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自动化技术热点:无线传感器网络技术

无线传感网络(WSN,wireless sensor networks)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研究领域。它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无 线通信技术、分布式信息处理技术等,能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,这些信息通过无线方式被发送, 并以自组多跳的网络方式传送到用户终端,从而实现物理世界、计算世界以及人类社会三元世界的连通。

WSN以最少的成本和最大的灵活性,连接任何有通信需求的终端设备,采集数据,发送指令。若把WSN各个传感器或执行单元设备视为“豆子”,将一把“豆 子”(可能100粒,甚至上千粒)任意抛撒开,经过有限的“种植时间”,就可从某一粒“豆子”那里得到其他任何“豆子”的信息。作为无线自组双向通信网 络,传感网络能以最大的灵活性自动完成不规则分布的各种传感器与控制节点的组网,同时具有一定的移动能力和动态调整能力。
对网络技术的深入研究,得到更先进的网络结构和路由算法;无线设备制造能力的提高,导致无线收/发器件价格越来越低。这一切足以令众多厂商早早投入精力, 研制价格低廉的短程无线模块。2000年前后,摩托罗拉公司就已开始尝试研制造价低于1.5美元的窄带无线通信模块;拥有60多家企业成员的ZigBee 组织正致力于开发2.5美元~3.5美元的无线网络模块和相应网络协议;市场上高性价比的无线模块不断涌现。这些都使WSN技术拥有极好的研发环境和推广 机会,并取得了可喜成就。

WSN的应用非常灵活广泛,典型应用有:
(a)WSN可用于医疗设备系统中传感器的无线数据连接(如无线心电图和脑电图等).减轻患者身上医疗设备的负重。
(b)采用WSN建设农业环境自动监测系统,用同一套网络设备完成风、光、水、电、热和农药等的数据采集和环境控制,提高农业集约化生产程度,简化系统复 杂性,降低设备成本。
(c)石化、冶金行业对易燃、易爆、有毒物质监测的成本一直居高不下,WSN在把部分操作人员从高危环境中解脱出来的同时,提高险情的反应精度和速度。
(d)欧洲的“DELTA计划”在汽车出厂前就把车载
标集成在车载计算机中,作车辆识别和车辆与路侧设备
通信的必选器件,还可 构成自动定位和汽车导航等更完
整的应用。
(e)WSN多技术组合时,运用M2M(machine to machine,machine to mobile,mobile to machine)概念,把WSN接入移动通信网络,既满足网络接入的要求,又达到低成本和灵活移动的目的,二者的完美结合可实现无所不在的通信环境和便宜 实惠的应用效果。M2M与WSN联合应用最典型的是智能家居系统。

电子樟脑丸是该系统中极有代表性的组件之一。该设备实际上是具有温度和湿度传感器的WSN网络设备。它不能替代樟脑丸的防蛀、防霉作用.但是当该设备检测 到衣橱或衣帽间中温湿度不适合衣物保存时,可通过手持遥控器,以手机短信或留言的方式。通知户主作适当处理。值得一提的是,采用WSN技术制造电子樟脑丸 拥有非常诱人的价格,仅须40元人民币。虽然独立的GPRS等模块造价高昂,但其成本分摊到系统中数以百计的设备上,就不再昂贵。这正是WSN技术的魅力 所在。
参考文献:无线传感器网络技术发展现状


(责任编辑:zxh007)

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