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感测网路

2019-11-07 07:17:12 百科
感测网路

感测网路

感测器网路是由许多在空间上分布的自动装置组成的一种计算机网路,这些装置使用感测器协作地监控不同位置的物理或环境状况(比如温度、声音、振动、压力、运动或污染物)。无线感测器网路的发展最初起源于战场监测等军事套用。而现今无线感测器网路被套用于很多民用领域,如环境与生态监测、健康监护、家庭自动化、以及交通控制等

概念介绍

感测网路,指的是将红外感应器、全球定位系统、雷射扫描器等信息感测设备与网际网路结合起来而形成的一个巨大网路,让所有的物品都与网路连线在一起,方便识别和管理,因而又叫“物联网”。比如,我们现在必须通过看、尝、摸、闻,才能形成关于某种食物的综合判断。但如果把这几种感知信息上传至网上,那幺即使身在远方,也能随时了解到这种食物的色香味,这就是感测网技术的魅力。

网路特徵

传统的感测器正逐步实现微型化、智慧型化、信息化、网路化,正经历着一个从传统感测器(Dumb Sensor)→智慧型感测器(Smart Sensor)→嵌入式Web感测器(Embedded Web Sensor)的内涵不断丰富的发展过程。
随着微机电系统(Micro-Electro-Mechanism System, MEMS)、片上系统(SOC, System on Chip)、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展, 无线感测网路(Wireless Sensor Networks, WSN)技术应运而生,并以其低功耗、低成本、分散式和自组织的特点带来了信息感知的一场变革。这成为当前所有领域内的新热点。
无线感测器网路是一种跨学科技术,就是由部署在监测区域内大量的廉价微型感测器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网路。基于 MEMS的微感测技术和无线联网技术为无线感测器网路赋予了广阔的套用前景。这些潜在的套用领域可以归纳为:军事、航空、反恐、防爆、救灾、环境、医疗、 保健、家居、工业、商业等领域。
WSN将是全球未来四大技术产业之一,将掀起新的产业浪潮。
1999年美国商业周刊将其列为21世纪最具影响的21项技术之一;2003年,美国麻省理工学院技术评论在预测未来技术发展的报告中将其列为 改变世界十大新技术之一。美国总统科技顾问委员会在“面向21世纪的联邦能源与发展规划”中指出,工业无线技术的广泛套用将使工业生产效率提高10%,并 使排放污染降低25%。

发展历程

早在上世纪70年代,就出现了将传统感测器採用点对点传输、连线感测控制器而构成感测器网路雏形,我们把它归之为第一代感测器网路。
随着相关学科的的不断发展和进步,感测器网路同时还具有了获取多种信息信号的综合处理能力,并通过与感测控制器的相联,组成了有信息综合和处理 能力的感测器网路,这是第二代感测器网路。
从上世纪末开始,现场汇流排技术开始套用于感测器网路,人们用其组建智慧型化感测器网路,大量多功能感测器被运用,并使用无线技术连线,无线感测器 网路逐渐形成。无线感测器网路是新一代的感测器网路,具有非常广泛的套用前景,其发展和套用,将会给人类的生活和生产的各个领域带来深远影响。已开发国家如 美国,非常重视无线感测器网路的发展。
美国交通部1995年提出了“国家智慧型交通系统项目规划”,预计到2025年全面投入使用。该计画试图有效集成先进的信息技术、数据通信技术、 感测器技术、控制技术及计算机处理技术并运用于整个地面交通管理,建立一个大範围全方位的实时高效的综合交通运输管理系统。这种新型系统将有效地使用感测 器网路进行交通管理。
美国陆军2001年就提出了“灵巧感测器网路通信”计画,在2001-2005财政年度期间批准实施。其基本思想是:在战场上布设大量的感测器 以收集和传输信息,并对相关原始数据进行过滤,然后再把那些重要的信息传送到各数据融合中心,将大量的信息集成为一幅战场全景图。当参战人员需要时可分发 给他们,使其对战场态势的感知能力大大提高。
2002年5月,美国Sandia国家实验室与美国能源部合作,共同研究能够儘早发现以捷运、车站等场所为目标的生化武器袭击,并及时採取防範 对策的系统。它属于美国能源部恐怖对策项目的重要一环。该系统集检测有毒气体的化学感测器和网路技术于一体。
美国自然科学基金委员会2003年制定了无线感测器网路研究计画,在加州大学洛杉矶分校成立了感测器网路研究中心,联合周边的加州大学伯克利分 校、南加州大学等,展开“嵌入式智慧型感测器”的研究项目。
英特尔公司在2002年10月24日发布了“基于微型感测器网路的新型计算发展规划”。计画宣称,英特尔将致力于微型感测器网路在预防医学、环 境监测、森林灭火乃至海底板块调查、行星探查等领域的套用。
我国在国家“十一五”规划和《国家中长期科技发展纲要》中将“感测器网路及信息处理”列入其中,国家863、973计画中也将WSN列为支持项 目。
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