无线传感器网络的应用

无线传感器网络的应用

摘要：无限传感器网络是由各种微小的、廉价的传感器组成的多跳无线自组织

网络，其中主要作用于数据的收集。这两年，无线传感器网络在各个领域都发挥

了极大的作用。本文对传感器网络进行了深刻系统的研究，在各个角度各个方面

都做了细致的调查，根据系统的变化做了详细的数据对比，从而总结了可能存在

的一些问题，给未来发展奠定了基础。

关键词：无线传感器网络；应用系统；探究

引言

随着经济的高速发展，科技也变得愈加便捷。无线传感器网络得到了大力的

发展，横跨多个领域，给科学研究带来了极大的便利，本文对该网络的应用做了

简单的研究，阐述了此网络在不同领域的应用，分析了此网络在未来的发展前景。

一、环境监测

无线传感器网络的功效十分强大，在对大自然状况的侦查中发挥了重要作用，让人类能够更加轻松便捷的对环境进行检测，从而更好的了解自然环境里的一些

状况。

（一）监测系统

美国斯坦福大学独立研发的GBR无线传感器系统，可以对岛礁的环境做出详

细的侦查。以往人为的采集数据方法效率低下，并且不具备全面性，有很多区域

无法探测，大大影响了对自然环境的了解。因此，无线传感器网络的出现有着重

大的意义，它帮助我们了解无法触及的区域，科学严谨的收集了数据，使人类对

大自然有了更加全面的认识。

此系统可以满足人类各种需求，通过对空气湿度、气温、气压等等因素的侦测，把有效的信息数据收集起来，人类对数据进行研究，从而得出有用的结论。

（二）监测冰山

冰川的变化往往能反映气候的变化，对冰川产生的数据进行分析研究能让人

类更好的了解自然。美国哈佛大学对此展开了一系列研究活动，其方法就是用无

线传感器系统长年累月的对大自然里的冰山进行研究，普通的研究只能从外部收

集数据，而无线传感器可以通过其特性对冰川内部进行研究，有效的收集冰山数据，收集周期从每天三次至每天十二次不等，如有需要，甚至可以做到每天二十

四小时的不间断侦测，把收集的数据分析后得出的结论对预防全球变暖有着极大

的帮助。

（三）监测森林

森林是地球最大的生态系统，对森林的监测可以了解大气中二氧化碳浓度和

全球变暖的关系，也能对森林里各项重要因素有所了解，为了更准确的了解森林

生态系统，英国牛津大学和美国宾夕法尼亚大学联合创建了一个监测系统，对森

林环境进行全年无间隙监控，其中采集了大量有效数据，对森林各项指标的评估

做出了杰出的贡献。

（四）监测海洋

由美国哈佛大学和荷兰莱顿大学联合创建，用无线传感器网络对近海生态处

做着全程监测[1]。此系统包含多个节点，能够清晰精准的收集海洋反馈的数据，

例如温度、湿度、气压等诸多因素。有效的对海洋进行了实时监控，对人类研究

海洋有着重大意义。

二、预防灾害

（一）火山监测。监测火山的传统方式是在火山上设置一些数据收集器，以

此收集火山日常产生的声音、震动等各种信息，此方法成本十分高昂，并且难度

极大，极不利于信息的收集。为此，将无线传感器网络用在对火山里一系列信息

的收集侦查成了目前的热门话题。英国剑桥大学于2007年在危地马拉富埃戈火

山设置了第一个无线传感网络系统。实时传输数据，整个过程持续了三个星期，

收集了大量的有效数据，对世界火山的研究有着极大的帮助。

（二）泥石流检测

美国麻省理工学院与日本东京大学联合设计了能够针对泥石流做出预警的无

线传感器网络系统[2]。日本东京大学对其中一部分有效数据做了细致周密的分析，得出了大量对人类安全有利的信息，极大程度的降低了泥石流的威胁。

（三）火灾救援

美国每年因火灾不幸遇难的人数远远超过其余各类灾害遇难的人数。据权威

媒体统计，美国每年几乎会发生大约2000000次火灾，造成的经济损失往往是数

以亿计的。为此，美国哈佛大学、美国耶鲁大学和美国哥伦比亚大学三校联合，

专门成立了“火灾救援”项目，并为此创建了一个完美的无线传感器网络系统，此

系统能向搜救人员反馈一些关键信息，搜救人员能够依靠这些信息快速的找到起

火原因，从而快速的从根源上扑救明火，达到救援目的[3]。

三、工业检测

电力公司每天都要收集设施数据进行分析，以保障公司平稳安全的运行。传

统的数据方法成本太高，不利于公司良性发展。在这一背景下，美国哈佛大学对

此研发了一套专门作用于电力公司的无线传感器网络系统。此系统代替了传统的

数据收集方式，大大的提高了收集数据的效率，并且简约了公司成本，在电力公

司发挥了极其重要的作用。

（二）自来水管监测

随着时间的推移，各种设施开始老化，其中自来水管的老化最为严重，时常

出现爆裂、堵塞等等一系列问题[4]，为此每年都需花费巨额资金来维护其正常运转。为了解决这一问题，美国耶鲁大学研发了一个关于管道的无线传感器网络系统，系统安装之后，有效的缓解了自来水管道爆裂的问题，并且可以提前发现老

旧的管道，在第一时间将隐患清除，同时也节省了巨额开支，基本上根治了自来

水管道的老化问题。

四、生活检测

（一）医疗保健监测

据官方媒体统计，美国已经提前进入老龄化社会，到2025年时将会有五千万美国人超过60岁，随之而来的是医疗保健费用大幅上涨，届时很有可能研发出

作用于病人的无线传感器网络系统，根据传感器上设置的节点，精准科学的测量

出病人的身体健康数据，通过数据为其提供相应的保健措施，从而节省大量临床

资源。

（二）行人监测

随着时代的发展，当今社会的经济情况越来越好，商业气氛也随之变得火爆。商家为了获得更多的资源，会在各个人流密集区投放广告，传统的方法很难测出

每条街道每天的人流量，而无线传感器网络系统可以轻松解决这个问题[5]，此系

统可以针对人流进行一个精准统计，从而得出每个街区的人流量，商家往往据此

决定将广告投入哪个街区。

结束语