什么是无线电流传感器传感器网络

无线传感器网络发展
无线传感器网络发展
编辑:weian
  摘要:本文简述了无线传感器网络的定义、组成及特点,并结合其特点介绍了无线传感器网络在各行各业广泛的应用价值和未来发展前景以及目前存在的技术问题。
  关键词:无线传感器网络;组成;应用;发展
  科技发展的脚步越来越快,人类已经置身于信息时代。而作为信息获取最重要和最基本的技术&&传感器技术,也得到了极大的发展。传感器信息获取技术已经从过去的单一化渐渐向集成化、微型化和网络化方向发展,并将会带来一场信息革命。具有感知能力、计算能力和通信能力的无线传感器网络(WSN,wirelesssensornetworks)综合了传感器技术、嵌人式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术,能够协作地实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息,并对这些信息进行处理,获得详尽而准确的信息,传送到需要这些信息的用户。
  由于WSN的巨大应用价值,它已经引起了世界许多国家的军事部门、工业界和学术界的广泛关注,被广泛地应用于军事,工业过程控制、国家安全、环境监测等领域。
  无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等多种领域,是当前计算机网络研究的热点。
  一、发展概述
  早在上世纪70年代,就出现了将传统传感器采用点对点传输、连接传感控制器而构成传感器网络雏形,我们把它归之为第一代传感器网络。随着相关学科的不断发展和进步,传感器网络同时还具有了获取多种信息信号的综合处理能力,并通过与传感控制器的相联,组成了有信息综合和处理能力的传感器网络,这是第二代传感器网络。而从上世纪末开始,现场总线技术开始应用于传感器网络,人们用其组建智能化传感器网络,大量多功能传感器被运用,并使用无线技术连接,无线传感器网络逐渐形成。
  无线传感器网络是新一代的传感器网络,具有非常广泛的应用前景,其发展和应用,将会给人类的生活和生产的各个领域带来深远影响。发达国家如美国,非常重视无线传感器网络的发展,IEEE正在努力推进无线传感器网络的应用和发展,波士顿大学(BostonUniversity)还于最近创办了传感器网络协会(SensorNetworkConsortium),期望能促进传感器联网技术开发。美国的《技术评论》杂志在论述未来新兴十大技术时,更是将无线传感器网络列为第一项未来新兴技术,《商业周刊》预测的未来四大新技术中,无线传感器网络也列入其中。可以预计,无线传感器网络的广泛是一种必然趋势,它的出现将会给人类社会带来极大的变革。
  二、无线传感器网络的定义和特点
  无线传感器网络可以看成是由数据获取网络、数据分布网络和控制管理中心三部分组成的。其主要组成部分是集成有传感器、数据处理单元和通信模块的节点,各节点通过协议自组成一个分布式网络,再将采集来的数据通过优化后经无线电波传输给信息处理中心。无线传感器网络操作系统Tiny0S141的研制者,JasonHill博士把WSN定义为:
  Sensing+CPU+Radio=Thousandsofpotentialapplication
  哈尔滨工业大学的李建中教授将WSN定义为:WSN是由一组传感器节点以自组织的方式构成的有线或无线网络,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息,并发布给观察者。从硬件上看,WSN节点主要由数据采集单元、数据处理单元、无线数据收发单元以及小型电池单元组成,通常尺寸很小,具有低成本、低功耗、多功能等特点;从软件上看,它借助于节点中内置传感器有效探测所处区域的温度、湿度、光强度、压力等环境参数以及待测对象的电压、电流等物理参数,并通过无线网络将探测信息传送到数据汇聚中心进行处理、分析和转发。
  WSN与传统传感器和测控系统相比具有明显的优势。它采用点对点或点对多点的无线连接,大大减少了电缆成本,在传感器节点端即合并了模拟信号/数字信号转换、数字信号处理和网络通信功能,节点具有自检功能,系统性能与可靠性明显提升而成本明显缩减。
  无线传感器网络具有以下特点:
  1、硬件资源有限。WSN节点采用嵌入式处理器和存储器,计算能力和存储能力十分有限。所以,需要解决如何在有限计算能力的条件下进行协作分布式信息处理的难题。
  2、电源容量有限。为了测量真实世界的具体值,各个节点会密集地分布于待测区域内,人工补充能量的方法已经不再适用。每个节点都要储备可供长期使用的能量,或者自己从外汲取能量(太阳能)。当自身携带的电池的能量耗尽,往往被废弃,甚至造成网络的中断。所以,任何WSN技术和协议的研究都要以节能为前提。
  3、无中心。在无线传感器网络中,所有节点的地位都是平等的,没有预先指定的中心,是一个对等式网络。各节点通过分布式算法来相互协调,在无人值守的情况下,节点就能自动组织起一个测量网络。而正因为没有中心,网络便不会因为单个节点的脱离而受到损害。节点可以随时加入或离开网络,任何节点的故障不会影响整个网络的运行,具有很强的抗毁性。
  4、自组织。网络的布设和展开无需依赖于任何预设的网络设施,节点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为,节点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。
  5、多跳(Multi-hop)路由。WSN节点通信能力有限,覆盖范围只有几十到几百米,节点只能与它的邻居直接通信。如果希望与其射频覆盖范围之外的节点进行通信,则需要通过中间节点进行路由。WSN中的多跳路由是由普通网络节点完成的。
  6、动态拓扑。WSN是一个动态的网络,节点可以随处移动;一个节点可能会因为电池能量耗尽或其他故障,退出网络运行;也可能由于工作的需要而被添加到网络中。这些都会使网络的拓扑结构随时发生变化,因此网络应该具有动态拓扑组织功能。
  7、节点数量众多,分布密集。WSN节点数量大、分布范围广,难于维护甚至不可维护。所以,需要解决如何提高传感器网络的软、硬件健壮性和容错性。
  8、传输能力的有限性。无线传感器网络通过无线电波进行数据传输,虽然省去了布线的烦恼,但是相对于有线网络,低带宽则成为它的天生缺陷。同时,信号之间还存在相互干扰,信号自身也在不断地衰减,诸如此类。不过因为单个节点传输的数据量并不算大,这个缺点还是能忍受的。
  9、安全性的问题。无线信道、有限的能量,分布式控制都使得无线传感器网络更容易受到攻击。被动窃听、主动入侵、拒绝服务则是这些攻击的常见方式。因此,安全性在网络的设计中至关重要。
  三、应用现状
  虽然无线传感器网络的大规模商业应用,由于技术等方面的制约还有待时日,但是最近几年,随着计算成本的下降以及微处理器体积越来越小,已经为数不少的无线传感器网络开始投入使用。目前无线传感器网络的应用主要集中在以下领域:
  1.环境的监测和保护
  随着人们对于环境问题的关注程度越来越高,需要采集的环境数据也越来越多,无线传感器网络的出现为随机性的研究数据获取提供了便利,并且还可以避免传统数据收集方式给环境带来的侵入式破坏。
  2.医疗护理
  无线传感器网络在医疗研究、护理领域也可以大展身手。罗彻斯特大学的科学家使用无线传感器创建了一个智能医疗房间,使用微尘来测量居住者的重要征兆(血压、脉搏和呼吸)、睡觉姿势以及每天24小时的活动状况。英特尔公司也推出了无线传感器网络的家庭护理技术。该技术是做为探讨应对老龄化社会的技术项目enterforAgingServicesTechnologies(CAST)的一个环节开发的。该系统通过在鞋、家具以家用电器等家中道具和设备中嵌入半导体传感器,帮助老龄人士、阿尔茨海默氏病患者以及残障人士的家庭生活。利用无线通信将各传感器联网可高效传递必要的信息从而方便接受护理。而且还可以减轻护理人员的负担。英特尔主管预防性健康保险研究的董事EricDishman称,&在开发家庭用护理技术方面,无线传感器网络是非常有前途的领域&。
  3.军事领域
  由于无线传感器网络具有密集型、随机分布的特点,使其非常适合应用于恶劣的战场环境中,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。
  4.商业化用途
  无线传感器网络还被应用于其他一些领域。比如一些危险的工业环境如井矿、核电厂等,工作人员可以通过它来实施安全监测。也可以用在交通领域作为车辆监控的有力工具。尽管无线传感器技术目前仍处于初步应用阶段,但已经展示出了非凡的应用价值,相信随着相关技术的发展和推进,一定会得到更大的应用。从应用的情况来看,北美的状况最好,在楼宇自动化、环境监控等方面,无线传感器网络已经开始大展拳脚。超级秘书网
  四、需要解决的问题
  就目前的技术水平来说,让无线传感器网正常运行并大量投入使用还面临着许多问题:
  1.网络内通信问题。无线传感器网络内正常通信联系中,信号可能被一些障碍物或其他电子信号干扰而受到影响,怎么安全有效的进行通信是个有待研究的问题。
  2.成本问题。在一个无线传感器网络里面,需要使用数量庞大的微型传感器,这样的话成本会制约其发展。
  3.系统能量供应问题。目前主要的解决方案有:使用高能电池;降低传感功率;此外还有传感器网络的自我能量收集技术和电池无线充电技术。其中后两者备受关注。
  4.高效的无线传感器网络结构。无线传感器网络的网络结构是组织无线传感器的成网技术,有多种形态和方式,合理的无线传感器网络可以最大限度的利用资源。在这里面,还包括网络安全协议问题和大规模传感器网络中的节点移动性管理等诸多问题有待解决。
  总之。无线传感器网络应用前景非常诱人。无线传感器网络(WSN)被认为是影响人类未来生活的重要技术之一,这一新兴技术为人们提供了一种全新的获取信息、处理信息的途径。由于WSN本身的特点,使得它与现有的传统网络技术之间存在较大的区别,给人们提出了很多新的挑战。由于WSN对国家和社会意义重大,国内外对于WSN的研究正热烈开展,希望能够引起测控领域对这一新兴技术的重视,推动对这一具有国家战略意义的新技术的研究、应用和发展。
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预算:小于¥5,000预算:¥50,000-¥100,000
无线传感器网络概念基础简介
[导读]要做到目视千里,耳听八方是人类长久的梦想,现代卫星技术的出现虽然使人们离这目标又进了一步,但卫星高高在上,洞察全局在行,明察细微就不管用 了。这个时候,本文的主角&无线传感器网络就排上用场了。将大
要做到目视千里,耳听八方是人类长久的梦想,现代卫星技术的出现虽然使人们离这目标又进了一步,但卫星高高在上,洞察全局在行,明察细微就不管用 了。这个时候,本文的主角&无线网络就排上用场了。将大量的传感器节点遍撒指定区域,数据通过无线电波传回监控中心,监控区域内的所有信息就会尽收观察者的眼中了。
军用转民用的典范
无线传感器网络的构想最初是由美国军方提出的,美国国防部高级研究所计划署(DARPA)于1978年开始资助卡耐基-梅隆大学进行分布式传感器网 络的研究,这被看成是无线传感器网络的雏形。从那以后,类似的项目在全美高校间广泛展开,著名的有UC Berkeley的Smart DuST项目,UCLA的WINS项目,以及多所机构联合攻关的SensIT计划,等等。在这些项目取得进展的同时,其应用也从军用转向民用。在森林火 灾、洪水监测之类的环境应用中,在人体生理数据监测、药品管理之类的医疗应用中,在家庭环境的智能化应用以及商务应用中都已出现了它的身影。目下,无线传 感器网络的商业化应用也已逐步兴起。美国Crossbow公司就利用SMArt Dust项目的成果开发出了名 为Mote的智能传感器节点,还有用于研究机构二次开发的MoteWorkTM开发平台。这些产品都很受使用者的欢迎。
组成和特点
无线传感器网络可以看成是由数据获取网络、数据分布网络和控制管理中心三部分组成的。其主要组成部分是集成有传感器、数据处理单元和通信模块的节点,各节点通过协议自组成一个分布式网络,再将采集来的数据通过优化后经无线电波传输给信息处理中心。
因为节点的数量巨大,而且还处在随时变化的环境中,这就使它有着不同于普通传感器网络的独特&个性&。首先是无中心和自组网特性。在无线传感器网络 中,所有节点的地位都是平等的,没有预先指定的中心,各节点通过分布式算法来相互协调,在无人值守的情况下,节点就能自动组织起一个测量网络。而正因为没 有中心,网络便不会因为单个节点的脱离而受到损害。
其次是网络拓扑的动态变化性。网络中的节点是处于不断变化的环境中,它的状态也在相应地发生变化,加之无线通信信道的不稳定性,网络拓扑因此也在不断地调整变化,而这种变化方式是无人能准确预测出来的。
第三是传输能力的有限性。无线传感器网络通过无线电波进行数据传输,虽然省去了布线的烦恼,但是相对于有线网络,低带宽则成为它的天生缺陷。同时,信号之间还存在相互干扰,信号自身也在不断地衰减,诸如此类。不过因为单个节点传输的数据量并不算大,这个缺点还是能忍受的。
第四是能量的限制。为了测量真实世界的具体值,各个节点会密集地分布于待测区域内,人工补充能量的方法已经不再适用。每个节点都要储备可供长期使用的能量,或者自己从外汲取能量(太阳能)。
第五是安全性的问题。无线信道、有限的能量,分布式控制都使得无线传感器网络更容易受到攻击。被动窃听、主动入侵、拒绝服务则是这些攻击的常见方式。因此,安全性在网络的设计中至关重要。
下面,我们将会从几个方面来具体地介绍无线传感器网络。
● 物理层技术
无线传感器网络是一个开放系统互联,按照国际标准化组织(ISO)的规定,为数据流传输所需的物理连接的建立、维护和释放提供的机械的、电气的、功 能和规程性的模块就叫做物理层。从这个定义可以看出,物理层需要承担为数据终端提供数据传输通路、传输数据和完成管理工作的职责。具体到无线传感器网络就 是介质的选择、频段的选择、调制技术以及扩频技术。因为是无线网络,传输介质自然要选电磁波了。不过,源信号要依靠电磁波传输必需要通过调制技术变成高频 信号,当抵达接受端时,又通过解调技术还原成原始信号。目前采用的调制方法分为模拟调制和数字调制两种。它们的区别就在于调制信号所用的基带信号的模式不 同而已(一为数字,一为模拟)。
信号仅经过调制是不行的,还需要进行扩频。扩频,顾名思义,就是将待传输数据进行频谱扩展的技术。它的好处是:增强了抗干扰能力,可进行多地址通信,保密性提高。常见的扩频技术包括直接序列扩频、跳频、跳时以及线性调频。
在物理层面上,无线传感器网络遵从的主要是IEEE 802.15.4标准。依照此标准,物理层主要进行如下工作:激活和去活无线收发器,检测当前信道的能量,发送指示,信道频率的选择,数据发送与接收。
IEEE 802.15.4标准规划了几个工作频段。其中,2.4GHz频段的物理层可提供250Kb/s的数据传输率,适用于高吞吐量、低延时或低作业周期的场 合;工作在869/915MHz频段的物理层则能提供20Kb/s的数据传输率,适用于低速率、高灵敏度和大覆盖面积的场合。
依据IEEE 802.15.4标准的协议被称为Zigbe e,其传输带宽虽然没有Wi-Fi和Blue Tooth大,但是能耗较低,非常适合无线传感器网络。
● MAC层协议
信号的传输要靠信道,因此信道也就成为了一种宝贵的资源。怎样合理有效的分配信道,就是数据链路层中的MAC子层要解决的问题了。
无线传感器网络经常使用的有三种MAC协议:传感器协议(S-MAC),分布式能量意识协议(DE-MAC)和协调设备协议。S-MAC协议通过调 配节点的休眠方式来有效地分配信道;DE-MAC则采用周期性监听和休眠机制,避免空闲监听和串音,其目的是减少能耗和增加网络的生存周期;MD协议则能 为大规模、低占空比运行的节点提供了不需要高精度时钟的可靠通信。
总体来说,无线传感器网络的MAC协议在分配信道的同时还要保证系统的能耗最低。
在具备底层传输协议的保障后,信息怎样快速地从源传输到目的地就是由路由协议来解决了。简单来说,路由要实现两个基本功能:确定最佳路径和通过网络传输信息。数据传输的途径存于路由表,由路由算法初始化并负责维护。
无线传感器网络与普通的网络不同,它有自己的特点:比如能量受限,通信方式以数 据为中心,相邻节点的数据有着相似性,拓扑结构也在不断的变化等。与此对应,常规网络的路由并不一定能适应无线传感器网络。
下面来介绍几种常见的路由协议:
1 泛洪式路由。这是一种非常传统的路由协议。泛洪式路由不进行维护网络拓扑和相关路由计算,只负责以广播形式转发数据包,因此效率并不高。
2 SPIN。SPIN是一组基于协商并且具有能量自适应功能的协议。节点之间通过协商来确定是否有发送信号的必要,并实时监控网络中的能量负载来改变工作模式。以上两种协议都是平面路由协议,依照这种协议,节点并不进行分区归类。
3 LEACH。LEACH是一种分层网络协议,它以循环的方式随机选择簇首节点,将全网络的能量负载平均分配到每个传感器节点,从而达到降低网络能源消耗的 目的。这里要解释一下簇,簇是分层路由协议的概念,根据分层路由协议,网络被划分成不同簇,每一个簇由一个簇首和簇成员组成,多个簇首形成高级的网络,簇 首节点不仅负责其辖下簇内信息的收集和融合处理,还负责簇之间数据的转发。
4 PEGASIS。PEGASIS可谓LEACH的升级版本。按照其规定,只有最为邻近的节点才相互通信,节点与汇聚点轮流通信,当所有的节点都与汇聚点通信后,节点再进行新一回合的轮流通信。
● 能量管理
能耗是无线传感器网络所面临的最大问题,因为节点长期处于无人值守的状况下,有效的能耗策略必不可少。
目前最常使用的策略是休眠机制,即在节点空闲时,使其处于休眠状态,此时其能耗降到最低。但是休眠的节点在转回正常状态的时候,往往会消耗大量的能量,因此寻找合理的状态转换策略是确保休眠机制成功的关键。
数据融合是另一项节能技术。多个邻近节点经常会采集同样的信息,发送这些冗余信息就给系统增加了不必要的负担。因此,通过本地计算和筛选,确保发送出最有效的信息就是数据融合的任务。
其他能量管理策略还有冲突避免和纠错以及多跳短距离通信,这里不再一一叙述。
● 软件的支持
无线传感器网络也有一个属于自己的操作系统&TinyOS。这个系统不同于传统意义上的操作系统,它更像一个编程构架,在此构架下,搭配一组必要的组件,就能方便地编译出面向特定应用的操作系统。
TinyOS由众多组件组成,包括了主组件、应用组件、执行组件、传感组件、通信组件和硬件抽象组件。每一个组件在其内部都封装了命令处理程序和事件处理程序,它们通过接口声明所调用的命令和将要触发的事件。调度器则负责根据任务的轻重缓急来安排系统的工作。
Crossbow公司生产的MICA传感器平台上就使用了TinyOS系统。实践证明,其基本应用只占用很少的系统资源,能圆满的完成数据采集、处理和通信组网以及数据传输等任务。
商业化的应用
商业化的无线传感器产品中最常见的就是智能节点。前文也曾提到,UC Berkeley是无线传感器研究开展较早的美国高校。基于他们研发成果的无线传感器器件被称为Mote,这也是目前最为通用的一种无线传感器网络产品, 是由Crossbow公司生产的。最基本的Mote组件是MICA系列处理器/无线模块,完全符合IEEE 802.15.4标准。最新型的MICA2可以工作在868/916、433和315MHz三个频带,数据速率为40Kb/s,通信范围可达1000英 尺。其配备了128KB的编程用闪存和512KB的测量用闪存,4KB的EEPROM,串行通信接口为UART模式。
相对于终端节点,商用无线传感器网络系统并不算多。Crossbow的MEP系列就是其 中之一。这是一种小型的终端用户网络,主要用来进行环境参数 的检测。该系统包括了2个MEP410环境传感器节点,4个MEP510湿度/温度传感器节点,1个MBR410串行网关和MoteView 显示和分析软件。整个系统采用了TrueMeshTM拓扑结构,非常便于用户安装和使用。类似的产品还有Microstrain公司的X-Link 测量系统等。
从应用的情况来看,北美的状况最好,在楼宇自动化、环境监控等方面,无线传感器网络已经开始大展拳脚。但对于中国来说,市场还处于起步阶段,产品应 用最多的场合一般是科研机关和大学,多为研究之用。不过,根据相关公司的预测,离无线传感器网络市场起飞的时间也不会太远了。只要这个新技术被社会普遍接 受,市场就会以惊人的速度来扩张。
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iframe(src='///ns.html?id=GTM-T947SH', height='0', width='0', style='display: visibility:')无线传感器网跟物联网是两码事
  在物联网概念如日中天的今天,传感网和RFID常常被人们与物联网纠结到一起并不奇怪。
  在Google上搜索“物联网标准化工作组”, 搜索结果的第一条就是“物联网标准工作组成立标准体系框架已形成”,点击进去一看,原来是传感器网络标准工作组成立的消息。更有大众媒体直白地写道:物联网又叫传感网。似乎传感网就是物联网的别名。
  军事催生WSN
  许多新技术都是诞生在军事应用中。如同RFID的原理可以追溯到二战时空战的敌我识别系统一样,无线传感器网络(WSN)的诞生则与越南战争密切相连。
  由于密林和多雨的天然屏障,大大削弱了卫星与航空侦察的效果。无奈之下,美军从1986年开始,在胡志明小道上投放了数十万个具有音频和振动感知功能的无线传感器,以期建立电子屏障来切断越军的补给线。
  这一阶段的无线传感器除了与侦察机点对点通信外,还不具备现代WSN所具备的节点计算功能和节点间的通信功能。1980年,美国国防部先进研究计划局(DARPA)启动了分布式传感器网络项目(DSN),后来,美国国家科学基金会也开始资助该领域的研究项目。比较知名的项目有:DARPA支持的加州大学伯克利分校等25个研究机构承担的SensIT计划等。WSN节点已经具备了探测、计算和通信功能。
  进入本世纪以来,尽管美国陆军的沙地直线项目这样的军事应用仍起着主导作用,但随着无线通信、集成电路、传感器、微机电系统等技术的不断进步,WSN节点在微型化和成本降低上取得了显著进展,从而在非军事方面得到日益广泛的应用。网络自组织传输成为这一阶段的主要特征。
  WSN概貌
  WSN通常分为WSN节点和组网技术两部分。
  WSN节点是组成WSN网络的基本单元。它通常是由传感、计算、通信和电源等基本模块组成的,有的节点还有位置测量系统、移动装置或能量产生装置。
  不同种类的传感器将探测到的相应的物理量,经过模拟/数字转换后,送到处理单元。处理单元负责处理本节点和其他节点传来的数据,而传输单元则按照相应的无线传输协议与其他节点交换数据。选配的位置测量系统通常是由多普勒测距系统担纲,移动装置则赋予所在节点以移动功能,而能量产生装置通常是由太阳能、热电效应和振动发电等构成,从而实现长期供电的目的。
  尽管都是无线通信网络,但WSN与无线局域网还是有很大的区别。WSN是由部署在监视区域的WSN节点,通过无线通信的方法自组织成网,没有固定的网络基础设施,也没有中心节点,整个网络不仅有数据的处理和传输,而且还有感知自然界的数据采集功能,甚至还有执行功能。
  由于体积、成本和电源供给等条件的限制,WSN的计算、存储和通信能力较弱,因此,对负责数据处理的微控制器(MCU)、嵌入式操作系统、无线通信协议等都有特殊的要求。此外,WSN还必须考虑传感器的失效或者被敌方捕获带来的系统动态稳定性和信息安全等方面的挑战。
  WSN不等于物联网
  事实上,早在WSN出现之前,传感器网络已经得到广泛的应用,比如说有多个温度传感器组成、通过巡检方式工作的温控网,再比如具有多种声、光、电、机械甚至图像探测能力的安防网等。因此,传统意义上的传感器网络发展得已经很成熟,WSN与之相比无论是在传感器节点还是网络架构上是截然不同的。
  今年1月中旬,美国政府从2005年开始在长达2000英里的美墨边境美方一侧修建的电子虚拟围栏计划正式完成。该计划耗资高达67亿美元,集中了红外摄像、振动传感、雷达等多种探测手段,以防止偷渡者进入美国。
  耐人寻味的是,在相关的新闻报道中,没有媒体把这个无论是投资还是建设规模都堪称举世无双的防入侵系统与物联网或者WSN扯在一起。这对于我国一些在报道中把防入侵系统、传感器网络和物联网三者,经过类似“A=B、B=C,则A=C”的演绎,得出防入侵系统就是物联网的媒体来说,值得三思。
  首先,真正意义上的物联网的出现还远需要假以时日;其次,从网络架构和协议上看,物联网与WSN完全不同,这是根本的区别;第三,从目标特征上看,物联网探测的一定是已知物品,而WSN探测和判断的更多是未知的人或物。
  在网络层面上,WSN与物联网非亲非故,但这并不妨碍大家在技术层面上的共享。比如说,RFID技术是物联网的核心技术,尽管闭环的RFID应用网络与物联网完全不是一回事儿。同样,在物联网中,可以在RFID模块中集成传感器技术,从而获取物品在物流过程中所经历的温度、湿度等环境参数;而在WSN的一些外延应用中,也可以把RFID协议作为无线通信协议之一,或者探测已知物体的属性,比如说,电表查询等。但这种应用更多地是利用WSN进行数据传输而弱化了传感功能。
  尽管,WSN、物联网、RFID闭环网络等网络会用到相同的技术,但却不能得出使用相同的技术的系统都一样的结论。这就如同一块砖头既可以盖房,又可以筑路,还可以建桥一样。
  相关链接
  美国沙地直线计划
  作为美国国防部先进研究计划局(DARPA)网络嵌入式系统技术(NEST)项目的一部分,美军于2003年8月在俄亥俄州开发了用于战场探测的无线传感器网络项目――沙地直线系统。
  为该项目研发的无线传感器网络节点“超大规模智能尘埃节点”。节点具备探测、计算和通信功能,并配置多种类型的传感器。节点从光、机械、热、电场、磁、化学等6个方面来发现并判断战场上的车辆、武装人员和非武装人员,比如说通过磁传感器对武器用铁磁性金属的探测,来区分被测对象是否为武装人员。传感器节点中的多普乐距离传感器用来获取被测对象的位置信息。
  沙地直线系统经过飞机空投大规模部署在战场上,构成低成本的无线传感器网络,来实现对被测目标的探测、分类和跟踪。一旦一个或多个传感器节点发现目标,便会经过已经建立的无线路由、通过相应的传感器节点迅速将数据传递给无线网关;再由无线网关发送到卫星、广域无线通信网等无线网络,最终传送到情报分析中心。  
责任编辑:刘瑞刚
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