无线传感器网络课件-第一章.pptVIP

* 　第二阶段是二十世纪80年代至90年代之间。 　主要是美军研制的分布式传感器网络系统、海军协同交战能力系统、远程战场传感器系统等。这种现代微型化的传感器具备感知能力、计算能力和通信能力。 因此在1999年，商业周刊将传感器网络列为21世纪最具影响的21项技术之一 。 * 　第三阶段：21世纪开始至今。也就是本课开始介绍的911事件发生之后。这个阶段的传感器网络技术特点在于网络传输自组织、节点设计低功耗。 除了应用于情报部门反恐活动以外，在其它领域更是获得了很好的应用，所以2002年美国国家重点实验室－－橡树岭实验室提出了“网络就是传感器”的论断。 由于无线传感网在国际上被认为是继互联网之后的第二大网络，2003年美国《技术评论》杂志评出对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术，传感器网络被列为第一 。 在现代意义上的无线传感网研究及其应用方面，我国与发达国家几乎同步启动，它已经成为我国信息领域位居世界前列的少数方向之一。在2006年我国发布的《国家中长期科学与技术发展规划纲要》中，为信息技术确定了三个前沿方向，其中有两项就与传感器网络直接相关，这就是智能感知和自组网技术。 当然，传感器网络的发展也是符合计算设备的演化规律。 * 这张图直观描述了计算设备的演化历史。 贝尔定律指出：每10年会有一类新的计算设备诞生。计算设备整体上是朝着体积越来越小的方向发展，从最初的巨型机演变发展到小型机、工作站、PC和PDA之后，新一代的计算设备正是传感器网络节点这类微型化设备，将来还会发展到生物芯片。 虽然传感器网络的远景令人振奋，受到普遍青睐 ，但它的真正应用在哪里呢？下面介绍第三个问题－－传感器网络的应用情况。 * * 先介绍民用领域的情况。 * 　 一个典型的早期应用例子是大鸭岛海燕监测。 作家高尔基笔下赞扬的海燕，现在已经成为了一种濒临灭绝的鸟类。它们特别惧怕人类的打扰，美国缅因州大鸭岛属于自然保护区，上面居住栖息着很多海燕。 　　2002年英特尔研究人员传感器放置在海燕鸟巢附近，获取海燕生活环境的数据。他们使用的传感器包括光、湿度、气压、红外、图像等，通过无线自组网，将数据经卫星传输到加州的服务器，实现了对敏感野生动物的无人干扰监测。 其它的应用非常多，例如。 * 采用位移传感器测量桥梁建筑的应力，确保桥梁长期处于正常状态。 用于检测人类慢性疾病的指标，特别是中老年人的健康监护。 对海洋表面的污染程度进行监测，采用飞机收集数据。 利用移动机器人和固定采集点，对生态环境进行监测。 * 实时监控电力高压线的应力、温度和震动，在大雪覆盖时可以快速诊断出故障发生的地点。 监测高尔夫球场草皮植被的湿度，以便适时地喷洒浇水。 监测葡萄园的温室气候，因为葡萄园温湿度的细微变化对葡萄酒的质量影响很大。 监测道路状况，如大雾、地面积水、冰冻。 * 在停车场智能引导停车泊位。 对列车铁轨的状态是否正常进行监测。 在高速公路系统，辅助完成不停车收费功能。 在物流系统中，监测物资的保存状态和数量。 * 最近新闻媒体报道了一些大型的传感器网络应用工程项目，例如韩国济州岛的智能渔场系统，主要是实现了自动收集渔场饲养环境的参数，确定投放饲料的数量 。 北京大兴区菊花生产基地使用无线传感器网络，采集日光温室和土壤的温湿度参数，提高了菊花生产的管理水平，使得生产成本至少下降了25%。他们采用克尔斯博公司提供的产品，这个公司是全球最大的传感器网络产品制造商。 * 沈阳玫瑰园采用传感器网络设备，实现了整个玫瑰花观光温室参数的自动采集 。 浙江温州的奶牛牧场，结合传感器网络和射频识别技术，给奶牛戴上身份标识，防止走失。 应用方面还有很多，目前传感器网络节点的出货量已经超过1亿。国际领先公司如Cisco、Intel等都在自己的领域实现了各种应用和服务。 * 　2008年5月12日四川省汶川地区发生强烈大地震，造成巨大人员伤亡和财产损失，让地震预测重新成为科学界乃至整个社会关注的热点。 　在5月19日紧急召开的”汶川特大地震发生机理及后续灾情科学分析”香山会议上，许多学者认为光纤传感器是目前最好的地震监测手段，在地震带附近建立光纤传感器网络，可以及时监测地下的异常情况，提高地震的预测水平，最大程度地避免人员伤亡和财产损失。 * 传感器网络在军事上的用途更多。 * 2003年联合国维和部队进入伊拉克，综合使用了商用间谍卫星和超微型感应的传感器网络，对伊拉克的空气、水和土壤进行连续不断的监测，以确定伊拉克有无违反国际公约的核武器和生化武器。 * 在美军的未来战斗系统中，布置在道路两侧的传感器网络探测出通行的车辆目标信号，传输给士兵的手持终端设备，实现战场警戒功能。 * 最近美军装备的枪声定位系统，用于打击恐怖分子和战场上的狙击手。部署在街道或