无线传感器网络应用于各行各业 主攻检测与监测
- 来源：中国安防展览网整理 作者：编辑部
- 2015/12/8 15:57:4223867
无线传感器网络应用展开 市场前景广阔
在无线传感器网络当中，传感器节点可以连续不断地进行数据采集、事件检测、事件标志、位置监测和节点控制。传感器节点的这些特性和无线连接方式使得无线传感器网络的应用前景非常广阔，能够广泛应用于环境监测和预报、健康护理、智能家居、建筑物状态监控、复杂机械监控、城市交通、空间探索、大型车间和仓库管理，以及机场、大型工业园区的安全监测等领域。随着无线传感器网络的深入研究和广泛应用，无线传感器网络逐渐深入到人类生活的各个领域而受到业内人士的重视。
▲在智能交通中可保障安全畅通
智能交通系统（ITS）是在传统交通体系的基础上发展起来的新型交通系统，它将信息、通信、控制和计算机技术以及其他现代通信技术综合应用于交通领域，并将“人—车—路—环境”有机地结合在一起。在现有的交通设施中增加一种无线传感器网络技术，将能够从根本上缓解困扰现代交通的安全、通畅、节能和环保等问题，同时还可以提高交通工作效率。因此，将无线传感器网络技术应用于智能交通系统已经成为近几年的研究热点。智能交通系统主要包括交通信息的采集、交通信息的传输、交通控制和诱导等几个方面。无线传感器网络可以为智能交通系统的信息采集和传输提供一种有效手段，用来监测路面与路口各个方向的车流量、车速等信息。它主要由信息采集输入、策略控制、输出执行、各子系统间的数据传输与通信等子系统组成。信息采集子系统主要通过传感器采集车辆和路面信息，然后由策略控制子系统根据设定的目标，并运用计算方法计算出佳方案，同时输出控制信号给执行子系统，以引导和控制车辆的通行，从而达到预设的目标。无线传感器网络在智能交通中还可以用于交通信息发布、电子收费、车速测定、停车管理、综合信息服务平台、智能公交与轨道交通、交通诱导系统和综合信息平台等技术领域。
▲在医疗系统大有作为
近年来，无线传感器网络在医疗系统和健康护理方面已有很多应用，例如，监测人体的各种生理数据，跟踪和监控医院中医生和患者的行动，以及医院的药物管理等。如果在住院病人身上安装特殊用途的传感器节点，例如心率和血压监测设备，医生就可以随时了解被监护病人的病情，在发现异常情况时能够迅速抢救。罗切斯特大学的一项研究表明，这些计算机甚至可以用于医疗研究。科学家使用无线传感器创建了一个“智能医疗之家”，即一个5间房的公寓住宅，在这里利用人类研究项目来测试概念和原型产品。“智能医疗之家”使用微尘来测量居住者的重要特征（血压、脉搏和呼吸）、睡觉姿势以及每天24小时的活动状况。所搜集的数据将被用于开展以后的医疗研究。通过在鞋、家具和家用电器等设备中嵌入网络传感器，可以帮助老年人、重病患者以及残疾人的家庭生活。利用传感器网络可传递必要的信息从而方便接受护理，而且可以减轻护理人员的负担，提高护理质量。利用传感器网络长时间收集人的生理数据，可以加快研制新药品的过程，而安装在被监测对象身上的微型传感器也不会给人的正常生活带来太多的不便。此外，在药物管理等诸多方面，它也有新颖而独特的应用。
▲促进信息家电设备更加智能
无线传感器网络的逐渐普及，促进了信息家电、网络技术的快速发展，家庭网络的主要设备已由单一机向多种家电设备扩展，基于无线传感器网络的智能家居网络控制节点为家庭内、外部网络的连接及内部网络之间信息家电和设备的连接提供了一个基础平台。
在家电中嵌入传感器节点，通过无线网络与互联网连接在一起，将为人们提供更加舒适、方便和更人性化的智能家居环境。利用远程监控系统可实现对家电的远程遥控，也可以通过图像传感设备随时监控家庭安全情况。利用传感器网络可以建立智能幼儿园，监测儿童的早期教育环境，以及跟踪儿童的活动轨迹。
2014年，国内传感器在工业领域的应用规模达到143.1亿元，而无线传感器网络产品在工业传感器市场中的占比仅4.3%，规模约6.2亿元。到2019年，国内工业无线传感器网络产品在工业传感器市场中的占比将超过10.0%，规模预计达24.2亿元，年复合增长率高达27.1%，市场前景广阔。
无线传感器网络产品两大市场
从有线网络到无线网络的变化将加速无线传感器网络的成长，透过无线传感器网络可接触到比有线网路更广泛、更弹性化以及可扩展的多元应用。随着近几年无线传感器网络技术的飞速发展，越来越多的无线传感器网络产品开始投入使用。目前无线传感器网络产品主要用于检测和监测两部分市场。
▲检测市场
无线传感器网络产品在检测市场主要应用于国防研究、高校、专业科研及检测机构和大型装备制造等领域。国防产品需要进行大量的试验和测试以确保产品的性和稳定性，因此对测试国防产品的传感器提出了高可靠性的要求。近几年，国家开始实施越来越多的国防重大工程，并致力于自主可控，再加上更换频率高，对检测传感器的需求正在逐步扩大。
我国虽已具有一定规模的高校数量和较为完整的人才培养体系，但与国外相比，教学设备还存在差距，科研院实验设备也相对落后，未来教育产业的发展会使得相关教学设备和实验设备的采购需求快速扩大，也会为检测传感器市场带来广阔的发展空间。
我国正在加大检测行业的发展力度，基础设施建设如公路、铁路和桥梁等工程的检测需求持续增长，使得专业的科研和检测机构对检测传感器的需求增加；随着智能制造的发展，我国对大型装备的需求也越来越多，测试装置可以有效减少产品研发周期，提高产品质量，降低产品成本，检测传感器已经慢慢成为大型装备制造企业在产品研发过程中产品稳定性测试不可或缺的环节，因此检测传感器在大型装备制造领域的市场规模也将呈现上升态势。
▲监测市场
无线传感器网络产品在监测市场主要应用于工业环境监测、智能电网、数字化油田和智能工业等领域。工业环境的监测范围已经覆盖到整个生态环境的各个方面，包括日常环境监测，如大气，水，电磁辐射和放射性监测等。同时还存在一些特殊的区域环境监测，如沙漠、高山和存在放射源等区域的监测。这些环境对传感器产品的灵活性、可靠性和安全性提出了很高的要求。
无线传感器网络产品可以突破传统的监测方法，在满足了灵活性、可靠性和安全性的同时，为工业环境的监测降低了成本，同时也大幅度缩减了传统监测的繁琐流程，为随机性的研究数据获取提供了便利。智能电网作为电网发展的必然趋势，也已成为物联网技术的重要应用之一。
由于电网设备长期处于高电压、大电流等工作状态，同时面临雷雨等自然环境的威胁，对设备实施智能监控显得尤为重要。无线传感器网络产品可对电网设备进行远程监控，了解设备工作状态，并将数据传输到控制中心，对设备进行统一管理，同时实时监控也提高了维护效率；当前，油田开发整体范围不断扩大，油田生产、管理与经营的智能化趋势明显，数字化油田应运而生。
在油田的数字化过程中，无线传感器网络产品可以对油井环境和井口设备实现实时监控，将工作现场的设备状态，环境参数等重要信息传到控制中心，在必要时刻即刻发出警报并安排调度。
结语：我国工业制造业正面临新一轮产业革命的契机，智能制造中的核心之一是工业过程的智能监测，将无线传感器网络技术应用到智能监测中，将有助于工业生产过程工艺的优化，同时可以提高生产线过程检测、实时参数采集、生产设备监控、材料消耗监测的能力和水平，使得生产过程的智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策、智能维护水平不断提高。