无线传感器网路示意图
场景二:无所不在的网络将可提供一种任何时间、任何地点的信息访问服务。例如,一辆配备有无线定位系统的急救车,可准确定位突发事故现场,利用无线网络获取实时的交通信息。在事故现场,通过便携式和移动式设备监测病人的脉搏、血压、呼吸等数据,通过无线网络访问分布式的医疗服务系统,下载有关病历数据等必要信息。除了基于定位系统的应急响应机制,该系统的功能还包括基于移动设备和无线网络的远程医疗诊断、远程病人监护,以及远程访问存有患者病历信息的医疗数据库。
无线定位感知
在无线网状网架构基础上,为了增强网络的信息采集和获取能力,融合了传感器技术、信息处理技术和网络通信技术的定位感知技术应运而生,进而成为无线传感器网络。它是由大量传感器结点通过无线通信技术自组织构成的网络,可实现数据的采集量化、处理融合和传输应用是网络环境中的重要组成部分之一。在不考虑用户个人隐私问题的前提下,如何动态获取用户的位置信息,而且得到的位置信息必须能够达到一定的精确度,一般误差控制在几厘米以内;如何为用户积极主动地提供各种所需服务,这些都是定位感知系统必须能够实现的功能。
可以想象,定位感知系统必须是定位系统与位置系统两者的紧密结合,用户每移动到一个新的位置,系统必须能够实时进行精确定位,然后确定这一特定位置的对象集信息。利用这些信息,定位感知系统能够积极主动地向用户广播所能提供的各种信息,从而使用户能够有效地选择自己所需要的信息。
作为一项基于IEEE 802.15.4无线标准的安全网络技术,ZigBee有希望让无线传感器出现在各种应用中:从工厂的自动化系统到家庭保安系统和消费电子产品。在最近才得到批准的802.15.4标准配合下,ZigBee将普通小型电池的使用寿命延长到了几年时间。人们预测,ZigBee设备还将十分便宜,一些人估计,它的销售价格最终不到3美元。以如此之低的价格,它们将会非常适用于无线电灯开关、无线调温器和烟感探测器,成为包围办公室、家庭和交通工具的无线设备的流行趋势,而建立自动化传输房门、水表、摄像、自动售货机和火警等系统信息的数据网络将成为其最大的市场空间。
ZigBee的基础是IEEE 802.15.4,这是IEEE无线个人区域网(Personal Area Network,PAN)工作组的一项标准。802.15.4的MAC层基于802.11无线LAN标准,但是它的物理层与流行的802.11b物理层相似。它可工作于三个不同的波段,每个波段都提供了一种不同的峰值数据速率。不过多数应用仅使用峰值速率的一部分。例如,时钟每周才查询一次NTP(网络时间协议)服务器,而安全措施良好的建筑物中防盗警报可能若干年都不传输一个数据。由于ZigBee的传输较少,因此它对已使用同一频率的其他无线技术的干扰非常小。
场景三:面对超市里顾客排起的长队,收银员用手持设备不停地扫描着顾客购买的商品,时常遇到一件又一件“扫”不出来的货物,这时就不得不手工输入冗长的商品序列号,此时在长长的队列中又不时发出顾客不耐烦的埋怨声……然而有了RFID,你只需掏出手机,阅读出商品的代码,然后通过手机的移动电子商务付费系统向商家付账。同时,商家确认所购买商品的记录后,顾客不必经历上述排队等购物环节就可以轻松自由地离开了。
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