1Wireless Sensor Networks Akyildiz/VuranChapter 2: WSNChapter 2: WSN应用应用2Wireless Sensor Networks Akyildiz/Vuran军事应用军事应用: : Command, Control, Communications, Computing, Command, Control, Communications, Computing, Intelligence, Surveillance, Reconnaissance, Targeting Intelligence, Surveillance, Reconnaissance, Targeting (C4ISRT)(C4ISRT) 监测友军、装备和弹药监测友军、装备和弹药 战场监控战场监控 侦察敌方军队和地形侦察敌方军队和地形 目标锁定目标锁定 战损评估战损评估 核生化核生化 (NBC) (NBC) 袭击的检测和侦察袭击的检测和侦察3Wireless Sensor Networks Akyildiz/Vuran狙击手侦测系统狙击手侦测系统 BBN Boomerang BBN Boomerang 目前被部署在目前被部署在IraqIraq 通过处理从麦克风检测通过处理从麦克风检测 到的相关音频信号来估到的相关音频信号来估 计狙击手的位置。计狙击手的位置。4Wireless Sensor Networks Akyildiz/Vuran基于基于WSNWSN的狙击手定位系统的狙击手定位系统 Boomerang Boomerang 依赖单个检测依赖单个检测 点点 可能的场景可能的场景 PinPtrPinPtr 采用一个空间分布的采用一个空间分布的 WSNWSN来检测狙击手来检测狙击手5Wireless Sensor Networks Akyildiz/VuranPinPtr PinPtr 系统系统6Wireless Sensor Networks Akyildiz/Vuran未来的军事应用未来的军事应用 入侵检测（探矿领域）入侵检测（探矿领域） 生化袭击检测生化袭击检测 目标锁定与目标跟踪系统目标锁定与目标跟踪系统高级巡航系统 战损评估系统 高级后勤辅助系统7Wireless Sensor Networks Akyildiz/Vuran环境应用环境应用 跟踪鸟、小动物和昆虫的活动跟踪鸟、小动物和昆虫的活动 监测影响作物与家畜的环境条件监测影响作物与家畜的环境条件 灌溉灌溉大型地球监测和行星探索化学/生物检测生物、地球、海洋、土壤和大气环境的监测8Wireless Sensor Networks Akyildiz/Vuran环境应用环境应用 气象或地球物理研究污染研究精细农业环境的生物复杂性映射洪水检测，森林火灾检测. .9Wireless Sensor Networks Akyildiz/Vuran生活习性监测生活习性监测 缅因大鸭岛实验缅因大鸭岛实验10Wireless Sensor Networks Akyildiz/Vuran生活习性监测生活习性监测 约约200200个节点，包括个节点，包括MICA, MICA2, MICA, MICA2, 带带IRIR的洞的洞 穴节点与气象站节点穴节点与气象站节点 节点检测光照、大气压强、相关温湿度等状况节点检测光照、大气压强、相关温湿度等状况. . 红外热力传感器检测巢穴是否被海鸟占据，还红外热力传感器检测巢穴是否被海鸟占据，还 能检测该海鸟是否有伴。能检测该海鸟是否有伴。11Wireless Sensor Networks Akyildiz/Vuran生活习性监测生活习性监测 巢穴中的节点将数据发送到地面的一个网关节巢穴中的节点将数据发送到地面的一个网关节 点，网关然后将数据无线转发到大约点，网关然后将数据无线转发到大约250250英尺英尺 远的灯塔上的笔记本电脑。远的灯塔上的笔记本电脑。 笔记本电脑通过卫星，接入笔记本电脑通过卫星，接入Internet Internet 。 基站里的电脑存储数据并维护数据库。基站里的电脑存储数据并维护数据库。12Wireless Sensor Networks Akyildiz/Vuran大鸭岛监测系统的双层结构大鸭岛监测系统的双层结构13Wireless Sensor Networks Akyildiz/VuranZebraNetZebraNet http:/www.princeton.edu/mrm/zebranet.htmlhttp:/www.princeton.edu/mrm/zebranet.html 动物跟踪系统动物跟踪系统- -使用带使用带GPSGPS模块的模块的 项圈，监测肯尼亚的斑马行走模式项圈，监测肯尼亚的斑马行走模式 收集每匹斑马的详细而准确的位置信息收集每匹斑马的详细而准确的位置信息 拥有高的数据恢复速率拥有高的数据恢复速率 自治操作自治操作14Wireless Sensor Networks Akyildiz/VuranZebraNetZebraNet http:/www.princeton.edu/mrm/zebranet.htmlhttp:/www.princeton.edu/mrm/zebranet.html 节点每节点每8 8分钟获取一次分钟获取一次GPSGPS读读 数数 节点每节点每2 2小时通过多跳无线方小时通过多跳无线方 式发送信息式发送信息 所有数据被存储所有数据被存储15Wireless Sensor Networks Akyildiz/Vuran森林火灾监测森林火灾监测: Firebug: Firebug http:/firebug.sourceforge.net/http:/firebug.sourceforge.net/ 基于联网的传感器，设计并构建一个野外火宅基于联网的传感器，设计并构建一个野外火宅 监测系统。监测系统。 网络由配置网络由配置GPSGPS模块的无线热力传感器组成。模块的无线热力传感器组成。 HubHub节点承担基站的任务节点承担基站的任务16Wireless Sensor Networks Akyildiz/VuranFiresensorsockFiresensorsock http:/www.mdpi.com/1424-8220/9/8/5878/pdfhttp:/www.mdpi.com/1424-8220/9/8/5878/pdf 法国海岸的火灾监测法国海岸的火灾监测(U. of Corsica)(U. of Corsica) 3 3个目标个目标 感知开放空间的热力数据感知开放空间的热力数据 检测火灾的空间位置检测火灾的空间位置 跟踪火势的蔓延情况跟踪火势的蔓延情况 困难：如何在不被火灾影响的情况检测火灾？困难：如何在不被火灾影响的情况检测火灾？ 解决方案解决方案: Firesensorsock: Firesensorsock 减轻热力影响的保护减轻热力影响的保护 允许数据与温度的持续发射允许数据与温度的持续发射 SockSock内的湿度计应能检测小时间刻度的变化以定位火内的湿度计应能检测小时间刻度的变化以定位火 灾位置灾位置17Wireless Sensor Networks Akyildiz/VuranFiresensorsockFiresensorsock http:/www.mdpi.com/1424-8220/9/8/5878/pdfhttp:/www.mdpi.com/1424-8220/9/8/5878/pdf 采用采用MICA MICA 节点域配备节点域配备 MTS420 GPSMTS420 GPS的传感器的传感器18Wireless Sensor Networks Akyildiz/Vuran基于传感器的滑坡早期监测系统基于传感器的滑坡早期监测系统(SLEWS) (SLEWS) http:/www.slews.de/ http:/www.slews.de/19Wireless Sensor Networks Akyildiz/Vuran基于传感器的滑坡早期监测系统基于传感器的滑坡早期监测系统(SLEWS) (SLEWS) http:/www.slews.de/ http:/www.slews.de/20Wireless Sensor Networks Akyildiz/Vuran环境监测环境监测 http:/cpn.unl.eduhttp:/cpn.unl.edu联合传感网与先进监测技术联合传感网与先进监测技术挽救濒临灭绝的白鹤21Wireless Sensor Networks Akyildiz/Vuran灾难援救灾难援救/ /救援工作救援工作 将传感器节点抛洒到未将传感器节点抛洒到未 知区域知区域 测量参数（温度、气体测量参数（温度、气体 、放射性）、放射性） 确定地下的精确位置确定地下的精确位置22Wireless Sensor Networks Akyildiz/Vuran灾难援救灾难援救/ /救援工作救援工作 在救援过程中抛洒节点，延伸在救援过程中抛洒节点，延伸 传输距离，转发救援者的身体传输距离，转发救援者的身体 状况信息状况信息 监控压强、温度、气体监控压强、温度、气体 零干扰获取体温，确定生零干扰获取体温，确定生 理学参数指标理学参数指标 所有采集到的数据均通过所有采集到的数据均通过 传感网传输传感网传输23Wireless Sensor Networks Akyildiz/Vuran山体滑坡检测系统山体滑坡检测系统AMRITA AMRITA http:/www.amrita.edu/Winsoc/Amritawsnsl.htmlhttp:/www.amrita.edu/Winsoc/Amritawsnsl.html Munnar, Idukki, Kerala, IndiaMunnar, Idukki, Kerala, India 等地的山体滑坡检测系统。等地的山体滑坡检测系统。 WSN WSN 结合结合Wi-Fi Wi-Fi 、卫星、卫星 技术技术 杆内装有多套杆内装有多套地球物理学传感 器 埋到地下埋到地下5 -6 5 -6 米米24Wireless Sensor Networks Akyildiz/Vuran山体滑坡检测系统山体滑坡检测系统AMRITA AMRITA http:/www.amrita.edu/Winsoc/Amritawsnsl.htmlhttp:/www.amrita.edu/Winsoc/Amritawsnsl.html 使用空间分布的使用空间分布的WSNWSN获取数据获取数据 传感器节点将数据转发给网关传感器节点将数据转发给网关 通过通过WIFI, WIFI, 网关将数据发给网关将数据发给FMCFMC (Field Data (Field Data Management Center )Management Center ) Finally collected at a () through a satellite link Finally collected at a () through a satellite link 252 km away from the deployment field252 km away from the deployment field最后，通最后，通 过一个卫星链路将数据发到过一个卫星链路将数据发到DMC DMC （ Data Data Management Center Management