无线传感器网络的特点_无线传感器网络应用

通信网络

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描述

  什么是无线传感器网络

  无线传感器网络是一项通过无线通信技术把数以万计的传感器节点以自由式进行组织与结合进而形成的网络形式。构成传感器节点的单元分别为:数据采集单元、数据传输单元、数据处理单元以及能量供应单元。其中数据采集单元通常都是采集监测区域内的信息并加以转换,比如光强度跟大气压力与湿度等;数据传输单元则主要以无线通信和交流信息以及发送接收那些采集进来的数据信息为主;数据处理单元通常处理的是全部节点的路由协议和管理任务以及定位装置等;能量供应单元为缩减传感器节点占据的面积,会选择微型电池的构成形式。无线传感器网络当中的节点分为两种,一个是汇聚节点,一个是传感器节点。汇聚节点主要指的是网关能够在传感器节点当中将错误的报告数据剔除,并与相关的报告相结合将数据加以融合,对发生的事件进行判断。汇聚节点与用户节点连接可借助广域网络或者卫星直接通信,并对收集到的数据进行处理。

  无线传感器网络的特点

  相较于传统式的网络和其他传感器相比,无线传感器网络有以下特点:

  (1)组建方式自由。无线网络传感器的组建不受任何外界条件的限制,组建者无论在何时何地,都可以快速地组建起一个功能完善的无线网络传感器网络,组建成功之后的维护管理工作也完全在网络内部进行。

  (2)网络拓扑结构的不确定性。从网络层次的方向来看,无线传感器的网络拓扑结构是变化不定的,例如构成网络拓扑结构的传感器节点可以随时增加或者减少,网络拓扑结构图可以随时被分开或者合并。

  (3)控制方式不集中。虽然无线传感器网络把基站和传感器的节点集中控制了起来,但是各个传感器节点之间的控制方式还是分散式的,路由和主机的功能由网络的终端实现各个主机独立运行,互不干涉,因此无线传感器网络的强度很高,很难被破坏。

  (4)安全性不高。无线传感器网络采用无线方式传递信息,因此传感器节点在传递信息的过程中很容易被外界入侵,从而导致信息的泄露和无线传感器网络的损坏,大部分无线传感器网络的节点都是暴露在外的,这大大降低了无线传感器网络的安全性。

  无线传感器网络应用

  1、无线传感器在电气自动化中的应用

  在我国自动化技术不断发展的进程中,我国电力系统是发展较快的一个领域,电力系统的自动化,有助于减少不必要的能源浪费,减少事故的发生率,以及提高在事故发生时对其进行修理维护的效率。人工电力系统管理工作容错率较低,人们在进行工作的过程中,必须根据电力系统设备的运行情况进行适时调整,在电气自动化的过程中同样,需要对电力系统进行实时的监控,根据需求对电压进行调节,电力系统在运行的过程中,由于外界环境比如天气温度等,会时时刻刻发生变化,如果外界条件变化较为剧烈,在电力系统中的各项电力属性同样会发生较大的变化,为了补偿这部分变化,便需要对其进行调节,数据的采集首先是一项重要的内容,需要有一些装置能够对电气系统中的各项电气属性值进行统计,然后进行处理,将数据进行记录传输,根据传输的内容对其进行控制,提高其自动化水平。此外,还需要在电力系统中,在单位路程内设置一些温度和湿度等环境传感设备对电力系统的环境进行监管,以便预计电力系统的变化。在电气自动化中,大多使用无线传感装置,通过无线传感装置能够避免一些线路问题,提高传感装置的高效性。采用无线传感装置,相较于过去的监控管理装置而言具有较多的优点,其中较为明显的优点便是减少了线路的复杂性,在电力系统中,特别是高压输电线,如果线路较为复杂,在进行管理维护的过程中,会增加工作难度,而且具有较高的风险。相较于传统的感应装置,无线传感装置受损的可能性较小,而且传输的数据也更加具有精确性也是其具有更高的价值。

  2、无线传感技术在进行监测工作中的应用

  在使用无线传感技术进行监测的过程中,不同类型的监测工作所用的监测设备也不仅相同。其中在工业生产过程中,较为常用的传感技术是温度传感技术,在使用传感技术对工业生产进行监测的过程中,主要针对锅炉方面进行监测,确保锅炉的安全性。在锅炉中,与锅炉温度息息相关的是锅炉的水冷管,当今常见的水冷管大多都是由钢管组成的,热量在排出的过程中,需要通过钢管排出。但是由于在进行冷却的过程中,随着大量热量的排出,同时会排出一些杂物,比如一些细小的烟尘颗粒等,久而久之水冷壁内部可能会出现一些污垢附着在钢管上,如果污垢堆积过厚,会影响到钢管的散热情况,而水冷壁所能够承受的热量往往有一定的上限,水冷壁上的热量难以及时得到散失,便会在压力过大的情况下进行工作,长时间处于超负荷状态,会对水冷壁的结构造成较为严重的影响,使用一段时间之后,便可能出现较为严重的事故。在当今对锅炉工作进行管理大多采用计算机进行远程操控,这样可以避免高温环境对工作人员造成危害。但是,采用远程操控技术便需要对锅炉进行监控,在高温的环境下,采用有线监控装置,线路会受到高温环境的影响,造成额外的损失,需要投入较多的成本。而采用无线传感技术进行监控,在进行数据的传输过程中,无需其他物品作为媒介,可以直接传输测量数据,这样在进行监控管理的过程中,受损部位的数量会减少,能够有效降低生产成本。而且采用无线传感网络,可以更加全面地对不同部位进行监控,使工作更加全面。

  3、无线传感技术在进行定位中的应用

  无线传感技术在当今的应用,不仅仅可以有大型组织进行工作和科研进行使用。对于个人来说,由于技术的不断发展,无线传感技术的成本也越来越低,越来越多的人可以将无线传感技术用于个体身上。对于个人来说,无线传感技术的主要使用目的是用来进行定位,定位技术对于传感技术来说是应用较广的方面,在车辆上安装无线传感装置,可以通过无线传感技术,将车辆所在位置信息进行传输,然后再由中转站将信息进行处理发送,这样在接收站能够明确了解汽车所处位置信息。对于汽车进行导航具有重要的意义。此外,还可以对一些随身携带的物品采用无线传感技术,对一些老年人或者儿童进行实时定位,避免一些弱势人员出现意外事故。

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