虽然无线传感器 网络己大规模商用,但由于技术等方面的制约,全面应用还有待时口。最近几年,随着计算成本的下降以及微处理器体积的减小,越来越多的无线传感器网络投入使用。目前来说,无线传感器网络的应用主要集中在环境监测、军事领域、医疗健康和交通管理等领域。
1、环境检测
随着人们对环境问题的日益关注,环境科学所涉及的范围越来越广泛。在环境科学研究中,通过传统方式采集原始数据是一件困难的工作,而利用传感器网络来采集各种数据则为获取野外随机性研究数据提供了极大的方便,如跟踪候鸟和昆虫的迁移;将几百万个传感器散布于森林中,能够为森林火灾地点的判定提供最快的信息;传感器网络还能提供遭受化学污染的位置及测定化学污染源,从而不需要人工冒险进入受污染区;利用传感器进行降雨情况的判定,为防洪抗旱提供准确信息;实时监测空气污染、水污染以及土壤污染情况并向控制中心汇报,提供进行污染防控所需的各种数据;监测海洋、大气和土壤的成分及其变化,为相关环境科学研究提供基础数据。
2、军事领域
军事领域的应用需求是无线传感器网络产生的主要推动力量。由于无线传感器网络具有密集型、随机分布的特点,冈此非常适合应用于恶劣的战场环境中,包括侦察敌情、监控兵力、装备和物资,判断生物化学攻击等多方而用途。例如,UC Berkeley的Smart Mote的应用背景就是战场侦察系统。未来无线传感器网络将会成为C41SRT (Co_and, Control,Communication, Computing, Intelligence, Surveillance,Reconnaissance and Targeting)系统不可或缺的部分,而C41SRT系统的目标就是利用先进的高科技技术,为未来的现代化战争设计一个集命令、控制、通信、计算、智能、监视、侦察和定位于一体的战场指挥系统。
3、医疗健康
如果在住院病人身上安装特殊用途的传感器节点,如心率和血压监测设备,利用传感器网络,医生就可以随时了解被监护病人的病情,并及时进行处理,而安装在被监测对象身上的微型传感器也不会给人的正常生活带来太多的不便。通过在鞋、家具和家用电器等设备中嵌入网络传感器,可方便老年人、重病患者以及残疾人的家庭生活;利用传感器网络长时间收集人的生理数据,可加快研制新药品的过程。
罗切斯特人学的研究人员使用无线传感器创建了一个“智能医疗之家”(一个5间房的公寓住宅),在这里利用人类研究项目来测试概念和原型产品。“智能医疗之家”使用微传感器来测量居住者的重要征兆(血压、脉搏和呼吸)、睡觉姿势以及每天24小时的活动状况,所搜集的数据将用于开展以后的医疗研宄。
4、交通管理
美国交通部计划采用“国家智能交通系统”。该系统将使用传感器网络进行有效的交通管理,不仅可以使汽车按照一定的速度行驶、前后车距自动地保持一定的距离,而且还可以提供有关道路堵塞的最新消息,推荐最佳行车路线以及提醒驾驶员避免交通車故等。由于该系统将应用大童的传感器与各种车辆保持联系,人们可以利用计算机来监视每一辆汽车的运行状况,如制动质童、发动机调速时I句等。根据具体情况,计算机可以自动进行调整,使车辆保持在高效低耗的最佳运行状态,并就潜在的故障发出瞀告或直接与事故抢救中心取得联系。
除用于交通控制和管理之外,无线传感器网络还可用于监测桥梁、高架桥、高速公路等道路环境。许多老旧的桥梁、桥墩长期受到水流的冲刷,将传感器放置在桥墩底部可以监测桥墩结构;也可放置在桥梁两侧或底部,搜集桥梁的温度、湿度、震动幅度、桥墩被侵蚀程度等,从而减少因断桥造成的生命财产损失。
5、智能家居
基于无线传感器网络技术组建的智能家居网络是将住宅中各种家居设备联系起来,使它们能够自动运行、相互协作,为居住者提供便利和舒适的居住环境,且能够对家居环境进行很好的监控;将嵌有无线传感器的家具、家电和其他日常用品同互联网相连即可实现远距离控制。
6、空间探测应用
通过在人类现在还无法到达或无法长期工作的外太空的其他天体上设置传感器网络节点的方法,可以实现对其长时间的监测。通过对这些传感器网发回的信息进行分析,可以知道这些天体的具体情况,为更好地了解、利用它们提供一个有效的手段;通过传感器网络探测、监视星球表面情况,为人类登入做准备。传感节点通过火箭、太空舱或探路者进行散播。
此外,在灾难拯救、仓库管理、交互式博物馆、交互式玩具、工厂自动化生产线等众多领域,无线传感器网络都将会孕育出全新的设计和应用模式,它的成用终将普及并改变人们的生活和工作。