無線傳感器有哪些應(yīng)用?無線傳感器三大應(yīng)用介紹

無線傳感器的應(yīng)用很多，為進(jìn)一步增加大家對(duì)無線傳感器的認(rèn)識(shí)，本文將繼續(xù)介紹無線傳感器的三大應(yīng)用：1.無線傳感器于醫(yī)療系統(tǒng)的應(yīng)用，2.無線傳感器于信息家電設(shè)備的應(yīng)用，3.無線傳感器于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。如果你對(duì)本文即將探討的內(nèi)容存在一定興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、無線傳感器于醫(yī)療系統(tǒng)的應(yīng)用

當(dāng)前很多國家都面臨著人口老齡化的問題，我國老齡化速度更居全球之首。中國60歲以上的老年人已經(jīng)達(dá)到1.6億，約占總?cè)丝诘?2%，80歲以上的老年人達(dá)1805萬，約占老年人口的總數(shù)11.29%。一對(duì)夫婦贍養(yǎng)四位老人、生育一個(gè)子女的家庭大量出現(xiàn)，使贍養(yǎng)老人的壓力進(jìn)一步加大。“空巢老人”在各大城市平均比例已達(dá)30%以上，個(gè)別大中城市甚至已超過50%。這對(duì)于中國傳統(tǒng)的家庭養(yǎng)老方式提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

無線傳感網(wǎng)技術(shù)通過連續(xù)監(jiān)測提供豐富的背景資料并做預(yù)警響應(yīng)，不僅有望解決這一問題還可大大提高醫(yī)療的質(zhì)量和效率。無線傳感網(wǎng)集合了微電子技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信和分布式信息處理等技術(shù)，能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)同完成對(duì)各種環(huán)境或監(jiān)測對(duì)象的信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測、感知和采集。是當(dāng)前在國際上備受關(guān)注的，涉及多學(xué)科高度交叉、知識(shí)高度集成的前沿?zé)狳c(diǎn)之一。

近年來，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)療系統(tǒng)和健康護(hù)理方面已有很多應(yīng)用，例如，監(jiān)測人體的各種生理數(shù)據(jù)，跟蹤和監(jiān)控醫(yī)院中醫(yī)生和患者的行動(dòng)，以及醫(yī)院的藥物管理等。如果在住院病人身上安裝特殊用途的傳感器結(jié)點(diǎn)，例如心率和血壓監(jiān)測設(shè)備，醫(yī)生就可以隨時(shí)了解被監(jiān)護(hù)病人的病情，在發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)能夠迅速搶救。羅切斯特大學(xué)的一項(xiàng)研究表明，這些計(jì)算機(jī)甚至可以用于醫(yī)療研究?？茖W(xué)家使用無線傳感器創(chuàng)建了一個(gè) “智能醫(yī)療之家”，即一個(gè)5間房的公寓住宅，在這里利用人類研究項(xiàng)目來測試概念和原型產(chǎn)品。“智能醫(yī)療之家”使用微塵來測量居住者的重要征兆(血壓、脈搏和呼吸)、睡覺姿勢以及每天24小時(shí)的活動(dòng)狀況。所搜集的數(shù)據(jù)將被用于開展以后的醫(yī)療研究。通過在鞋、家具和家用電器等設(shè)備中嵌入網(wǎng)絡(luò)傳感器，可以幫助老年人、重病患者以及殘疾人的家庭生活。利用傳感器網(wǎng)絡(luò)可高效傳遞必要的信息從而方便接受護(hù)理，而且可以減輕護(hù)理人員的負(fù)擔(dān)，提高護(hù)理質(zhì)量。利用傳感器網(wǎng)絡(luò)長時(shí)間的收集人的生理數(shù)據(jù)，可以加快研制新藥品的過程，而安裝在被監(jiān)測對(duì)象身上的微型傳感器也不會(huì)給人的正常生活帶來太多的不便。此外，在藥物管理等諸多方面，它也有新穎而獨(dú)特的應(yīng)用。

二、無線傳感器于信息家電設(shè)備的應(yīng)用

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的逐漸普及，促進(jìn)了信息家電、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，家庭網(wǎng)絡(luò)的主要設(shè)備已由單一機(jī)向多種家電設(shè)備擴(kuò)展，基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能家居網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點(diǎn)為家庭內(nèi)、外部網(wǎng)絡(luò)的連接及內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)之間信息家電和設(shè)備的連接提供了一個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái)。

在家電中嵌入傳感器結(jié)點(diǎn)，通過無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)連接在一起，將為人們提供更加舒適、方便和更人性化的智能家居環(huán)境。利用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)家電的遠(yuǎn)程遙控，也可以通過圖像傳感設(shè)備隨時(shí)監(jiān)控家庭安全情況。利用傳感器網(wǎng)絡(luò)可以建立智能幼兒園，監(jiān)測兒童的早期教育環(huán)境，以及跟蹤兒童的活動(dòng)軌跡。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)利用現(xiàn)有的因特網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)和電話網(wǎng)將室內(nèi)環(huán)境參數(shù)、家電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信息告知住戶，使住戶能夠及時(shí)了解家居內(nèi)部情況，并對(duì)家電設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部和外界的信息傳遞，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)使住戶不但可以在任何可以上網(wǎng)的地方通過瀏覽器監(jiān)控家中的水表、電表、煤氣表、電器熱水器、空調(diào)、電飯煲等，安防系統(tǒng)煤氣泄露報(bào)警系統(tǒng)、外人侵入預(yù)警系統(tǒng)等，而且可通過瀏覽器設(shè)置命令，對(duì)家電設(shè)備遠(yuǎn)程控制。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)功能相同或不同的無線傳感器節(jié)點(diǎn)組成每個(gè)節(jié)點(diǎn)，對(duì)一種設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，從而形成一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，通過網(wǎng)關(guān)接入因特網(wǎng)系統(tǒng)，采用一種基于星形結(jié)構(gòu)的混合星形無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模型。傳感器節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集，模塊采集戶內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)，如溫度、濕度等，由通信路由協(xié)議直接或間接地將數(shù)據(jù)傳輸給遠(yuǎn)方的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。

目前，國內(nèi)外主要研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的低功耗硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)和拓?fù)淇刂?、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、定位技術(shù)等。以檢測光線強(qiáng)度的傳感器為例，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)傳感器所檢測的光線強(qiáng)弱來關(guān)閉或開啟指示燈。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，普通節(jié)點(diǎn)將它采集的光強(qiáng)數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器將含有控制變量的數(shù)據(jù)幀發(fā)送給帶有指示燈接點(diǎn)的同時(shí)，還可以通過串口將光強(qiáng)度數(shù)據(jù)傳送給計(jì)算機(jī)。通過安裝存計(jì)算機(jī)上的后臺(tái)軟件，可以看出光強(qiáng)度信號(hào)的變化。通過遮蓋光強(qiáng)傳感器可以改變采集到的光強(qiáng)數(shù)據(jù)，當(dāng)光強(qiáng)度比較低時(shí)曲線下降，反之曲線上升。這種傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)、短程無線通信技術(shù)，有著廣泛的應(yīng)用。該系統(tǒng)不需要對(duì)現(xiàn)場結(jié)構(gòu)進(jìn)行改動(dòng)，不需要原先任何固定網(wǎng)絡(luò)的支持，能夠快速布置，方便調(diào)整，并且具有很好的可維護(hù)性和拓展性。

三、無線傳感器于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)是無線傳感器網(wǎng)路使用的另一個(gè)重要領(lǐng)域。為了研究這種可能性，英特爾率先在俄勒岡州建立了第一個(gè)無線葡糖園。傳感器被分布在葡萄園的每個(gè)角落，每隔一分鐘檢測一次土壤溫度，以確保葡萄可以健康生長，進(jìn)而獲得大豐收。以后，研究人員將實(shí)施一種系統(tǒng)，用于監(jiān)視每一傳感器區(qū)域的溫度，或該地區(qū)有害物的數(shù)量。他們甚至計(jì)劃在家畜(如狗)上使用傳感器，以便可以在巡邏時(shí)搜集必要信息。這些信息將有助于開展有效的灌溉和噴灑農(nóng)藥，進(jìn)而降低成本和確保農(nóng)場獲得高效益。

據(jù)媒體報(bào)道，國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“西北優(yōu)勢農(nóng)作物生產(chǎn)精準(zhǔn)管理系統(tǒng)”實(shí)施以來，主要針對(duì)西部地區(qū)優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品蘋果、獼猴桃、丹參和甜瓜、番茄等主要農(nóng)作物，以及西部干旱少雨的生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)開展專項(xiàng)技術(shù)研究、系統(tǒng)集成與典型應(yīng)用示范，成功將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成功應(yīng)用于精細(xì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。這個(gè)實(shí)時(shí)采集作物生長環(huán)境的傳感網(wǎng)先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，為發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提供了新的技術(shù)支撐。在項(xiàng)目實(shí)施中，承擔(dān)單位之一的西北工業(yè)大學(xué)利用在傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開發(fā)出可實(shí)時(shí)采集大氣溫濕度、CO2濃度、土壤溫濕度的傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。

系統(tǒng)由感知節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)、通信服務(wù)器、基于WEB 的監(jiān)控中心、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、交互式農(nóng)戶生產(chǎn)指導(dǎo)平臺(tái)組成。系統(tǒng)已應(yīng)用于安塞、楊凌、閻良日光溫室的番茄、甜瓜等設(shè)施作物，洛川蘋果、周至獼猴桃、商洛丹參。眾多的感知節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)采集作物生長環(huán)境信息，以自組織網(wǎng)絡(luò)形式將信息發(fā)送到匯聚節(jié)點(diǎn)，由匯聚節(jié)點(diǎn)通過GPRS上傳到互聯(lián)網(wǎng)上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中。農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)分析處理相關(guān)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生生產(chǎn)指導(dǎo)建議，并以短消息方式通知農(nóng)戶。系統(tǒng)還可遠(yuǎn)程控制溫室的滴灌、通風(fēng)等設(shè)備，按照專家系統(tǒng)的建議實(shí)行溫度、水分等自動(dòng)化管理操作。西北農(nóng)林科技大學(xué)面向西部優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品精準(zhǔn)化生產(chǎn)需求和西北地區(qū)主要農(nóng)業(yè)設(shè)施環(huán)境特點(diǎn)，研究以蘋果、獼猴桃、甜瓜、番茄、丹參為代表的西部優(yōu)勢農(nóng)作物的生長發(fā)育模擬模型及精準(zhǔn)的量化管理指標(biāo)，已建立了以上各作物的生長發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)數(shù)據(jù)庫。

針對(duì)優(yōu)質(zhì)果業(yè)和中草藥精準(zhǔn)管理，建立了生產(chǎn)地氣候數(shù)據(jù)生成模擬模型、以溫度、光照為主要驅(qū)動(dòng)因子的發(fā)育進(jìn)程模擬模型，丹參主莖葉齡動(dòng)態(tài)發(fā)育模型、丹參光合生產(chǎn)與干物質(zhì)積累模型。通過技術(shù)組裝配套，開發(fā)出6套主要作物精準(zhǔn)化管理技術(shù)規(guī)范，建立蔬菜、蘋果、獼猴桃、丹參等6個(gè)示范基地。通過精準(zhǔn)化育苗和水肥管理，生產(chǎn)效益提高11%，蘋果精準(zhǔn)化示范園較常規(guī)果園產(chǎn)量提高12%，優(yōu)質(zhì)果率提高8%，降低投資17%，每畝合計(jì)增加效益1215元;獼猴桃精準(zhǔn)化示范園產(chǎn)量提高15%，優(yōu)質(zhì)果率提高 10%，降低投資16%，每畝合計(jì)增效1500元。相關(guān)技術(shù)已輻射2萬余畝，已累計(jì)增加效益7000多萬元。

我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)對(duì)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大。在目前農(nóng)業(yè)自然資源不斷減少，生態(tài)環(huán)境惡化趨勢沒有扭轉(zhuǎn)的情況下，農(nóng)業(yè)想要進(jìn)一步發(fā)展，就必須要求農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變增長方式，推動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)代化、信息化。傳感器網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)為農(nóng)業(yè)各領(lǐng)域的信息采集與處理提供了新的思路和有力手段。借助這種技術(shù)手段，能夠?qū)崟r(shí)提供土壤溫濕度、空氣變更、酸堿度、二氧化碳濃度，動(dòng)植物病蟲害信息、生長信息，農(nóng)作物灌溉情況等，這些信息幫助人們及時(shí)發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的問題，便農(nóng)業(yè)有可能漸漸地從以人為中心，轉(zhuǎn)向以信息和軟件為中心的生產(chǎn)模式。隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，國內(nèi)外在該領(lǐng)域已經(jīng)初步推出相關(guān)產(chǎn)品并得到示范應(yīng)用。

以上便是此次小編帶來的“無線傳感器”相關(guān)內(nèi)容，通過本文，希望大家對(duì)本文介紹的三大無線傳感器應(yīng)用具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，小編將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!