無線傳感器在環境監測中有哪些應用

發布時間：2022年03月28日 18時08分52秒

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　　我國經濟發展水平的提升,人們(men) 的物質需求已被滿足,開始重視對環境的保護。由於(yu) 人們(men) 環境保護意識增強,各種環境保護機構開始在其環境監測係統中增添無線傳(chuan) 感器網絡,進而使其在無線網絡狀態下,可以采集並傳(chuan) 輸有關(guan) 於(yu) 感知對象的信息,進而提升其環境監測係統的使用性能,效果顯著。

　　無線傳(chuan) 感器網絡是經過有關(guan) 靜止傳(chuan) 感器以及移動傳(chuan) 感器通過自組織以及多跳方式所構成的一種無線網絡。它可以幫助區域進行采集、處理、傳(chuan) 輸網絡已覆蓋區域中與(yu) 被感知目標有關(guan) 的內(nei) 容,同時把有關(guan) 數據傳(chuan) 輸到網絡終端。另外,無線傳(chuan) 感器網絡屬於(yu) 分布式的傳(chuan) 感網絡,它是一種可以感知並檢查其外部環境狀況的傳(chuan) 感器。並且其在網絡設置上也較為(wei) 方便、快捷,可以對其設備位置進行隨意更改,還可以通過有線或無線的方式連接至互聯網。此網絡也是通過無線通信機製建立起的一種多跳自組織網絡。無線傳(chuan) 感器網絡綜合了采集參數、處理參數及傳(chuan) 輸參數等多個(ge) 功能。

　　根據有關(guan) 數據研究來看,無線傳(chuan) 感器網絡應用在環境監測中,能夠極大的提升環境監測係統獲取到的信息數量及效率,能夠確保環境監測更好的研究及發展。安置在環境監測中的傳(chuan) 感器節點一般使用電池來維持動力,為(wei) 了減少更換電池的次數,務必要提高能量管理的力度。因此可以通過設置休眠機製來節約電能,如果傳(chuan) 感器節點停止傳(chuan) 輸信息,這時就應將其對應通信模塊和數據收集模塊關(guan) 閉,以此達到節省能量的目的。當存在傳(chuan) 感任務時,其相鄰的區域節點會(hui) 開始活動,並且構成一個(ge) 活動區域,而且此活動區域會(hui) 因數據傳(chuan) 輸途徑的改變而產(chan) 生變化,會(hui) 使活動狀態下的節點完成任務後,再次進入休眠狀態。此外,不同的節點可以進行輪流作業(ye) ,以此來減少能量的損耗。並且傳(chuan) 感器節點一般都會(hui) 處在休眠的狀態,通過發生的周期性活動進行發送數據或是檢修信息通道的狀態,對其是否需要傳(chuan) 輸數據進行合理判斷。

　　所謂的定位就是傳(chuan) 感器節點把對象的位置信息傳(chuan) 輸到控製端。其中位置信息是節點獲取數據的重要構成因素,對於(yu) 環境監測有著重大意義(yi) 。並且無線傳(chuan) 感器網絡還具有發現事件所發生的位置、獲取到數據節點的位置信息兩(liang) 大基礎功能。為(wei) 了對環境監測提供較為(wei) 準確可靠的位置信息,其所安置在對象周圍的傳(chuan) 感器節點可以明確自己的位置,並且還可以通過其自身位置判斷出對象的具體(ti) 位置。在進行定位時,可能會(hui) 對不同節點間的角度或是距離進行有效測量,並按照實際狀況,其可以從(cong) 與(yu) 距離有關(guan) 或無關(guan) 兩(liang) 個(ge) 方麵進行傳(chuan) 感器網絡定位。與(yu) 距離有關(guan) 的定位有基於(yu) TOA或AOA定位等;而與(yu) 距離無關(guan) 的定位有APIT或質心算法等。由於(yu) 其定位機製不會(hui) 受到距離因素的影響,所以不需要極高的傳(chuan) 感器網絡硬件,並且此定位機製也已受到環境因素影響,因此其應用範圍較廣。

　　在自然環境監測方麵,無線傳(chuan) 感器網絡的應用力度最大、範圍較廣,它能夠對生態環境、地址、氣象、農(nong) 業(ye) 、洪水、火災等進行有效監測,並且而無線傳(chuan) 感器網絡的使用成本較低,能夠幫助人們(men) 完成一些危險係數較高、操作較為(wei) 複雜的工作,能夠實時監控我國的生態環境。比如:將其安置在野外區域或是不適合人工檢測區域內(nei) ,以此來完成長期的、不間斷的檢測,進而為(wei) 保護與(yu) 研究生態環境提供有力依據。將其安置在河流周圍,能夠實時監測水位狀況以及水汙染情況,若是出現異常,無線傳(chuan) 感器網絡可以將有關(guan) 數據信息傳(chuan) 輸到遠程監控中心。將其安置在易發生泥石流或滑坡等災害高發區域內(nei) ,有關(guan) 人員可以根據其監測情況提前進行災害預警,能夠使人們(men) 及有關(guan) 部門及時采取有效措施予以應對,從(cong) 而減少自然災害造成的損失。將其安置在保護林區之中,能夠實時監測火險狀況,如果出現火災,無線傳(chuan) 感器能夠迅速發出警報,並且上傳(chuan) 火災發生點擊火勢狀況,為(wei) 使消防人員對火勢進行有效控製。

　　綜上所述,在環境監測中使用無線傳(chuan) 感器網絡,需要具備能量管理、定位技術、數據融合技術等多個(ge) 關(guan) 鍵技術,在使用這些技術時,要根據實際情況進行合理選擇。另外隨著無線傳(chuan) 感器網絡的發展,其在環境監測中的監測範圍逐漸擴大,能夠應用於(yu) 軍(jun) 事、工業(ye) 產(chan) 業(ye) 以及自然環境之中,並且在此些環境中其能夠發揮監測最大效用。

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