無線傳感器網(wǎng)絡的應用前景

    無線傳感器網(wǎng)絡的應用領域非常廣闊，它能應用于軍事、精準農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測和預報、健康護理、智能家居、建筑物狀態(tài)監(jiān)控、復雜機械監(jiān)控、城市智能交通、空間探索、大型車間和倉庫管理，以及機場、大型工業(yè)園區(qū)的安全監(jiān)測等領域。隨著傳感器網(wǎng)絡的深入研究和廣泛應用，傳感器網(wǎng)絡將會逐漸深入人類生活的各個領域。

    (1)在軍事應用領域的應用

    無線傳感器網(wǎng)絡具有可快速部署、可自組織、隱蔽性強和高容錯性的特點，因此它非常適合在軍事領域的應用。無線傳感器網(wǎng)絡能實現(xiàn)對敵軍兵力和裝備的監(jiān)控、戰(zhàn)場的實時監(jiān)視、目標的定位、戰(zhàn)場評估、核攻擊和生物化學攻擊的監(jiān)測和搜索等功能。通過飛機或炮彈直接將傳感器結點播撒到敵方陣地內部，或在公共隔離帶部署傳感器網(wǎng)絡，能非常隱蔽和近距離地準確收集戰(zhàn)場信息，迅速地獲取有利于作戰(zhàn)的信息。傳感器網(wǎng)絡由大量的、隨機分布的結點組成，即使一部分傳感器結點被敵方破壞，剩下的結點依然能自組織地形成網(wǎng)絡。利用生物和化學傳感器，可以準確探測生化武器的成分并及時提供信息，有利于正確防范和實施有效的反擊。傳感器網(wǎng)絡已成為軍事系統(tǒng)必不可少的部分，并且受到各國軍方的普遍重視。

     (2)在環(huán)境監(jiān)測和預報中的應用

    在環(huán)境監(jiān)測和預報方面，無線傳感器網(wǎng)絡可用于監(jiān)視農(nóng)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、無線土壤生態(tài)學、大面積的地表監(jiān)測等，可用于行星探測、氣象和地理研究、洪水監(jiān)測等。還可以通過跟蹤鳥類、小型動物和昆蟲進行種群復雜度的研究等?；跓o線傳感器網(wǎng)絡，可以通過數(shù)種傳感器來監(jiān)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，從而進行動物棲息地生態(tài)監(jiān)測。

    (3)在醫(yī)療系統(tǒng)和健康護理中的應用

    無線傳感器網(wǎng)絡在醫(yī)療系統(tǒng)和健康護理方面也會有很多應用，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點，例如心率和血壓監(jiān)測設備，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。

    (4)在信息家電設備中的應用

    在家電和家具中嵌入傳感器結點，通過無線網(wǎng)絡與互聯(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備隨時監(jiān)控家庭安全情況。利用傳感器網(wǎng)絡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。

    (5)在建筑物狀態(tài)監(jiān)控中的應用

    建筑物狀態(tài)監(jiān)控是指利用傳感器網(wǎng)絡來監(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致建筑物倒塌。用傳統(tǒng)方法檢查往往需要將大樓關閉數(shù)月，而安裝傳感器網(wǎng)絡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前是否安全、穩(wěn)固程度如何等信息。

    (6)在空間探索中的應用

    用航天器在外星體上撒播一些傳感器結點，可以對該星球表面進行長時間的監(jiān)測。這種方式成本很低，結點體積小，相互之間可以通信，也可以和地面站通信。NASA的JPL實驗室研制的Sensor Webs項目就是為將來的火星探測進行技術準備。該系統(tǒng)三在佛羅里達宇航中心周圍的環(huán)境監(jiān)測項目中進行測試和完善。

    (7)在特殊環(huán)境中的應用

    另外，還有一些傳感器網(wǎng)絡的重要應用領域，例如石油管道通常要  過大片荒無人煙的地區(qū)，對管道監(jiān)控一直是個難題，傳統(tǒng)的人力巡查幾乎是不可能的事情。而現(xiàn)有的監(jiān)控產(chǎn)品往往復雜且昂貴。將無線傳感器網(wǎng)絡布置在管道上可以實時監(jiān)控管道情況，一   有破損或惡意破壞都能在控制中心實時了解。加州大學伯克利分校的研究員認為，如果美國加州將這種技術應用于電力使用狀況監(jiān)控，電力調控中心每年將可以節(jié)省7～8億美元。