基本介紹
- 中文名：感測網
- 外文名：Sensor network
- 功能：探測物質現象
- 詞性：名詞
- 性質：無線網路
- 起源：1999年
功能,中國網,無線起源,起源,分類,轉折點,驕傲,套用,特點,與物聯網,
功能
無線感測網節點狀態切換示意圖以網際網路為代表的計算機網路技術是二十世紀計算機科學的一項偉大成果，它給我們的生活帶來了深刻的變化，然而在，網路功能再強大，網路世界再豐富，也終究是虛擬的，它與我們所生活的現實世界還是相隔的，在網路世界中，很難感知現實世界，很多事情還是不可能的，時代呼喚著新的網路技術。感測網路正是在這樣的背景下應運而生的全新網路技術，它綜合了感測器、低功耗、通訊以及微機電等等技術，可以預見，在不久的將來，感測網路將給我們的生活方式帶來革命性的變化。
中國網
感測國際科技 智慧型自控橋樑 前沿技術寶庫 《中國感測網》《感測器科技》服務於 全球 高科技 生產商及貿易商， 為企業 科技產品開發 提供 技術交流平台 。 本網站主要介紹關於軍工級ic及工業,民用感測器 -變送器-執行器- 儀器儀表大型專業網站,深入到工業控制、系統工程計測計量、自動化等眾多領域，把最新的感測器 - 變送器 - 執行器 - 儀器儀表買賣信息,最新技術供求,最新採購商,行業動態，發展方向，最新的技術套用和市場資訊及時的傳遞給廣大科技開發,科學研究,產品設計人員。 兩大網刊媒體成功為石油 、化工、電力、醫藥、生物、航空、航天、國防、能源、冶金、電子、工業、農業、交通、汽車、礦山、煤炭、 紡織、 信息、通信、 IT 、安防、環保、印刷、科研、氣象、儀器儀表等領域從事科學研究、產品設計、開發、生產製造的科技人員、管理人員和採購人員。 提供滿意服務。
《中國感測器資料庫》，匯集國內外最先進的感測器、變送器、執行器 - 儀器儀表及各類工控儀表的數據信息資料和企業產品資料。公司主辦的《感測器設計套用》刊物，匯集國內外高科技產品信息和設計套用案例。
中國感測器資料庫 cnsensor |
力敏 | 流量 | 位移 | 速度 | 磁敏 | 光學 | 醫用 | 氣敏 | 濕度 | 化學 | 數字 | 特殊 | 超音波 | 電容式 | ||||
尺寸 | 溫度 | 血壓 | 觸覺 | 水份 | 生物 | 紫外 | 智慧型 | 電壓 | 聲噪音 | 電感式 | |||||||
荷重 | 角度 | 熱偶 | 位置 | 雷射 | 脈向 | 燃氣 | 地震 | 電流 | 加速度 | 控制器 | 磁電式 | ||||||
鉑阻 | 接近 | 紅外 | 圖像 | 氣象 | 物性 | 筆跡 | 頻率 | 熱電式 | |||||||||
差壓 | 振動 | 鉑銠 | 紫外 | 密度 | 酸度 | 微波 | 語音 | 納米 | 功率 | 電磁伐 | 電阻式 | ||||||
傾斜 | 熱流 | 深度 | 壓電 | 光幕 | 色敏 | 氣象 | 濃度 | 離子 | 顏色 | 儀表 | 監視 | 軟體 | 感測IC | 傳電路 |
無線起源
起源
無線感測網路技術是典型的具有交叉學科性質的軍民兩用戰略高技術，可以廣泛套用於國防軍事、國家安全、環境科學、交通管理、災害預測、醫療衛生、製造業、城市信息化建設等領域。無線感測器網路(WSNs)是由許許多多功能相同或不同的無線感測器節點組成，每一個感測器節點由數據採集模組(感測器、A/D轉換器)、數據處理和控制模組(微處理器、存儲器)、通信模組(無線收發器)和供電模組(電池、DC/AC能量轉換器)等組成。微電子機械加工技術的發展為感測器的微型化提供了可能，微處理技術的發展促進了感測器的智慧型化，通過MEMS技術和射頻(RF)通信技術的融合促進了無線感測器及其網路的誕生。傳統的感測器正逐步實現微型化、智慧型化、信息化、網路化，正經歷著一個從傳統感測器(Dumb Sensor)→智慧型感測器(Smart Sensor)→嵌入式Web感測器(Embedded Web Sensor)的內涵不斷豐富的發展過程。
分類
國際上比較有代表性和影響力的無線感測網路實用和研發項目有遙控戰場感測器系統(Remote Battlefield Sensor System，簡稱 REMBASS --倫巴斯)、網路中心戰(NCW)及靈巧感測器網路(SSW))、智慧型塵(smart dust)、Intel-Mote、Smart -Its項目、SensIT、SeaWeb、行為習性監控(Habitat Monitoring)項目、英國國家格線等。尤其是最新試製成功的低成本美軍“狼群”地面無線感測器網路標誌著電子戰領域技戰術的最新突破。俄亥俄州正在開發“沙地直線”(A Line in the Sand)無線感測器網路系統。這個系統能夠散射電子絆網(tripwires)到任何地方，以偵測運動的高金屬含量目標。民用方面，美日等已開發國家在對該技術不斷研發的基礎上在多領域進行了套用。
轉折點
英特爾與加利福尼亞州大學伯克利分校正領導著微塵技術的研究工作。他們成功創建了瓶蓋大小的全功能感測器，可以執行計算、檢測與通信等功能。2002年，英特爾研究實驗室研究人員將處方藥瓶大小的32個感測器連進網際網路，以讀出緬因州“大鴨島”上的氣候，評價一種海燕巢的條件。而2003年第二季度，他們換用150個安有D型微型電池的第二代感測器，來評估這些鳥巢的條件。他們的目的是讓世界各國研究人員實現無入侵式及無破壞式的、對敏感野生動物及其棲居地的監測。該公司開發出了用於家庭護理的無線感測器網路系統。根據演示，試製系統通過在鞋、家具，以及家用電器中嵌入半導體感測器，幫助老年人、阿爾茨海默氏病患者，以及殘障人士的家庭生活。該系統利用無線通信將各感測器聯網，可高效傳遞必要的信息，從而方便病人接受護理，還可以減輕護理人員的負擔。該無線感測器網路系統是英特爾公司在阿爾茨海默氏病患者家庭的合作下，歷時一年研究完成的，2004年下半年開始試用。
日立製作所與YRP泛在網路化研究所2004年11月24日宣布開發出了全球體積最小的感測器網路終端。該終端為安裝電池的有源無線終端，可以搭載溫度、亮度、紅外線、加速度等各種感測器。構想套用於大樓與家庭的無線感測器以及安全管理方面。
三菱電機日前開發成功了一種構想用於感測器網路的小型低耗電無線模組。能夠使用特定小功率無線構築對等(Ad-hoc)網路。是取代利用專線構築的家用安全網路，計畫2005年～2006年達到實用水平。具體而言，與紅外線感測器配合，檢測是否有人、與加速度感測器配合，檢測窗玻璃和家具的振動、與磁感測器配合，檢測門的開關，等等。
在舊金山，200個聯網微塵已被部署在金門大橋。這些微塵用於確定大橋從一邊到另一邊的擺動距離—可以精確到在強風中為幾英尺。當微塵檢測出移動距離時，它將把該信息通過微型計算機網路傳遞出去。信息最後到達一台更強大的計算機進行數據分析。任何與當前天氣情況不吻合的異常讀數都可能預示著大橋存在隱患。
驕傲
我國現代意義的無線感測網及其套用研究幾乎與已開發國家同步啟動，1999年首次正式出現於中國科學院《知識創新工程試點領域方向研究》的信息與自動化領域研究報告中，作為該領域提出的五個重大項目之一。隨著知識創新工程試點工作的深入，2001年中科院依託上海微系統所成立微系統研究與發展中心，引領院內的相關工作，並通過該中心在無線感測網的方向上陸續部署了若干重大研究項目和方向性項目，參加單位包括上海微系統所、聲學所、微電子所、半導體所、電子所、軟體所、中科大等十餘個校所，初步建立感測網路系統研究平台，在無線智慧型感測網路通信技術、微型感測器、感測器節點、簇點和套用系統等方面取得很大的進展，2004年9月相關成果在北京進行了大規模外場演示，部分成果已在實際工程系統中使用。國內的許多高校也掀起了無線感測器網路的研究熱潮。清華大學、中國科技大學、浙江大學、華中科技大學、天津大學、南開大學、北京郵電大學、東北大學、西北工業大學、西南交通大學、瀋陽理工大學和上海交通大學等單位紛紛開展了有關無線感測器網路方面的基礎研究工作。一些企業如中興通訊公司等單位也加入無線感測器網路研究的行列。
套用
感測網在民用方面，涉及城市公共安全、公共衛生、安全生產、智慧型交通、智慧型家居、環境監控等領域。國內從事感測網套用的大企業為數不多，小企業呈現蓬勃發展的勢頭。北京鼎天軟體有限公司，主要從事城市公共安全應急指揮系統建設，已經承擔揚州電子政務和揚州應急指揮系統。上海電器科學研究院主要從事智慧型交通方面的工程，已經承擔上海市內、外環智慧型交通工程。嘉興中科無線感測網科技有限公司在數字航道、城市應急系統、機場監控等方面有較好的技術背景，相關項目工程正在進行中。瀋陽東軟、北大青鳥、億陽信通等企業也在感測網套用方面有所涉足，主要在電子政務方面，正在向公共安全應急指揮系統進發。
特點
無線感測器網路可以看成是由數據獲取網路、數據分布網路和控制管理中心三部分組成的。其主要組成部分是集成有感測器、數據處理單元和通信模組的節點，各節點通過協定自組成一個分散式網路，再將採集來的數據通過最佳化後經無線電波傳輸給信息處理中心。
因為節點的數量巨大，而且還處在隨時變化的環境中，這就使它有著不同於普通感測器網路的獨特“個性”。
首先是無中心和自組網特性。在無線感測器網路 中，所有節點的地位都是平等的，沒有預先指定的中心，各節點通過分散式算法來相互協調，在無人值守的情況下，節點就能自動組織起一個測量網路。而正因為沒有中心，網路便不會因為單個節點的脫離而受到損害。
其次是網路拓撲的動態變化性。網路中的節點是處於不斷變化的環境中，它的狀態也在相應地發生變化，加之無線通信信道的不穩定性，網路拓撲因此也在不斷地調整變化，而這種變化方式是無人能準確預測出來的。
第三是傳輸能力的有限性。無線感測器網路通過無線電波進行數據傳輸，雖然省去了布線的煩惱，但是相對於有線網路，低頻寬則成為它的天生缺陷。同時，信號之間還存在相互干擾，信號自身也在不斷地衰減，諸如此類。不過因為單個節點傳輸的數據量並不算大，這個缺點還是能忍受的。
第四是能量的限制。為了測量真實世界的具體值，各個節點會密集地分布於待測區域內，人工補充能量的方法已經不再適用。每個節點都要儲備可供長期使用的能量，或者自己從外汲取能量（太陽能）。
第五是安全性的問題。無線信道、有限的能量，分散式控制都使得無線感測器網路更容易受到攻擊。被動竊聽、主動入侵、拒絕服務則是這些攻擊的常見方式。因此，安全性在網路的設計中至關重要。
其次是網路拓撲的動態變化性。網路中的節點是處於不斷變化的環境中，它的狀態也在相應地發生變化，加之無線通信信道的不穩定性，網路拓撲因此也在不斷地調整變化，而這種變化方式是無人能準確預測出來的。
第三是傳輸能力的有限性。無線感測器網路通過無線電波進行數據傳輸，雖然省去了布線的煩惱，但是相對於有線網路，低頻寬則成為它的天生缺陷。同時，信號之間還存在相互干擾，信號自身也在不斷地衰減，諸如此類。不過因為單個節點傳輸的數據量並不算大，這個缺點還是能忍受的。
第四是能量的限制。為了測量真實世界的具體值，各個節點會密集地分布於待測區域內，人工補充能量的方法已經不再適用。每個節點都要儲備可供長期使用的能量，或者自己從外汲取能量（太陽能）。
第五是安全性的問題。無線信道、有限的能量，分散式控制都使得無線感測器網路更容易受到攻擊。被動竊聽、主動入侵、拒絕服務則是這些攻擊的常見方式。因此，安全性在網路的設計中至關重要。
與物聯網
通過感知識別技術，讓物品“開口說話、發布信息”，是融合物理世界和信息世界的重要一環，是物聯網區別於其他網路的最獨特的部分。物聯網的“觸手”是位於感知識別層的大量信息生成設備，包括RFID、感測網、定位系統等。在《物聯網導論》一書中，作者認為感測網所感知的數據是物聯網海量信息的重要來源之一。且中國物聯網校企聯盟認為，感測網的飛速發展對於物聯網領域的進步，實現物聯化具有重要的意義。
感測網-物聯網百度指數在《物聯網:技術、套用、標準和商業模式》一書中，作者把感測網列為物聯網的4大技術和套用之一，得到業界一部分人的認同。
物聯網四大技術與套用
物聯網四大技術與套用