如何应用无线传感器网络在国民经济中

　　【关键词】网络,国民经济,传感器,无线,应用,如何,监测,节点,瓦斯,

　  无线自组网是一个由几十到上百个节点组成的、采用无线通信方式的、动态组网的多跳的移动性对等网络。其目的是通过动态路由和移动管理技术传输具有服务质量要求的多媒体信息流,通常节点具有持续的能量供给[3]。
　　传感器网络是集成了监测、控制以及无线通信的网络系统,节点数目更为庞大,节点分布更为密集;由于环境影响和能量耗尽,节点更容易出现故障;环境干扰和节点故障亦造成网络拓扑结构的变化;通常情况下大多数传感器节点是固定不动的。另外,传感器节点具有的能量、处理能力、存储能力和通信能力等都十分有限。传统无线网络的设计目标是提供高服务质量和高效带宽利用,其次才考虑节约能源;因而传感器网络的首要设计目标是能源的高效利用,这也是传感器网络和传统网络最重要的区别之一。
　　无线传感器网络的研究采用系统发展模式,融合了现代先进的微电子技术、微细加工技术、系统芯片(SoC)设计技术、纳米材料与技术、现代信息通信技术、计算机网络技术等,广泛应用于军事、工业、医疗、环境、家庭等领域,必将成为未来信息传输中不可缺少的一部分[4-6]。
　　
　　1 WSN的结构
　　
　　无线传感器网络是由大量的传感器节点构成的基于任务的平台,其必不可少的3要素是传感器、感知对象和观察者。
　　传感器对感知对象进行感知,然后将感知结果发送给观察者,如图1所示。
　　从功能实现角度分析,无线传感器网络由嵌入式设备、传感器和网络构成。嵌入式设备作为分布式监控和通信的载体;传感器测试大千世界的信息,转换为可操作信号;网络作为所有设备构成的系统,相互协作,完成复杂的任务。
　　无线传感器网络是指在环境中布置的传感器节点以无线通信的方式构成网络。通信结构如图2所示。无线传感器网络系统通常包括传感器节点、汇聚节点和管理节点。大量传感器节点随机部署在监测传感区域内部或附近,能够通过自组织方式构成网络。
　　
　　传感器节点监测的数据沿着其他传感器节点逐跳地进行传输,在传输过程中监测数据可能被多个节点处理,经过多跳后路由到汇聚节点,最后通过互联网或卫星到达管理节点。用户通过管理节点作为控制中心,对传感器网络进行配置和管理,发布监测任务以及收集监测数据供用户浏览和处理。
　　
　　2 WSN在国民经济中的应用
　　
　　无线传感器网络的快速布置、自组织性和容错能力使其不会因为某些节点在恶意攻击中的损坏而导致整个系统的崩溃,快速布置、自组织和容错能力等特性使他们非常适合应用于恶劣的战场环境中,包括监控我军兵力,装备和物资,监视冲突区,侦察敌方地形和布防、定位攻击目标,评估损失,侦察和探测核、生物和化学攻击[5]等军事用途,受到了军事发达国家的普遍重视。同时,无线传感器网络在工农业、生物医疗、环境监测、抢险救灾等很多民用领域也都拥有十分广阔的应用前景。特别适用于那些设备成本较低,传输数据量较少,使用电池供电并且要求工作时间较长的应用场合。
　　2.1 空气质量监测站的应用
　　由于人们生活水平的提高,环境保护意识的加强,对环境信息的监测越来越受到当今社会的重视。空气质量监测是环境监测的一个重要组成部分,监测项目也由原来简单的SO2、NOx的监测增加了很多,如CO、O3以及空气中有毒有害的有机物等。但是,空气质量监测站的设计一直受到设计成本昂贵、维护复杂、数据的实时性差以及监测范围的扩大等因素的困扰。
　　无线传感器节点成本低、功耗小,适用于多个区域的多点检测,正适合于空气质量监测站的设计实施,由于监测点一般远离监控中心,针对传感器网络无线传输距离短的缺点,利用现有的通用分组无线电业务(GPRS)网络,发挥其覆盖面广的优点,使之远距离数据传输成为可能[7]。

百度搜索“yundocx”或“云文档网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，云文档网，提供经典工学类如何应用无线传感器网络在国民经济中在线全文阅读。