无线传感器网络应用实例荟萃
陈建峰
西安成峰科技有限公司,西安市高新一路 16 号创业大厦 B 座 706 室, 电话:8825 7625
无线传感器网络具有可快速部署、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。
利用无线传感器网络能够实现对敌军兵力和装备的监
控、战场的实时监视、目标的定位、战场评估、核攻击
和生物化学攻击的监测和搜索等功能。目前国际许多机
构的课题都是以战场需求为背景展开的。例如,美军开
展的如 C4KISR 计划、Smart Sensor Web、灵巧传感器
网络通信、无人值守地面传感器群、传感器组网系统、
网状传感器系统 CEC,等等。
在军事领域应用方面,该项技术的远景目标是:利
用飞机或火炮等发射装置,将大量廉价传感器节点按照
一定的密度布放在待测区域内,对周边的各种参数,如
温度、湿度、声音、磁场、红外线等各种信息进行采
集,然后由传感器自身构建的网络,通过网关、互联
网、卫星等信道,传回信息中心。
该技术可用于敌我军情监控。在友军人员、装备及
军火上加装传感器节点以供识别,随时掌控自己情况。
通过在敌方阵地部署各种传感器,做到知己知彼,先发
制人。另外,该项技术可用于智慧型武器的引导器,与
雷达、卫星等相互配合,利用自身接近环境的特点,可
避免盲区,使武器的使用效果大幅度提升。
在现阶段软件、硬件、通信、传感器等技术的基础
上,以下系统已得到成功的应用。
实例:2005 年,美国军方成功测试了由美国 Crossbow 产
品组建的枪声定位系统。如图 1 所示,节点被安置在建
筑物周围,能够有效地按照一定的程序组建成网络进行
突发事件(如枪声、爆炸源等)的检测,为救护、反恐提
供有力手段。
实例:美国科学应用国际公司采用无线传感器网络,构
筑了一个电子周边防御系统,为美国军方提供军事防御
和情报信息。在这个系统中,采用多枚微型磁力计传感
器节点来探测某人是否携带枪支,以及是否有车辆驶
来;同时,利用声传感器,该系统还可以监视车辆或者
移动人群。
1.军事领域
(1)
图 1:狙击手定位系统(上图)检测区域俯瞰图(下图)
模型图:红色为狙击手的位置,绿色为节点位置
2.农业领域
我国是农业大国,农作物的优质高产对国家的经济
发展意义重大。在这些方面,无线传感器网络有着卓越
的技术优势。它可用于监视农作物灌溉情况、土壤空气
变更、牲畜和家禽的环境状况以及大面积的地表检测。