传感器原理与应用绪论幻灯片.pptVIP

1、传感器结点激活； 2、通过无线通信，确定自身的位置； 3、自动组织成网络； 唤醒、联络、确定自身位置 网关 结点 各传感器分别探测外部信息 温度 湿度 土壤成分 图象 压强 压力 光照 声音 加速度 ？ 因环境影响、能量耗尽等原因，结点容易发生故障。 磁场 位移 核辐射 各结点将信息汇聚到基站 结点出故障，其它结点会自动寻找别的“同伴”完成任务。 网关 （路由器）既要输出本身的信息，还要传递其它结点的信息。 结点能量不足时，只能输出本身的信息，而无法传递其它结点的信息。 卫星、互联网 信息经卫星、互联网到达用户 网关 网关对各路信息进行过滤，把重要的信息发送给用户。 例如： 为防范敌军坦克，飞机在某区域撒落数千个传感器结点，形成无线传感器监测网络。 每个结点都配备磁传感器和振动传感器。 以无线传感器监测网，替代地雷布阵 卫星、互联网 网关 大量结点 随机分布 联络、自身定位、 自动组织成网络 传感器探测磁场 和震动信息 1、是不是坦克？ 2、根据多点信息， 进行目标定位 报告时间、方位、速度、方向 无线传感器网络起源于军事研究。 现代战争被喻为“感知者的胜利”。只有拥有全天候、抗干扰、高灵敏度的传感器，才会有“透明的战场”。 自阿富汗和伊拉克战争以来，各军事强国都非常重视网络和传感器的重要作用，以提高“战场感知”能力。 无线传感器网络的应用 例如：美军研制的“战场感知与数据分发”系统，利用地面传感器对目标进行探测、识别和跟踪，并将目标信息通过网络系统直接传送给武器装备。 传感器 网络系统 “传感器到射手”作战模式： 这一技术的雏形，始于60年代越南战争。 越南胡志明小道 上世纪60年代越战期间，越南北方通过老挝和柬埔寨境内的秘密通道——胡志明小道向南方输送军用物资和人员。 胡志明小道处于密林中，美军很难发现。为了切断这条运输通道，美军对其狂轰滥炸，但效果不大。 胡志明小道 越战时期的无线传感器 后来，美军在胡志明小道投下2万多枚，被称为“热带树”的战场传感器系统，为轰炸机提供准确的信息。 “热带树”由震动和音响传感器组成。传感器落地后插入泥土中，仅露出伪装成树枝的无线电天线，因而被称为“热带树” 。 当人员和车辆在其附近活动时，“热带树”便探测到目标产生的震动和声音信息，并通过无线电通信传送到指挥中心。 “热带树”的成功应用，促使许多国家纷纷研制各种地面传感器系统。 这是无线传感器最早的应用。 无线传感器网络的概念，起源于美国提出的“智能尘埃”的设计思想。 将无线传感器制作成灰尘般大小。 在战场上抛撒成千上万、或许上百万个“智能尘埃” ，用于监控敌人的活动。 这些传感器自行组织成无线传感器网络，并对探测到的原始数据进行过滤，把重要的信息发送给使用者。 “智能尘埃”的特征：成本低、体积小、功耗低、分布式、自组织、无线通信。 “智能尘埃” 美国“9·11”事件 海湾战争，尤其是9·11以后，美国军方希望研究人员提供低功耗的无线、多跳、自组网技术，这进一步引发了无线传感器网络的研究热潮。 人们很快发现： 除了军事领域，无线传感器网络所具有的自组织、微型化和对外部世界的感知能力，以及部署简单、布置密集、低成本和无需现场维护等优点，在其它行业具有巨大的应用价值。 精准农业是在现代信息技术、生物技术、工程技术基础上发展起来的现代农业生产形式。 其核心技术是农田地理信息系统、全球定位系统、遥感技术和计算机自动控制技术。 精 准 农 业 精量播种 变量喷药 精准灌溉 无线传感器结点 工业监测与控制 产品检测 天然气 压力监测 桥梁结构监测 监测风速、风向、温度、湿度、能见度、降雨强度等。 东海大桥 上海浦东机场的周界防入侵系统 在机场四周设立无线传感器警戒网，形成低空、地面、地下三维立体报警体系。每个结点由震动、声响、磁场和微波传感器等组成。 通过网络，可以随时监测周边实况。 太湖水自动监测工程 在太湖大范围水域布放传感器，通过无线传输方式?24小时监测太湖水质的各项变化，并将数据及时传回数据中心。 水质自动监测浮标 我国科学家在海拔4093米的南极冰穹A地区，布设监测冰雪变化的“智能尘埃”网络，将南极冰雪表面数据与空中的遥感卫星监测数据相结合，对南极冰穹开展天地一体的监测研究。 环境监测 无线传感器网络冰雪监测系统 楼宇环境监测 监测每层楼的 温度、湿度、光照度 监护器内整合了电极、生物传感器、微型计算机芯片和无线发射电路。 将监护器安置在患者身上或植入体内，24小时监测心律不齐症状。医生通过无线网络可以及时了解每位病人的病情。 这种便捷诊断可以大范围实施，并可降低急救成本。 便携式心脏监护器 无线传感器网络的意义 无线传感器网络引起了全世界的关注，被认为是继互联网之后的第二大网络。 在无线传感