无线传感器网络技术应用探讨

（重庆财经职业学院，重庆402160）

【摘要】无线传感器网络是由大量传感器节点构成的网络，其中每个节点配备有用于检测

光、热、压力等物理现象的传感器。无线传感器网络是一种信息的收集方式，建立环境—计算机—个人的关系，通过对获取信息的有效处理，大大提高基础设施系统的效率。文章介绍无线传感器网络在智能电网、智能交通、智能家居的应用，并探讨无线传感器网络技术在各领域内的发展趋势，为研究无线传感器网络技术的应用提供参考。【关键词】无线传感器网络；智能电网；智能家居；智能交通【中图分类号】TN925【文献标识码】A【文章编号】1674-0688（2018）08-0064-02

0前言无线传感器网络（WirelessSensorNetwork，WSN）是由大量传感器节点构成的网络，其中每个节点配备有用于检测光、热、压力等物理现象的传感器。无线传感器网络被认为是一种革命性的信息收集方法，建立信息通信系统，大大提高了基础设施系统的可靠性和效率。与有线解决方案相比，WSN具有易于部署和设备灵活性更好的特点。无线传感器网络通常可以描述为协作感知和可能控制环境的节点网络，实现个人或计算机与周围环境之间的交互。WSN通常包括传感器节点、执行器节点、网关和客户端。在监控区域（传感器区域）内或附近随机部署大量传感器节点，通过自组织形成网络。传感器节点监视收集到的数据通过跳跃传输到其他传感器节点。在传输过程中，监测数据可以由多个节点处理，经过多跳路由到达网关节点，最终通过互联网或卫星到达管理节点。用户通过管理节点配置和管理WSN，发布监控任务和收集监控数据。无线传感器网络的发展，起初与军事应用相关。随着相关技术的成熟，无线传感器网络设备的成本大幅下降，其应用范围从军事领域扩展到工业和商业领域。无线传感器网络由分布式独立设备组成，这些设备使用传感器监测物理状况，并将其应用扩展到工业基础设施、自动化、健康、交通和许多消费领域。传感器将成为智能电网发挥潜力的关键因素。智能电网将响应实时需求；为了做到这一点，它需要传感器提供这种“实时”信息。WSNs作为“智能传感外围信息”，可以成为推动智能电网技术发展的重要手段。经过几十年的发展，国内变电站自动化技术已达到国际标准水平。不管电压水平是否有差异，大多数新建变电站都采用集成自动化系统。自2005年以来，已有200多个自动化程度不同、电压等级和模式不同的数字化变电站投入使用。数字化变电站与传统变电站相比，注重网络信息数字化、变电站信息标准化和网络化传输。智能电网中的变电站更关注智能电力设备、信息交换、互操作性及内部站的智能应用功能。现在通过许多智能监控功能可以改善智能变电站的管理，包括变压器/断路器/温度监测、避雷器漏电监测、漏电监测设备、组合电器设备SF6泄漏监测、二次设备环境监测、设备防盗监控等。无线传感器网络的应用，可以为变电站管理提供可靠、准确、实时、安全、充足的信息，不仅局限于遥测、远程通信、远程控制和远程调节等传统电量信息，还包括冷却系统状态、断路器动作次数、传动机构储能状态、开断电流大小、环境信息、视频信息等设备信息，最终实现信息描述的数字化、数据采集、数据集成网络传输、智能数据处理、数据显示可视化和科学生产决策。2无线传感器网络在智能交通中的应用智能交通管理解决方案依赖于城市内交通流量的准确测量和可靠预测。这不仅包括对特定街道上的汽车密度或特定公共汽车或火车内乘客的数量的估计，还包括对车辆和乘客的起源和目的地的分析。通过传统的有线传感器（例如摄像机、感应环路等）可以监控街道或交叉路口的交通情况。尽管无线技术可以有效降低此类传感器的部署成本，但不会直接影响精确度或测量结果的有效性。然而，通过扩展“传感器”的定义，车1无线传感网络在智能电网中的应用智能电网为新应用打开了大门，产生了深远的影响：将提供更多的可再生能源（RES）、电动汽车和分布式发电机安全集成到网络中的能力；通过需求响应和全面的控制、监测能力更有效和可靠地提供电力；使用自动电网重新配置防止或恢复中断（自我修复能力）；使消费者能够更好地控制电力消耗并积极参与电力市场。【作者简介】杨佳兰，女，四川大竹人，本科，重庆财经职业学院高级讲师，研究方向：计算机应用。

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2018年第8期（总第442期）辆本身及使用公共交通系统的乘客可成为“传感器”来准确测量城市内的交通情况。从车辆收集交通流量数据的技术统称为浮动车数据（FCD），这包括依赖相对较少数量的车辆明确地将其位置信息传输到中央服务器的方法，以及依靠从实时位置数据库获得的移动电话位置信息的方法。后一种方法不涉及车辆本身的任何感测，但仍然使用无线网络探测或者更确切地推断交通流量的当前特征。技术难题主要体现在处理潜在的大量数据上，有用和无用数据之间的区别，以及可以从部分数据中推导实际交通流量的技术。在扩展浮动车数据（XFCD）中，已经提出了从车载电子装置收集信息的想法。收集和评估来自温度传感器、湿度传感器、ABS、ESC和牵引力控制系统的数据，即使是相对少数量的汽车也可以用于获取有关道路状况的实时信息。与通过FCD测量车辆运动类似，可以借助无线技术分析公共交通系统中的乘客行为。例如，通常采用RFID技术登记地铁站、公共汽车或有轨电车的电子门票，可以有效地将乘客转变为传感器网络的一部分。如果智能手机用于存储电子票证，可以收集更多有关乘客移动和行为的信息，特别是为了收集关于乘客出行习惯的信息，智能手机的电子票务提供了可能性。然而，用户愿意在何种程度上分享位置数据也是一个必须考虑的问题。3无线传感网络在智能家居中的应用2008年，“施耐德电气”在法国推出了一项名为HOMES的合作项目，在设定的4年期间，为提高建筑的能源效率提供更好的解决方案。HOMES计划通过自动化控制和监测系统，利用主动控制和优化能源使用率，实现了简单、有效、经济、持续有效的能源效率解决方案的测试和研究。该计划的成果之一是将能源系统分为3个独立子系统：譹訛分配子系统，实现能源生产、转换和存储；譺訛使用子系统，提供给用户的能源服务；譻訛建设子系统，室内与室外之间的能量传递。HOMES计划提出了一个关于3种策略的主动控制协议，以使建筑性能最大化，同时兼容智能电网。譹訛按房间采取措施。为了最大限度地提高建筑物的能源性能，有必要优化为居住者提供的服务，由于区域控制，居住者可以根据自己的活动范围和舒适度调整环境。譺訛优化能源供应。为了满足建筑物使企业科技创新用者的需求，有必要根据经济和碳成本优化能源供应。然后将能源的供应和分配作为每个地点的需求总和的函数进行管理，它能够控制能源的来源及与区域、城市等组成的上游生态系统的关系；它创建了一个系统，每个级别都有助于更高级别的优化；它还参与开发建筑物电力需求管理潜力。因此，有必要从垂直独立的应用程序控制转移到按区域的多应用程序控制。譻訛关于利益相关者参与的法案。为了提高建筑物的能源绩效，有必要制订一个渐进的行动计划，逐步寻找节约的来源。但是，需求因所涉及的利益相关者而异。信息战略必须根据每个利益相关者的具体需求及他们在节能决策方面的责任区域量身定制。4结语本文对无线传感器网络在与人们生产生活密切相关的几个领域的成熟应用进行了详细的介绍，并且探讨在各领域内已经取得的成果，以及无线传感器网络技术在相关领域内的发展趋势，为研究无线传感器网络技术的应用提供了很好的参考。参考文献

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问题［J］北京航空航天大学学报，2009（5）6］李贵明

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Keymanagementinsecure

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［责任编辑：钟声贤］

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