你了解無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)嗎?無(wú)線傳感器優(yōu)勢(shì)有哪些?


原標(biāo)題:你了解無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)嗎?無(wú)線傳感器優(yōu)勢(shì)有哪些?
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSN)是一種分布式傳感網(wǎng)絡(luò),它的末梢是可以感知和檢查外部世界的傳感器。以下是對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的詳細(xì)介紹:
一、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述
組成:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量的靜止或移動(dòng)的傳感器以自組織和多跳的方式構(gòu)成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò),以協(xié)作地感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋地理區(qū)域內(nèi)被感知對(duì)象的信息,并最終把這些信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)的所有者。構(gòu)成傳感器節(jié)點(diǎn)的單元分別為數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、數(shù)據(jù)處理單元以及能量供應(yīng)單元。
節(jié)點(diǎn):無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的節(jié)點(diǎn)分為兩種,一個(gè)是匯聚節(jié)點(diǎn),一個(gè)是傳感器節(jié)點(diǎn)。匯聚節(jié)點(diǎn)主要指的是網(wǎng)關(guān)能夠在傳感器節(jié)點(diǎn)當(dāng)中將錯(cuò)誤的報(bào)告數(shù)據(jù)剔除,并與相關(guān)的報(bào)告相結(jié)合將數(shù)據(jù)加以融合,對(duì)發(fā)生的事件進(jìn)行判斷。傳感器節(jié)點(diǎn)則負(fù)責(zé)采集監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的信息。
架構(gòu):無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分為三個(gè)主要層,包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。物理層使用無(wú)線電波、紅外線或藍(lán)牙等技術(shù)將傳感器節(jié)點(diǎn)連接到基站;數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)在傳感器節(jié)點(diǎn)和基站之間建立可靠的連接;應(yīng)用層使傳感器節(jié)點(diǎn)能夠?qū)⑻囟〝?shù)據(jù)傳送到基站。
二、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)
精度高:大量造價(jià)低廉的微小型傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行密集空間抽樣,或者對(duì)監(jiān)測(cè)目標(biāo)進(jìn)行近距離密集監(jiān)測(cè),可以獲取非常高的信息感知精度,這是傳統(tǒng)單一大型傳感器所難以達(dá)到的。
靈活性強(qiáng):臨時(shí)隨機(jī)性布設(shè)、網(wǎng)絡(luò)自組織等特點(diǎn)使無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在布設(shè)之后很快就能展開工作,不需人為干預(yù),非常適合一些急、險(xiǎn)、偏的應(yīng)用場(chǎng)合,在布設(shè)、使用上的靈活性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于傳統(tǒng)的傳感器手段。
可靠性高:由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有自組織特點(diǎn),當(dāng)某一節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障或失效時(shí),其功能可迅速由其他節(jié)點(diǎn)替代承擔(dān)。因此,雖然單一傳感器節(jié)點(diǎn)的可靠性比較低,但作為一個(gè)系統(tǒng)整體,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以獲取非常高的可靠性。
經(jīng)濟(jì)性好:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)利用無(wú)線傳輸取代傳統(tǒng)的線纜傳輸,大大降低了系統(tǒng)的建設(shè)成本;另外,隨著技術(shù)的發(fā)展與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的廣泛采用,單一傳感器節(jié)點(diǎn)的造價(jià)會(huì)越來(lái)越低。因此,與傳統(tǒng)傳感器手段相比,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在造價(jià)上的優(yōu)勢(shì)將越來(lái)越明顯。
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè):無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控環(huán)境中的物理現(xiàn)象,為決策和控制提供及時(shí)的信息。
三、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有廣闊的應(yīng)用前景,其潛在的應(yīng)用領(lǐng)域可以歸納為軍事、航空、反恐、防爆、救災(zāi)、環(huán)境、醫(yī)療、保健、家居、工業(yè)、商業(yè)等。具體來(lái)說(shuō),它可以用于監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度、濕度、氣壓,周圍環(huán)境噪音水平,進(jìn)行醫(yī)療應(yīng)用中的病人監(jiān)護(hù),以及山體滑坡探測(cè)等。
綜上所述,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)憑借其高精度、強(qiáng)靈活性、高可靠性、經(jīng)濟(jì)性好以及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等優(yōu)勢(shì),在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力和價(jià)值。
責(zé)任編輯:David
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