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無線傳感器將引發(fā)信息革命

行業(yè)上下游 2015年10月19日 13:49:03來源:傳感器網(wǎng) 22000
摘要無線傳感器逐步滲透信息網(wǎng)絡(luò)。

  【儀表網(wǎng) 行業(yè)上下游】傳感器技術(shù)作為信息時(shí)代重要的獲取技術(shù),在技術(shù)的發(fā)展下逐步走向集成化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化。無線傳感器也逐步進(jìn)入到人們的視野,推動傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。
  


  無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由隨機(jī)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(diǎn)通過自組織的方式構(gòu)成,借助于節(jié)點(diǎn)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(dá)和地震波信號,從而探測包括溫度、濕度、噪聲、光強(qiáng)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(zhì)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(rèn)為短距離的無線低功率通信技術(shù)適合傳感器網(wǎng)絡(luò)使用如有源電子標(biāo)簽技術(shù),為明確起見,一般稱作無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。但也不,Berkeley的Smart Dust因?yàn)榭梢韵駢m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(zhì)。
  
  無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)(如WLAN和蜂窩移動電話網(wǎng)絡(luò))有著不同的設(shè)計(jì)目標(biāo),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大化帶寬的利用率,同時(shí)為用戶提供一定的服務(wù)質(zhì)量保證。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,除了少數(shù)節(jié)點(diǎn)需要移動以外,大部分節(jié)點(diǎn)都是靜止的。因?yàn)樗鼈兺ǔ_\(yùn)行在人無法接近的惡劣甚至危險(xiǎn)的遠(yuǎn)程環(huán)境中,能源無法替代,設(shè)計(jì)有效的策略延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的核心問題。
  
  無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,或稱為“微塵傳感器(Mote)”,可以由有源電子標(biāo)簽和傳感單元構(gòu)成:帶有聯(lián)網(wǎng)功能及應(yīng)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(bào)探測情況的無線電收發(fā)裝置。所有這些設(shè)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(shù),這一切使得微塵傳感器完成了一次巨大的飛躍,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了多年來用于測量各種事物(從建筑物溫度到工廠設(shè)備振動)的傳統(tǒng)傳感器。以前的傳感器需要連接到電子設(shè)備上,每個(gè)傳感器成本約200~400美元,并且服務(wù)費(fèi)用也很高。而每個(gè)微塵傳感器,價(jià)值只有約100美元,安裝成本也要低得多。
  
  早在上世紀(jì)70年代,就出現(xiàn)了將傳統(tǒng)傳感器采用點(diǎn)對點(diǎn)傳輸、連接傳感控制器而構(gòu)成傳感器網(wǎng)絡(luò)雛形,我們把它歸之為代傳感器網(wǎng)絡(luò)。隨著相關(guān)學(xué)科的的不斷發(fā)展和進(jìn)步,傳感器網(wǎng)絡(luò)同時(shí)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(luò),這是第二代傳感器網(wǎng)絡(luò)。而從上世紀(jì)末開始,現(xiàn)場總線技術(shù)開始應(yīng)用于傳感器網(wǎng)絡(luò),人們用其組建智能化傳感器網(wǎng)絡(luò),大量多功能傳感器被運(yùn)用,并使用無線技術(shù)連接,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)逐漸形成。
  
  無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是新一代的傳感器網(wǎng)絡(luò),具有非常廣泛的應(yīng)用前景,其發(fā)展和應(yīng)用,將會給人類的生活和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域帶來深遠(yuǎn)影響。發(fā)達(dá)國家如美國,非常重視無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,IEEE正在努力推進(jìn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)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(shù)評論》雜志在論述未來新興技術(shù)時(shí),更是將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)列為項(xiàng)未來新興技術(shù),《商業(yè)周刊》預(yù)測的未來四大新技術(shù)中,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)也列入其中??梢灶A(yù)計(jì),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)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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