无线传感器网络的研究应用

传感器网络有着巨大的应用前景，被认为是将对21 世纪产生巨大影响力的技术之一。已有和潜在的传感器应用领域包括：军事侦察、环境监测、医疗、建筑物监测等等。随着传感器技术、无线通信技术、计算技术的 不断发展和完善，各种传感器网络将遍布我们生活环境，从而真正实现“无处不在的计算”。以下简要介绍传感器网络的一些应用。



军事应用
传感器网络研究最早起源于军事领域，实验系统有海洋声纳监测的大规模传感器网络，也有监测地面物体的小型传感器网络。现代传感器网络应用中，通过飞机撒 播、特种炮弹发射等手段，可以将大量便宜的传感器密集地撒布于人员不便于到达的观察区域如敌方阵地内，收集到有用的微观数据；在一部分传感器因为遭破坏等 原因失效时，传感器网络作为整体仍能完成观察任务。传感器网络的上述特点使得它具有重大军事价值，可以应用于如下一
些场景中：



监测人员、装备等情况以及单兵系统：通过在人员、装备上附带各种传感器，可以让各级指挥员比较准确、及时地掌握己方的保存状态。通过在敌方阵地部署各种传感器，可以了解敌方武器部署情况，为己方确定进攻目标和进攻路线提供依据。



监测敌军进攻：在敌军驻地和可能的进攻路线上部署大量传感器，从而及时发现敌军的进攻行动、争取宝贵的应对时间。并可根据战况快速调整和部署新的传感器网络。



评估战果：在进攻前后，在攻击目标附近部署传感器网络，从而收集目标被破坏程度的数据。



核能、生物、化学攻击的侦察：借助于传感器网络可以及早发现己方阵地上的生、化污染，提供快速反应时间从而减少损失。不派人员就可以获取一些核、生、化爆炸现场的详细数据。



环境应用
应用于环境监测的传感器网络，一般具有部署简单、便宜、长期不需更换电池、无需派人现场维护的优点。通过密集的节点布置，可以观察到微观的环境因素，为环境研究和环境监测提供了崭新的途径。
传感器网络研究在环境监测领域已经有很多的实例。这些应用实例包括：对海岛鸟类生活规律的观测；气象现象的观测和天气预报；森林火警；生物群落的微观观测等



洪灾的预警：通过在水坝、山区中关键地点合理地布置一些水压、土壤湿度等传感器，可以在洪灾到来之前发布预警信息，从而及时排除险情或者减少损失。
􀂄 农田管理：通过在农田部署一定密度的空气温度、土壤湿度、土壤肥料含量、光照强度、风速等传感器，可以更好地对农田管理微观调控，促进农作物生长。



医疗应用



传感器网络在医疗领域也有一些成功实例。SSIM (Smart Sensors and Integrated Microsystems) 项目中，100 个微型传感器被植入病人眼中[14]，从而帮助盲人获得了一定程
度的视觉。借助于各种医疗传感器网络，人们可以享受到更方便更舒适的医疗服务[15]，比如：
􀂄 远程健康监测：通过在老年人身上佩戴一些血压、脉搏、体温等微型无线传感器，并通过住宅内的传感器网关，医生可以从医院里远程了解这些老年人的健康状况。 通过这种方法，还可以对一些冠心病、脑溢血等高危病人进行24 小时健康检测，而不妨碍病人的日常起居和生活质量。



病变器官观察：通过在人体器官中植入一些微型传感器，随时观测器官的生理状态，可
以发现器官的功能恶化，及时采取治疗措施从而挽救病人生命。但是推广这种想法前，
还需要突破许多技术瓶颈，这些医疗传感器必须非常安全；工作能源要从人体自动获取；
系统稳定、基本不需维修。



反恐和公共安全
通过特殊用途的传感器，特别是生物化学传感器监测有害物、危险物的信息，最大限度
地减少其对人民群众生命安全造成的伤害。