无线传感器网络.pptVIP

无线传感器网络特点大规模网络自组织网络动态性网络可靠性网络①传感器节点出现故障或失效②无线通信链路带宽变化③传感器节点、感知对象和观察者之间的移动④新节点的加入31/42NodeNodeNodeNodeNodeNodeNodeNodeNodeNodeNode无线传感器网络—动态性网络32/42工程应用实例MALMOVISYS-2StellDiagnosticALBYMSCAALXBYMAMPV-BGALBYMSCAALBYMSCAALBYMSCAALBYMSCAPV-BGALBYMSCA某冷轧厂3#连退炉区轴承温度监测系统无线传感器网络广泛应用于工业自动化，尤其是设备状态监测，可以通过传感器检测设备的运行情况，发现设备潜在的危险，提前做出反应。33/42传统监测系统的特点有线连接有源供电存在的主要困难对于移动和旋转设备，应用受限对于分布区域广的监测对象，布线复杂、成本增加、可扩展性差，可维护性差信号长距离传输常会引入噪声干扰，可靠性降低高温/高危等环境中监测节点和线路的维护临时监测节点与监控系统之间通信工程应用实例34/42鞍钢冷轧厂3#线连退炉区轴承温度远程监测系统是无线传感器网络技术在工业生产中的典型应用范例。冷轧厂连退炉区现场现场需求监测空间：200m×20m×30m监测点数：406个传感器工作时间：10个月以上采样间隔:最快5分钟一次工程应用实例35/42数据采集部分共有三层结构：测温节点将采集到温度数据发送到簇头节点，之后汇集到汇聚节点，再通过网线将数据传输到远程监测服务器，用户通过企业内部局域网和客户端程序可以实时查看轴承温度情况。工程应用实例测温节点簇头节点汇聚节点36/42系统架构及组成工程应用实例37/42工程应用实例38/42故障时间：2008年1月6日故障现象：轴承座温度值较高且呈上升趋势。故障原因：快冷段冷却风机在长时间高温和满负荷的运行处理方法：增加了一台轴流风机，对设备进行冷却处理效果：温度逐渐恢复正常，避免了研磨的发生工程应用实例39/42无线传感器网络面临的挑战挑战一：通信能力有限挑战二：多源、多跳是主要通信方式挑战三：节点移动、断接频繁挑战四：电源能量有限挑战五：计算能力有限40/42无线传感器网络面临的挑战挑战六：传感器数量大、分布范围广挑战七：大规模分布式触发器挑战八：感知数据流无限挑战十：需要多种多样的感知器挑战九：传感器网络是以数据为中心的网络41/42本页中图形为无线传感器网路的体系结构图，可以先让学生对无线传感器网络有个认识，以便介绍其影响力和应用。*图形为无线传感器网络（wsn）的一些应用，比如军事（小图1）、工厂（小图2）、火山活动（小图3）、农业（小图5）。*美海军21世纪C4ISRT系统是指指挥、控制、通信、计算机、情报、监视、侦察、目标捕获。包括以下几个领域：第一，建立信息网络，这牵涉到海军和陆战队内部网、21世纪信息技术、安全和保障、数据链路、带宽。第二，提高情报、监视、侦察和捕获目标能力，包括空间/卫星通信、无人机/TCS、作战识别（ID）、一体化广播服务、TENCAP计划等领域。第三，建立和共享画面，包括通用作战画面、海军全球指挥控制系统（GCCS－M）。其中侦察敌方情报时采用了传感器网络。*由于无线传感网络具有密集型、随机分布的特点，使其非常适合应用于恶劣的战场环境中，包括侦察敌情、监控兵力、装备和物资，判断生物化学攻击等多方面用途。美国国防部对这类项目进行了广泛的支持。俄亥俄州正在开发“沙地直线”（ALineintheSand），就是一种无线传感网络系统。这个系统能够散射电子绊网（tripwire）到任何地方，也就是到整个战场，以侦测运动的高金属含量目标。这种能力意味着一个特殊的军事用途，例如侦察和定位敌军坦克和其它车辆。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”。*智能医院无线传感器网络利用其自身的优点(如低费用、简便、快速、实时无创的采集患者的各种生理参数等等)，使其在医疗研究、医院普通／ICU病房或者家庭日常监护等领域中有很大的发展潜力，是目前研究领域的热点。在病人身上放置用于检测人体参数的微型传感器节点，可对病人的心率、血压、心电、心音等生理参数进行远程实时监测，并将信息汇总传送给监护中心，进行及时处理与反馈；利用WSN长期收集被观察者的人体生理数据，对了解人