jìn)行數字信號處理，計算出傳感器的有效值，位移值等。

　　無(wú)線(xiàn)傳感器的工作原理：

　　WSN一般都包括一臺主機或者“網(wǎng)關(guān)”，其通過(guò)一個(gè)無(wú)線(xiàn)電通信鏈路與大量無(wú)線(xiàn)傳感器進(jìn)行通信。數據收集工作在無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)完成，被壓縮后，直接傳輸給網(wǎng)關(guān)，或者如果有要求，也可以利用其他無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)來(lái)將數據傳遞給網(wǎng)關(guān)。

　　之后，網(wǎng)關(guān)保證該數據是系統的輸入數據。

　　每個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器都被看作一個(gè)節點(diǎn)，擁有無(wú)線(xiàn)通信能力，同時(shí)還具有一定的信號處理與網(wǎng)絡(luò )數據的智能。

　　根據應用的類(lèi)型，每個(gè)節點(diǎn)都可以有一個(gè)指定的地址。下圖顯示了某個(gè)節點(diǎn)的通用結構圖。它一般會(huì )包括一個(gè)傳感裝置、一個(gè)數據處理微控制器，以及一個(gè)無(wú)線(xiàn)連接RF模塊。根據不同的網(wǎng)絡(luò )定義，RF模塊可以起到一個(gè)簡(jiǎn)單發(fā)射器或者收發(fā)器（TX/RX）的作用。

　　進(jìn)行節點(diǎn)設計時(shí)，注意電流消耗和處理能力非常的重要。微控制器的內存非常依賴(lài)于所使用的軟件棧。

　　無(wú)線(xiàn)傳感器的在哪些方面廣泛應用：

　　傳感器節點(diǎn)可以連續不斷地進(jìn)行數據采集、事件檢測、事件標識、位置監測和節點(diǎn)控制，傳感器節點(diǎn)的這些特性和無(wú)線(xiàn)連接方式使得無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的應用前景非常廣闊，能夠廣泛應用于環(huán)境監測和預報、健康護理、智能家居、建筑物狀態(tài)監控、復雜機械監控、城市交通、空間探索、大型車(chē)間和倉庫管理，以及機場(chǎng)、大型工業(yè)園區的安全監測等領(lǐng)域。隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的深人研究和廣泛應用，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )逐漸深入到人類(lèi)生活的各個(gè)領(lǐng)域而受到業(yè)內人士的重視。

　　在生態(tài)環(huán)境監測和預報中的應用

　　在環(huán)境監測和預報方面，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )可用于監視農作物灌溉情況、土壤空氣情況、家畜和家禽的環(huán)境和遷移狀況、無(wú)線(xiàn)土壤生態(tài)學(xué)、大面積的地表監測等，可用于行星探測、氣象和地理研究、洪水監測等?；跓o(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )，可以通過(guò)數種傳感器來(lái)監測降雨量、河水水位和土壤水分，并依此預測山洪爆發(fā)描述生態(tài)多樣性，從而進(jìn)行動(dòng)物棲息地生態(tài)監測。還可以通過(guò)跟蹤鳥(niǎo)類(lèi)、小型動(dòng)物和昆蟲(chóng)進(jìn)行種群復雜度的研究等。

　　隨著(zhù)人們對環(huán)境的日益關(guān)注，環(huán)境科學(xué)所涉及的范圍越來(lái)越廣泛。通過(guò)傳統方式采集原始數據是一件困難的工作。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )為野外隨機性的研究數據獲取提供了方便，特別是如下幾方面：將幾百萬(wàn)個(gè)傳感器散布于森林中，能夠為森林火災地點(diǎn)的判定提供最快的信息;傳感器網(wǎng)絡(luò )能提供遭受化學(xué)污染的位置及測定化學(xué)污染源，不需要人工冒險進(jìn)入受污染區;判定降雨情況，為防洪抗旱提供準確信息;實(shí)時(shí)監測空氣污染、水污染以及土壤污染;監測海洋、大氣和土壤的成分。

　　Crossbow的MEP系列就是其中之一。這是一種小型的終端用戶(hù)網(wǎng)絡(luò )，主要用來(lái)進(jìn)行環(huán)境參數的檢測。該系統包括了2個(gè)MEP410環(huán)境傳感器節點(diǎn)，4個(gè)MEP510濕度/溫度傳感器。溫度壓力傳感器是由溫度敏感元件和檢測線(xiàn)路組成的。溫度傳感器從使用的角度大致可分為接觸式和非接觸式兩大類(lèi)，前者是讓溫度傳感器直接與待測物體接觸，來(lái)敏感被測物體溫度的變化，而后者是使溫度傳感器與待測物體離開(kāi)一定的距離，檢測從待測物體放射出的紅外線(xiàn)，從而達到測溫的目的。傳統的熱電偶、熱電阻、熱敏電阻及半導體溫度傳感器都是將溫度值經(jīng)過(guò)一定的接口電路轉換后輸出模擬電壓或電流信號，利用這些電壓或電流信號即可進(jìn)行測量控制。而將模擬溫度傳感器與數字轉換接口電路集成在一起，就成為具有數字輸出能力的數字溫度傳感器。隨著(zhù)半導體技術(shù)的迅猛發(fā)展，半導體溫度傳感器與相應的轉換電路、接口電路以及各種其它功能電路逐漸集成在一起，形成了功能強大、精確、價(jià)廉的數字溫度傳感器。

　　在交通管理中的應用

　　在交通管理中利用安裝在道路兩側的無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )系統，可以實(shí)時(shí)監測路面狀況、積水狀況以及公路的噪音、粉塵、氣體等參數，達到道路保護、環(huán)境保護和行人健康保護的目的。

　　1995年，美國交通部提出了“國家智能交通系統項目規劃”，預計到2025年全面投入使用。這種新型系統將有效地使用傳感器網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行交通管理，不僅可以使汽車(chē)按照一定的速度行駛、前后車(chē)距自動(dòng)地保持一定的距離，而且還可以提供有關(guān)道路堵塞的最新消息，推薦最佳行車(chē)路線(xiàn)以及提醒駕駛員避免交通事故等。

　　由于該系統將應用大量的傳感器與各種車(chē)輛保持聯(lián)系，人們可以利用計算機來(lái)監視每一輛汽車(chē)的運行狀況，如制動(dòng)質(zhì)量、發(fā)動(dòng)機調速時(shí)間等。根據具體情況，計算機可以自動(dòng)進(jìn)行調整，使車(chē)輛保持在高效低耗的最佳運行狀態(tài)，并就潛在的故障發(fā)出警告，或直接與事故搶救中心取得聯(lián)系。目前在美國的賓西法尼亞州的匹茲堡市就已經(jīng)建成有這樣的交通信息系統，并且通過(guò)電臺等媒體附帶產(chǎn)生了一定商業(yè)價(jià)值。

　　道路兩側的傳感器結點(diǎn)可以實(shí)時(shí)監測道路破損、路面不平等情況，在暴雨時(shí)可以監測路面積水情況，并將這些數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)的發(fā)送到相關(guān)部門(mén)，便于相關(guān)部門(mén)對道路進(jìn)行檢修或者發(fā)布道路積水警報及進(jìn)行險情排除等工作。道路兩側的傳感器結點(diǎn)還可以實(shí)時(shí)監測公路附近的環(huán)境狀況，例如噪音、粉塵及有毒氣體濃度等參數，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )系統將這些數據實(shí)時(shí)發(fā)送出去，便于有關(guān)部門(mén)對道路情況進(jìn)行監測。Senera的系統，可用于監測橋梁、高架橋、高速公路等道路環(huán)境。對許多老舊的橋梁，橋墩長(cháng)期受到水流的沖刷，傳感器能放置在橋墩底部用以感測橋墩結構;也可放置在橋梁兩側或底部，搜集橋梁的溫度、濕度、震動(dòng)幅度、橋墩被侵蝕程度等，能減少斷橋所造成生命財產(chǎn)的損失。在舊金山，200個(gè)聯(lián)網(wǎng)微塵已被部署在金門(mén)大橋，這些微塵用于確定大橋從一邊到另一邊的擺動(dòng)距離——可以精確到在強風(fēng)中為幾英尺。當微塵檢測出移動(dòng)距離時(shí)，它將把該信息通過(guò)微型計算機網(wǎng)絡(luò )傳遞出去，信息最后到達一臺更強大的計算機進(jìn)行數據分析，任何與當前天氣情況不吻合的異常讀數都可能預示著(zhù)大橋存在安全隱患，系統將根據這一信息通知工程師對其進(jìn)行修繕，以確保橋梁在遭受地震或其他自然災害時(shí)仍保持完好無(wú)損。

　　智能交通系統（ITS） 是在傳統的交通體系的基礎上發(fā)展起來(lái)的新型交通系統，它將信息、通信、控制和計算機技術(shù)以及其他現代通信技術(shù)綜合應用于交通領(lǐng)域，并將“人-車(chē)-路-環(huán)境”有機地結合在一起。在現有的交通設施中增加一種無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，將能夠從根本上緩解困擾現代交通的安全、通暢、節能和環(huán)保等問(wèn)題，同時(shí)還可以提高交通工作效率。因此，將無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)應用于智能交通系統已經(jīng)成為近幾年來(lái)的研究熱點(diǎn)。智能交通系統主要包括交通信息的采集、交通信息的傳輸、交通控制和誘導等幾個(gè)方面。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )可以為智能交通系統的信息采集和傳輸提供一種有效手段，用來(lái)監測路面與路口各個(gè)方向上的車(chē)流量、車(chē)速等信息。它主要由信息采集輸入、策略控制、輸出執行、各子系統間的數據傳輸與通信等子系統組成。信息采集子系統主要通過(guò)傳感器來(lái)采集車(chē)輛和路面信息，然后由策略控制子系統根據設定的目標，并運用計算方法計算出最佳方案，同時(shí)輸出控制信號給執行子系統，以引導和控制車(chē)輛的通行，從而達到預設的目標。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )在智能交通中還可以用于交通信息發(fā)布、電子收費、車(chē)速測定、停車(chē)管理、綜合信息服務(wù)平臺、智能公交與軌道交通、交通誘導系統和綜合信息平臺等技術(shù)領(lǐng)域。

　　在醫療系統和健康護理中的應用

　　當前很多國家都面臨著(zhù)人口老齡化的問(wèn)題，我國老齡化速度更居全球之首。中國60歲以上的老年人已經(jīng)達到1.6億，約占總人口的12%，80歲以上的老年人達1805萬(wàn)，約占老年人口的總數11.29%。一對夫婦贍養四位老人、生育一個(gè)子女的家庭大量出現，使贍養老人的壓力進(jìn)一步加大。“空巢老人”在各大城市平均比例已達30%以上，個(gè)別大中城市甚至已超過(guò)50%。這對于中國傳統的家庭養老方式提出了嚴峻挑戰。

　　無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)技術(shù)通過(guò)連續監測提供豐富的背景資料并做預警響應，不僅有望解決這一問(wèn)題還可大大提高醫療的質(zhì)量和效率。無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)集合了微電子技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、現代網(wǎng)絡(luò )及無(wú)線(xiàn)通信和分布式信息處理等技術(shù)，能夠通過(guò)各類(lèi)集成化的微型傳感器協(xié)同完成對各種環(huán)境或監測對象的信息的實(shí)時(shí)監測、感知和采集。是當前在國際上備受關(guān)注的，涉及多學(xué)科高度交叉、知識高度集成的前沿熱點(diǎn)之一。

　　近年來(lái)，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )在醫療系統和健康護理方面已有很多應用，例如，監測人體的各種生理數據，跟蹤和監控醫院中醫生和患者的行動(dòng)，以及醫院的藥物管理等。如果在住院病人身上安裝特殊用途的傳感器結點(diǎn)，例如心率和血壓監測設備，醫生就可以隨時(shí)了解被監護病人的病情，在發(fā)現異常情況時(shí)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療研究?？茖W(xué)家使用無(wú)線(xiàn)傳感器創(chuàng )建了一個(gè) “智能醫療之家”，即一個(gè)5間房的公寓住宅，在這里利用人類(lèi)研究項目來(lái)測試概念和原型產(chǎn)品。“智能醫療之家”使用微塵來(lái)測量居住者的重要征兆（血壓、脈搏和呼吸）、睡覺(jué)姿勢以及每天24小時(shí)的活動(dòng)狀況。所搜集的數據將被用于開(kāi)展以后的醫療研究。通過(guò)在鞋、家具和家用電器等設備中嵌入網(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 )可高效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，提高護理質(zhì)量。利用傳感器網(wǎng)絡(luò )長(cháng)時(shí)間的收集人的生理數據，可以加快研制新藥品的過(guò)程，而安裝在被監測對象身上的微型傳感器也不會(huì )給人的正常生活帶來(lái)太多的不便。此外，在藥物管理等諸多方面，它也有新穎而獨特的應用。

　　在信息家電設備中的應用

　　無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的逐漸普及，促進(jìn)了信息家電、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的快速發(fā)展，家庭網(wǎng)絡(luò )的主要設備已由單一機向多種家電設備擴展，基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的智能家居網(wǎng)絡(luò )控制節點(diǎn)為家庭內、外部網(wǎng)絡(luò )的連接及內部網(wǎng)絡(luò )之間信息家電和設備的連接提供了一個(gè)基礎平臺。

　　在家電中嵌入傳感器結點(diǎn)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)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。利用遠程監控系統可實(shí)現對家電的遠程遙控，也可以通過(guò)圖像傳感設備隨時(shí)監控家庭安全情況。利用傳感器網(wǎng)絡(luò )可以建立智能幼兒園，監測兒童的早期教育環(huán)境，以及跟蹤兒童的活動(dòng)軌跡。

　　無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )利用現有的因特網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)和電話(huà)網(wǎng)將室內環(huán)境參數、家電設備運行狀態(tài)等信息告知住戶(hù)，使住戶(hù)能夠及時(shí)了解家居內部情況，并對家電設備進(jìn)行遠程監控，實(shí)現家庭內部和外界的信息傳遞，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )使住戶(hù)不但可以在任何可以上網(wǎng)的地方通過(guò)瀏覽器監控家中的水表、電表、煤氣表、電器熱水器、空調、電飯煲等，安防系統煤氣泄露報警系統、外人侵入預警系統等，而且可通過(guò)瀏覽器設置命令，對家電設備遠程控制。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )由多個(gè)功能相同或不同的無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)組成每個(gè)節點(diǎn)，對一種設備進(jìn)行監控，從而形成一個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)網(wǎng)關(guān)接入因特網(wǎng)系統，采用一種基于星形結構的混合星形無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )結構系統模型。傳感器節點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò )中負責數據采集和數據中轉節點(diǎn)的數據采集，模塊采集戶(hù)內的環(huán)境數據，如溫度、濕度等，由通信路由協(xié)議直接或間接地將數據傳輸給遠方的網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)。

　　目前，國內外主要研究無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的低功耗硬件平臺設計和拓撲控制、網(wǎng)絡(luò )協(xié)議、定位技術(shù)等。以檢測光線(xiàn)強度的傳感器為例，實(shí)現了一個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )，根據傳感器所檢測的光線(xiàn)強弱來(lái)關(guān)閉或開(kāi)啟指示燈。在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )中，普通節點(diǎn)將它采集的光強數據發(fā)送給網(wǎng)絡(luò )協(xié)調器，網(wǎng)絡(luò )協(xié)調器將含有控制變量的數據幀發(fā)送給帶有指示燈接點(diǎn)的同時(shí)，還可以通過(guò)串口將光強度數據傳送給計算機。通過(guò)安裝存計算機上的后臺軟件，可以看出光強度信號的變化。通過(guò)遮蓋光強傳感器可以改變采集到的光強數據，當光強度比較低時(shí)曲線(xiàn)下降，反之曲線(xiàn)上升。這種傳感器網(wǎng)絡(luò )綜合了嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)、短程無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，有著(zhù)廣泛的應用。該系統不需要對現場(chǎng)結構進(jìn)行改動(dòng)，不需要原先任何固定網(wǎng)絡(luò )的支持，能夠快速布置，方便調整，并且具有很好的可維護性和拓展性。

　　在農業(yè)領(lǐng)域的應用

　　農業(yè)是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)路使用的另一個(gè)重要領(lǐng)域。為了研究這種可能性，英特爾率先在俄勒岡州建立了第一個(gè)無(wú)線(xiàn)葡糖園。傳感器被分布在葡萄園的每個(gè)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(cháng)，進(jìn)而獲得大豐收。以后，研究人員將實(shí)施一種系統，用于監視每一傳感器區域的溫度，或該地區有害物的數量。他們甚至計劃在家畜（如狗）上使用傳感器，以便可以在巡邏時(shí)搜集必要信息。這些信息將有助于開(kāi)展有效的灌溉和噴灑農藥，進(jìn)而降低成本和確保農場(chǎng)獲得高效益。

　　據媒體報道，國家科技支撐計劃項目“西北優(yōu)勢農作物生產(chǎn)精準管理系統”實(shí)施以來(lái)，主要針對西部地區優(yōu)勢農產(chǎn)品蘋(píng)果、獼猴桃、丹參和甜瓜、番茄等主要農作物，以及西部干旱少雨的生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)開(kāi)展專(zhuān)項技術(shù)研究、系統集成與典型應用示范，成功將無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)成功應用于精細農業(yè)生產(chǎn)中。這個(gè)實(shí)時(shí)采集作物生長(cháng)環(huán)境的傳感網(wǎng)先進(jìn)技術(shù)應用農業(yè)生產(chǎn)，為發(fā)展現代農業(yè)提供了新的技術(shù)支撐。在項目實(shí)施中，承擔單位之一的西北工業(yè)大學(xué)利用在傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，開(kāi)發(fā)出可實(shí)時(shí)采集大氣溫濕度、CO2濃度、土壤溫濕度的傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)。

　　系統由感知節點(diǎn)、匯聚節點(diǎn)、通信服務(wù)器、基于WEB 的監控中心、農業(yè)專(zhuān)家系統、交互式農戶(hù)生產(chǎn)指導平臺組成。系統已應用于安塞、楊凌、閻良日光溫室的番茄、甜瓜等設施作物，洛川蘋(píng)果、周至獼猴桃、商洛丹參。眾多的感知節點(diǎn)實(shí)時(shí)采集作物生長(cháng)環(huán)境信息，以自組織網(wǎng)絡(luò )形式將信息發(fā)送到匯聚節點(diǎn)，由匯聚節點(diǎn)通過(guò)GPRS上傳到互聯(lián)網(wǎng)上的實(shí)時(shí)數據庫中。農業(yè)專(zhuān)家系統分析處理相關(guān)數據，產(chǎn)生生產(chǎn)指導建議，并以短消息方式通知農戶(hù)。系統還可遠程控制溫室的滴灌、通風(fēng)等設備，按照專(zhuān)家系統的建議實(shí)行溫度、水分等自動(dòng)化管理操作。西北農林科技大學(xué)面向西部?jì)?yōu)勢農產(chǎn)品精準化生產(chǎn)需求和西北地區主要農業(yè)設施環(huán)境特點(diǎn)，研究以蘋(píng)果、獼猴桃、甜瓜、番茄、丹參為代表的西部?jì)?yōu)勢農作物的生長(cháng)發(fā)育模擬模型及精準的量化管理指標，已建立了以上各作物的生長(cháng)發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)數據庫。

　　針對優(yōu)質(zhì)果業(yè)和中草藥精準管理，建立了生產(chǎn)地氣候數據生成模擬模型、以溫度、光照為主要驅動(dòng)因子的發(fā)育進(jìn)程模擬模型，丹參主莖葉齡動(dòng)態(tài)發(fā)育模型、丹參光合生產(chǎn)與干物質(zhì)積累模型。通過(guò)技術(shù)組裝配套，開(kāi)發(fā)出6套主要作物精準化管理技術(shù)規范，建立蔬菜、蘋(píng)果、獼猴桃、丹參等6個(gè)示范基地。通過(guò)精準化育苗和水肥管理，生產(chǎn)效益提高11%，蘋(píng)果精準化示范園較常規果園產(chǎn)量提高12%，優(yōu)質(zhì)果率提高8%，降低投資17%，每畝合計增加效益1215元;獼猴桃精準化示范園產(chǎn)量提高15%，優(yōu)質(zhì)果率提高 10%，降低投資16%，每畝合計增效1500元。相關(guān)技術(shù)已輻射2萬(wàn)余畝，已累計增加效益7000多萬(wàn)元。

　　我國是一個(gè)農業(yè)大國，農作物的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)對國家的經(jīng)濟發(fā)展意義重大。在目前農業(yè)自然資源不斷減少，生態(tài)環(huán)境惡化趨勢沒(méi)有扭轉的情況下，農業(yè)想要進(jìn)一步發(fā)展，就必須要求農業(yè)轉變增長(cháng)方式，推動(dòng)農業(yè)發(fā)展的現代化、信息化。傳感器網(wǎng)絡(luò )的出現為農業(yè)各領(lǐng)域的信息采集與處理提供了新的思路和有力手段。借助這種技術(shù)手段，能夠實(shí)時(shí)提供土壤溫濕度、空氣變更、酸堿度、二氧化碳濃度，動(dòng)植物病蟲(chóng)害信息、生長(cháng)信息，農作物灌溉情況等，這些信息幫助人們及時(shí)發(fā)現農業(yè)生產(chǎn)中的問(wèn)題，便農業(yè)有可能漸漸地從以人為中心，轉向以信息和軟件為中心的生產(chǎn)模式。隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的不斷發(fā)展，國內外在該領(lǐng)域已經(jīng)初步推出相關(guān)產(chǎn)品并得到示范應用。

　　在建筑物狀態(tài)監控中的應用

　　建筑物狀態(tài)監控是指利用傳感器網(wǎng)絡(luò )來(lái)監控建筑物的安全狀態(tài)。由于建筑物不斷進(jìn)行修補，可能會(huì )存在一些安全隱患。雖然地殼偶爾的小震動(dòng)可能不會(huì )帶來(lái)看得見(jiàn)的損壞，但是也許會(huì )在支柱上產(chǎn)生潛在的裂縫，這個(gè)裂縫可能會(huì )在下一次地震中導致建筑物倒塌。用傳統方法檢查往往需要將大樓關(guān)閉數月，而安裝傳感器網(wǎng)絡(luò )的智能建筑可以告訴管理部門(mén)它們的狀態(tài)信息，并自動(dòng)按照優(yōu)先級進(jìn)行一系列自我修復工作。

　　未來(lái)的各種摩天大樓可能都會(huì )裝備這類(lèi)裝置，從而建筑物可自動(dòng)告訴人們當前是否安全、穩固程度如何等信息。隨著(zhù)社會(huì )的不斷進(jìn)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(lái)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(gè)建筑工地都有大量的腳手架，電纜等設施和建筑材料，這些東西由于價(jià)值不菲，運輸方便，成了被偷盜的對象。

　　在沒(méi)有視頻監控的工地，由于管理者不能24小時(shí)監督工地，導致在深夜和凌晨的偷盜現象非常嚴重。建筑工地最讓人擔心的就是安全問(wèn)題。由于大部分的建筑工人都是農民工，他們文化水平有限，安全意識缺乏，很容易在施工時(shí)因違規操作造成人身傷害和工程損失。為了避免這些危險，視頻監控系統顯得尤為重要。

　　城市污染一直是建筑工地帶來(lái)的負面影響之一，由于過(guò)多的沙石，水泥材料，使工地附近的空氣質(zhì)量非常的差，為市民帶來(lái)很多不變。沖洗水泥車(chē)會(huì )使工地附近的路面非常泥濘，水分蒸發(fā)后，又會(huì )使路面凹凸不平。這些不文明的行為都是投資者需要注意的。由于施工環(huán)境的限制，設備、材料的安全管理不完善及部分員工的自我防護意識的薄弱，為犯罪分子提供了可乘之機。如何通過(guò)技術(shù)手段引入施工現場(chǎng)，打造數碼建筑工地成了許多建筑單位重點(diǎn)考量因素。地基基礎階段的監控：深基坑支護、基槽開(kāi)挖和人工挖孔樁施工等已被列入專(zhuān)項治理內容。這個(gè)階段的施工已被作為監控的重點(diǎn)。轉入地面、樓面施工階段，建筑物四周敞開(kāi)，作業(yè)面寬，施工人員多，各個(gè)分項工程往往交叉作業(yè)，要求各項安全防范和質(zhì)量要求都要考慮周到。如重點(diǎn)監控對象有，驗槽、砼的輸送、澆搗、養護、模板安裝、鋼筋安裝及綁扎、混凝土澆搗、施工人員安全帽和安全帶配戴、建筑物的安全網(wǎng)設置，以及樓梯口、電梯口、井口防護、預留洞口、坑井口防護、陽(yáng)臺、樓板、屋面等臨邊防護和作業(yè)面臨邊防護等。針對高層作業(yè)的特點(diǎn)，可以設置多項監控重點(diǎn)，如建筑物的安全網(wǎng)設置、施工人員作業(yè)面臨邊防護、施工人員安全帽佩帶、外腳手架及落地竹腳手架的架設、纜風(fēng)繩固定及使用、吊籃安裝及使用、吊盤(pán)進(jìn)料口和樓層卸料平臺防護、塔吊和卷?yè)P機安裝及操作等。

　　通過(guò)ADSL或無(wú)線(xiàn)接入互聯(lián)網(wǎng)，在物料存放和施工面等重點(diǎn)安裝網(wǎng)絡(luò )攝像機或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )攝像機，在保安室的普通電腦上安裝客戶(hù)端軟件或IE瀏覽器方式即可通過(guò)聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行多畫(huà)面監控，而且可以直接進(jìn)行錄像文件的保存，以便在有其他情況發(fā)生后進(jìn)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(gè)監控點(diǎn)的實(shí)時(shí)圖像，實(shí)現遠程監控在車(chē)上或在外出差，配備筆記本電腦和無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)卡，就可以上網(wǎng)隨時(shí)隨地進(jìn)行監控或巡視，還可以設置大屏幕電視墻，進(jìn)行集中監看。監控現場(chǎng)可實(shí)現對畫(huà)面的任意切換、定時(shí)切換、順序切換及對前端設備的控制，作為管理部門(mén)的建筑公司，能通過(guò)INTERNET實(shí)時(shí)看到現場(chǎng)的情況，而且已經(jīng)在某個(gè)工地安裝的無(wú)線(xiàn)監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。

　　在特殊環(huán)境中的應用

　　無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )是當前信息領(lǐng)域中研究的熱點(diǎn)之一，可用于特殊環(huán)境實(shí)現信號的采集、處理和發(fā)送;無(wú)線(xiàn)溫濕度傳感器網(wǎng)絡(luò )以PIC單片機為核心，利用集成濕度傳感器和數字溫度傳感器設計出溫濕度傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的硬件電路，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊與控制中心通信，使之系統傳感器節點(diǎn)的功耗低，數據通信可靠，穩定性好，通信效率高，可廣泛應用于環(huán)境檢測。

　　隨著(zhù)計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、無(wú)線(xiàn)技術(shù)以及智能傳感器技術(shù)的相互滲透、結合，產(chǎn)生了基于無(wú)線(xiàn)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò )化智能傳感器的全新概念。這種基于無(wú)線(xiàn)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò )化智能傳感器，使得工業(yè)現場(chǎng)的數據能夠通過(guò)無(wú)線(xiàn)鏈路直接在網(wǎng)絡(luò )上傳輸、發(fā)布和共享。無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)能夠在工廠(chǎng)環(huán)境下，為各種智能現場(chǎng)設備、移動(dòng)機器人以及各種自動(dòng)化設備之間的通信提供高帶寬的無(wú)線(xiàn)數據鏈路和靈活的網(wǎng)絡(luò )拓撲結構，在一些特殊環(huán)境下有效地彌補了有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的不足，進(jìn)一步完善了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )的通信性能。還有一些傳感器網(wǎng)絡(luò )的重要應用領(lǐng)域，例如石油管道通常要經(jīng)過(guò)大片荒無(wú)人煙的地區，對管道監控一直是個(gè)難題，傳統的人力巡查幾乎是不可能的事情。而現有的監控產(chǎn)品往往復雜且昂貴。將無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )布置在管道上可以實(shí)時(shí)監控管道情況，一有破損或惡意破壞都能在控制中心實(shí)時(shí)了解。加州大學(xué)伯克利分校的研究員認為，如果美國加州將這種技術(shù)應用于電力使用狀況監控，電力調控中心每年將可以節省7～8億美元。

　　在運送某些特殊物品時(shí)，對貨柜的環(huán)境參數有較高的要求。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )可以很好地監測參數變化。接收信號強度指示（RSSI）是基于節點(diǎn)間距離的定位算法，采用多點(diǎn)定位算法可以實(shí)現無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)精確定位。對算法進(jìn)行了仿真，并進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)實(shí)驗環(huán)境測試，實(shí)驗結果表明：該算法達到了RSSI多點(diǎn)定位的要求。倉儲作業(yè)需要配備先進(jìn)的倉儲監控管理系統。在傳統倉儲作業(yè)管理信息系統中附加基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的倉儲環(huán)境監測和倉儲作業(yè)設備運行狀態(tài)監控功能，可以構建基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的倉儲監控管理系統，從而實(shí)現對倉儲信息、倉儲環(huán)境監測、倉儲設備監控、倉儲作業(yè)調度的統一計算機管理。由于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )固有的技術(shù)特性，將無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )應用于倉儲監控管理，需要針對倉儲對象的特殊性，解決三個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，即研制開(kāi)發(fā)具有單節點(diǎn)多參數檢測與傳送能力的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)設備，建立混合武無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò );重點(diǎn)研究無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的三維空間部署，滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò )覆蓋度和連通度的要求，其中一種有效的節點(diǎn)部署方案，就是將確定的倉儲空間進(jìn)行基于立方體或球體的有限元劃分;研究幾類(lèi)信息的綜合處理與信息融合，滿(mǎn)足對倉儲信息與倉儲作業(yè)調度進(jìn)行統一計算機管理的需要。

　　最后要說(shuō)：

　　無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )是利用無(wú)線(xiàn)電波而非線(xiàn)纜來(lái)實(shí)現與計算機設備位置無(wú)關(guān)的網(wǎng)絡(luò )數據傳輸系統，是現代數據通信系統發(fā)展的一個(gè)重要方向。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )是當前信息領(lǐng)域中研究的熱點(diǎn)之一，可用于特殊環(huán)境實(shí)現信號的采集、處理和發(fā)送。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )是一種全新的信息獲取和處理技術(shù)，在現實(shí)生活中得到了越來(lái)越廣泛的應用。目前，無(wú)線(xiàn)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(zhù)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(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )化發(fā)展。