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            成都弱電工程相關案例

              當前位置:

            交通/醫療/農業無線傳感器網絡應用分析

            閱覽次數:447 次  發布日期: -0001-11-30

            成都弱電公司訊:

            傳感器節點可以連續不斷地進行數據采集、事件檢測、事件標識、位置監測和節點控制,傳感器節點的這些特性和無線連接方式使得無線傳感器網絡的應用前景非常廣闊,能夠廣泛應用于環境監測和預報、健康護理、智能家居、建筑物狀態監控、復雜機械監控、城市交通、空間探索、大型車間和倉庫經管,以及機場、大型工業園區的平安監測等領域。隨著無線傳感器網絡的深人研究和廣泛應用,無線傳感器網絡逐漸深入到人類生活的各個領域而受到業內人士的重視。

            在生態環境監測和預報中的應用

            在環境監測和預報方面,無線傳感器網絡可用于監視農作物灌溉情況、土壤空氣情況、家畜和家禽的環境和遷移狀況、無線土壤生態學、大面積的地表監測等,可用于行星探測、氣象和地理研究、洪水監測等?;跓o線傳感器網絡,可以通過數種傳感器來監測降雨量、河水水位和土壤水分,并依此預測山洪爆發描述生態多樣性,從而進行動物棲息地生態監測。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。

            隨著人們對環境的日益關注,環境科學所涉及的范圍越來越廣泛。通過傳統方式采集原始數據是一件困難的工作。無線傳感器網絡為野外隨機性的研究數據獲取提供了方便,特殊是如下幾方面:將幾百萬個傳感器散布于森林中,能夠為森林火災地點的判定提供最快的信息;傳感器網絡能提供遭受化學污染的位置及測定化學污染源,不需要人工冒險進入受污染區;判定降雨情況,為防洪抗旱提供準確信息;實時監測空氣污染、水污染以及土壤污染;監測海洋、大氣和土壤的成分。

            Crossbow的MEP系列就是其中之一。這是一種小型的終端用戶網絡,主要用來進行環境參數的檢測。該系統包括了2個MEP410環境傳感器節點,4個MEP510濕度/溫度傳感器。溫度壓力傳感器是由溫度敏感元件和檢測線路組成的。溫度傳感器從使用的角度大致可分為接觸式和非接觸式兩大類,前者是讓溫度傳感器直接與待測物體接觸,來敏感被測物體溫度的變化,而后者是使溫度傳感器與待測物體離開一定的距離,檢測從待測物體放射出的紅外線,從而達到測溫的目的。傳統的熱電偶、熱電阻、熱敏電阻及半導體溫度傳感器都是將溫度值經過一定的接口電路轉換后輸出模擬電壓或電流信號,利用這些電壓或電流信號即可進行測量控制。而將模擬溫度傳感器與數字轉換接口電路集成在一起,就成為具有數字輸出能力的數字溫度傳感器。隨著半導體技術的迅猛發展,半導體溫度傳感器與相應的轉換電路、接口電路以及各種其它功能電路逐漸集成在一起,形成了功能強大、精確、價廉的數字溫度傳感器。

            在交通經管中的應用

            在交通經管中利用安裝在道路兩側的無線傳感網絡系統,可以實時監測路面狀況、積水狀況以及公路的噪音、粉塵、氣體等參數,達到道路保護、環境保護和行人健康保護的目的。

            1995年,美國交通部提出了“國家智能交通系統項目規劃”,預計到2025年全面投入使用。這種新型系統將有效地使用傳感器網絡進行交通經管,不僅可以使汽車按照一定的速度行駛、前后車距自動地保持一定的距離,而且還可以提供有關道路堵塞的最新消息,推薦最佳行車路線以及提醒駕駛員避免交通事故等。

            由于該系統將應用大量的傳感器與各種車輛保持聯系,人們可以利用計算機來監視每一輛汽車的運轉狀況,如制動質量、發動機調速時間等。根據具體情況,計算機可以自動進行調整,使車輛保持在高效低耗的最佳運轉狀態,并就潛在的故障發出警告,或直接與事故搶救中心取得聯系。目前在美國的賓西法尼亞州的匹茲堡市就已經建成有這樣的交通信息系統,并且通過電臺等媒體附帶產生了一定商業價值。

            道路兩側的傳感器結點可以實時監測道路破損、路面不平等情況,在暴雨時可以監測路面積水情況,并將這些數據通過無線傳感網絡實時的發送到相關部門,便于相關部門對道路進行檢修或者發布道路積水警報及進行險情排除等工作。道路兩側的傳感器結點還可以實時監測公路附近的環境狀況,例如噪音、粉塵及有毒氣體濃度等參數,并通過無線傳感網絡系統將這些數據實時發送出去,便于有關部門對道路情況進行監測。Senera的系統,可用于監測橋梁、高架橋、高速公路等道路環境。對許多老舊的橋梁,橋墩長期受到水流的沖刷,傳感器能放置在橋墩底部用以感測橋墩結構;也可放置在橋梁兩側或底部,搜集橋梁的溫度、濕度、震動幅度、橋墩被侵蝕程度等,能減少斷橋所造成生命財產的損失。在舊金山,200個聯網微塵已被部署在金門大橋,這些微塵用于確定大橋從一邊到另一邊的擺動距離——可以精確到在強風中為幾英尺。當微塵檢測出移動距離時,它將把該信息通過微型計算機網絡傳遞出去,信息最后到達一臺更強大的計算機進行數據分析,任何與當前天氣情況不吻合的異常讀數都可能預示著大橋存在平安隱患,系統將根據這一信息通知工程師對其進行修繕,以確保橋梁在遭受地震或另外自然災害時仍保持完好無損。

            智能交通系統(ITS)是在傳統的交通體系的基礎上發展起來的新型交通系統,它將信息、通信、控制和計算機技術以及另外現代通信技術綜合應用于交通領域,并將“人-車-路-環境”有機地結合在一起。在現有的交通設施中增加一種無線傳感器網絡技術,將能夠從根本上緩解困擾現代交通的平安、通暢、節能和環保等問題,同時還可以提高交通工作效率。因此,將無線傳感器網絡技術應用于智能交通系統已經成為近幾年來的研究熱點。智能交通系統主要包括交通信息的采集、交通信息的傳輸、交通控制和誘導等幾個方面。無線傳感器網絡可以為智能交通系統的信息采集和傳輸提供一種有效手段,用來監測路面與路口各個方向上的車流量、車速等信息。它主要由信息采集輸入、策略控制、輸出執行、各子系統間的數據傳輸與通信等子系統組成。信息采集子系統主要通過傳感器來采集車輛和路面信息,然后由策略控制子系統根據設定的目標,并運用計算方法計算出最佳方案,同時輸出控制信號給執行子系統,以引導和控制車輛的通行,從而達到預設的目標。無線傳感器網絡在智能交通中還可以用于交通信息發布、電子收費、車速測定、停車經管、綜合信息服務平臺、智能公交與軌道交通、交通誘導系統和綜合信息平臺等技術領域。

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