传感模块包括传感器和模数转换模块,负责检测区域内信息的采集和数据转换;数据处理模块由嵌入式系统构成,包括CPU、存储器、嵌入式操作系统等,负责控制整个传感器节点的操作,存储和处理本身采集的数据以及其他节点发来的数据:无线通信模块由网络、MAC、收发器等组成,负责与其他传感器节点进行无线通信、交换控制信息和收发采集数据:供电模块为传感器节点提供运行所需的能量,通常采用微型电池。
4、WSN的应用领域
1)军事应用WSN具有可快速部署、可自组织、隐蔽性强和高容错性的特点,因此非常适合在军事上应用。利用WSN能够实现对敌军兵力和装备的监控、战场的实时监视、目标定位、战场评估、核攻击和生物化学攻击的监测和搜索等功能。通过飞机或炮弹直接将传感器节点播撒到敌方阵地,就能够非常隐蔽且准确地收集战场信息。
2)农业及环境应用无线传感器网络的农业及环境应用包括:对影响农作物的环境条件的监控(精细农业监控),对鸟类、昆虫等小动物运动进行追踪,海洋、土壤、大气成分的探测,森林防火监测,污染监控。降雨量监测,河水水位监测,洪水监测等。
3)医疗护理随着室内网络普遍化,无线传感器网络在医疗研究、护理领域也大展身手。主要的应用包括远程健康管理、重症病人或老龄人看护、生活支持设备、病理数据实时采集与管理、紧急救护等。
4)智能家居智能家居系统的设计目标是将住宅中各种家居设备联系起来,使它们能够自动运行,相互协作,为居住者提供尽可能多的便利和舒适。在家电和家具中嵌入传感器节点,通过无线网络与Intemet连接在一起,将为人们提供更加舒适、方便和更具人性化的智能家居环境。利用远程监控系统,可完成对家电的远程遥控。
5)智能交通应用智能交通监测系统采用声音、图像、视频、温度、湿度等传感器,节点部署于十字路口周围,部署于车辆上的节点还包括GPS全球定位设备。汇聚节点可以安装在路边立柱、横杠等交通设施上,网关节点可以集成在交叉路口的交通信号控制器内,专用传感器终端节点可以填埋在路面下或者安装在路边,道路上的运动车辆也可以安装传感器节点动态加入传感器网络。通过信号控制器的专有网络,将所采集到的数据发送到交管中心作进一步处理。
5、结束语
无线传感器网络发展非常迅速,在世界许多国家的军事、工业和学术领域引起广泛关注,已成为国际上无线网络研究的热点之一。从国外的研究现状来看,大部分无线传感器网络的研究仍处于理论研究和小规模试验阶段,距离实际应用尚存在一定距离。我国的无线传感器网络的研究仍处于起步阶段。不论在理论研究还是商用领域,无线传感器网络的研究、开发均存在巨大的空间,具有巨大的研究和应用前景。