1.1.3　无线传感器网络的应用

由于无线传感器网络节点的处理成本下降和嵌入式等技术的飞速发展，最近两年来，已经有越来越多的无线传感器网络投入使用，这些无线传感器网络主要应用在以下几个方面。

1. 环境的监测和保护

随着全球变暖，工业发展对环境的破坏变得越来越严重，环境的监测愈发重要。通过无线传感器网络能够感知环境中的微小变化，如在城市中尘埃的含量、空气的质量等，并在第一时间通知相关专家制定相应的措施，减少环境的污染，净化人们的生活。

在室内环境监测方面，以配电房的环境安全监测为例。配电房的环境安全监测包括电力设备的防盗、防护，以及配电房温度、湿度、烟雾、水浸等环境参数的监测。目前，配电房的监控存在极大的安全隐患，特别是在无人值守的情况下，配电房内出现水浸、由设备温度过高而引起火灾等问题无法及时处理；配电房空调、排气扇常年开启，造成运营费用过高等。为了解决这些问题，在配电房中各个角落装置无线传感器节点，各个节点负责收集室内各项环境指标，如温度、湿度等，其中设置一个中心节点，负责收集各个节点的数据。各个节点之间通过自组织方式连接起来，形成一个无线传感器网络，中心节点将各个节点的数据收集处理之后发送给外部网络，从而在发生异常时及时通知管理人员前来维护。

相对于传统的安全监控系统而言，基于无线传感器网络（WSN）的智能环境安全监控系统具有其独特的优势：

• WSN中的节点高度集成了数据采集、数据处理和通信等功能，从而简化了设施；

• 由于节点采用无线通信模式，不需要布线，使得WSN更适合在现有网络上扩展功能，以及应用于偏远地区和环境比较恶劣的地区；

• WSN的自组织性和大规模性，使得无线传感器适于分布式处理；

• WSN具有自组织性、动态性，可以实现保护平台的迅速构建而不需要添加更多的设施。

另一方面就是对生态的监控，如野生动物、候鸟群等，通过无线传感器网络能够研究它们的习性，适时地进行人为控制，防止它们灭绝。美国加州大学伯克利分校Intel实验室和大西洋学院联合在大鸭岛上部署了一个多层次的传感器网络系统，用来监测岛上海燕的生活习性，目前已经取得了比较好的效果。

2. 医疗护理

近年来，随着社会的不断发展和人们生活水平的不断提高，人们对医疗服务在实时性、灵活性、智能化、人性化等方面提出了新的要求，社会需要更加完善的医疗系统提供服务，因此以信息技术、网络技术和电子技术为基础的各种医疗系统的发展方兴未艾。无线传感器网络作为一个新兴的领域，在时间和空间上具有其他医疗系统不可比拟的优势，远程医疗系统、社区医疗系统应运而生，它正改变着传统的医疗模式，使医院与医院、医生与病人直接通过远程医疗合作，建立一种全新的关系，从而达到提高医疗效果的目的。21世纪，移动通信技术和传感器技术日趋成熟，又为医疗系统的发展注入了新的活力，人们开始关注以无线传感器网络技术为基础的各种医疗系统的研究。例如，对于重症病人的监护不再需要人工看护，而是采用“智能微尘”等先进的科学方式实时监测病人的血压等身体状况，当出现异常时自动通知医生，从而达到实时护理的效果。

3. 军事领域

军事领域是无线传感器网络最原始的应用，无线传感器网络可以协助实现有效的战场态势感知，满足作战力量“知己知彼”的要求。典型设想是用飞行器将大量微传感器节点撒播在战场的广阔地域，这些节点自组成网，将战场信息边收集、边传输、边融合，为各参战单位提供“各取所需”的情报服务。

无线传感器网络在军事领域的巨大作用，引起了许多国家的军事部门、工业界和学术界的极大关注。美国自然科学基金委员会于2003年制定了传感器网络研究计划，投资3 400万美元，支持相关基础理论的研究。美国国防部和各军事部门都对传感器网络给予了高度重视，他们在C4ISR的基础上提出了C4KISR计划，强调战场情报的感知能力、信息的综合能力和信息的利用能力，把传感器网络作为一个重要研究领域，设立了一系列的军事传感器网络研究项目。美国英特尔公司、微软公司等信息产业界巨头也开始了传感器网络方面的工作，纷纷设立或启动相应的行动计划。日本、英国、意大利、巴西等国家也对传感器网络表现出了极大的兴趣，纷纷展开了该领域的研究工作。

4. 智能家居

随着时代的发展，人们在下班前就让家里电饭煲自动煮饭、洗衣机自动洗衣服的梦想已经慢慢变成了现实，这就得益于智能家居的使用。人们只需要通过手机或者其他的一些应用，便能够实现对家居的控制，节省人们大量的时间和精力。智能家居以无线传感器网络应用为基础，所有的家居都被做成了一个智能节点，在无线传感器网络中通过对家居的控制来实现智能家居的梦想。

无线传感器网络还有许多其他的应用，如在工业控制中流水线的监控、室内环境的保持等，将来无线传感器网络将会应用得越来越广泛。