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无线传感器网络的应用

无线传感器网络的应用无线传感器网络可以包含大量的由震动、(地)磁、热量、视觉、

红外、声音和雷达等多种不同类型传感器构成的网络节点，可以用于监控温度、湿度、压力、

土壤构成、噪声、机械应力等多种环境条件。传感器节点可以完成连续的监测、目标发现、

位置识别和执行器的本地控制等任务。

微型传感器技术和节点间的无线通信能力为无线传感器网络赋予了广阔的应用前景。作

为一种无处不在的感知技术，无线传感器网络广泛应用于军事、环境、医疗、家庭和其他商

用、工业领域；在空间探索和反恐、救灾等特殊的领域，它也有着得天独厚的技术优势。

(1)军事应用无线传感器网络的相关研究最早起源于军事领域。由于其具有可快速

部署、自组织、隐蔽性强和高容错性的特点，因此能够实现对敌军地形和兵力布防及装备的

侦察、战场的实时监视、定位攻击目标、战场评估、核攻击和生物化学攻击的监测和有哪些信誉好的足球投注网站等

功能。

在战场中，指挥员往往需要及时、准确地了解敌我人员、武器装备、通信和军用物资供

给的情况。通过随机撤播、特种炮弹发射等手段，可以将大量传感器节点密集地散布于预定

区域，收集该区域内有价值的信息，并通过汇聚节点将数据传送至指挥所，也可经由卫星信

道转发到指挥部，最后融合来自各战场的数据形成我军完备的战区态势图。在战争中，对冲

突区和军事要地的监视也是至关重要的：通过布设无线传感器网络，可以方便地监控我军布

防的阵地是否有敌军入侵，或是以更为隐蔽的方式近距离地观察敌方的布防；当然，也可以

直接将传感器节点撤向敌方阵地，在敌方还未来得及反应时迅速收集有关作战信息。无线传

感器网络可以为火控和制导系统提供准确的目标定位信息。在生物和化学战中，利用无线传

感器网络及时、准确地探测爆炸中心将会为我军提供宝贵的反应时间，从而最大可能地减小

伤亡。作为C“ISRT系统的一个不可或缺的组成部分，无线传感器网络以其低成本、密集型、

随机分布、白组织性和强容错能力的特点，及时、准确地为战场指挥系统提供高可靠的军事

信息。即使在部分传感器节点失效时，无线传感器网络作为整体仍能完成观测任务。

美国国防部和各军事部门都对传感网络给予了高度重视。在C‘ISR的基础上提出了

C‘KISR计划，强调战场情报的感知能力、信息的综合能力和信息的利用能力。把传感网络

作为一个重要研究领域，设立了一系列的军事传感网络研究项目。美国隶属于总统办公厅的

国家信息技术研究与发展综合办公室主任大卫·纳尔逊说，无线传感网络技术，预示着为战

场上带来新的电子眼和电子耳，“能够在未来几十年内变革战场环境”。先进的传感器技术

使传感器设备的创造成为必需，使它能够检测一些像运动这样的物理现象，处理收集到的数

据，向网络中心无线传输这些数据。美国军方开展了许多项WSN的研究项目，并取得了一批

研究成果。

由美国国防部远景计戈IJ研究局DARPA(DefenseAdvancedResearchP叼ectAgency)

资助，加州大学洛杉矾分校与罗克韦尔研究中心合作开展的WINS(W加1essIntegrated

NetworkSen—sors)开始于1996年。该研究计划的目标是结合MEMS技术、信号处理技术、

嵌入式计算和无线通信技术，构造大规模、复杂的集成传感系统，实现物理世界与网络世界

的连接。

美国DARPA在1998年启动了SensIT(SensorlnformationTechnology)计戈rJ。该计戈

rJ的目的就是将多种类型的传感器、可重编程的通用处理器和无线通信技术组合起来，建

立一个廉价的无处不在的网络系统，用以监测光学、声学、震动、磁场、湿度、污染、毒物、

压力、温度、加速度等物理量。该计划共有29个研究项目，分别在25个研究机构完成。

在DARPA／MToMEMS的资助下，U．C．Berkeley大学于1998年开始了名为SmartDust

的研究计划，其目标是结合MEMS技术和集成电路技术，研制体积不超过1mm5，使用太阳能

电池，具有光通信能力的自治传感器节点。由于体积小、重量轻，该节点可以附着在其他物

体上，甚至可以在空气中浮动。

SeaWeb是由美国海军研究办公室(ONR)支持，目标是研究基于水声通信的无线传感器

网络的组网技术。该项目针对水声通信带宽窄、速率低、时延抖动大等特点，利用无