无线传感网络在环境监测中的应用课件.pptx

无线传感网络与环境监测,2017.05.12,1 环境监测的起源与发展2 无线传感网与环境监测3 无线传感网监测面临的挑战,2,主要内容,环境监测宗旨：检测状态参数，跟踪质量变化，确定质量水平环境监测目标：为环境管理、污染治理、防灾减灾等工作提供基础信息、方法指引和质量保证。环境监测的对象：自然因素，人为因素，污染危害环境的其他因素，以及生物、生态的变化。环境监测的不同阶段：,3,环境监测的概念,系统工程角度,信息技术角度,基于经验的观察由自然因素认识自然规律；反映自然规律不全面、不准确、不客观。系统科学的监测50年代，对污染严重地点的被动监测；70年代，监测范围延伸为包含其他物理因素的离散测量。自动监测电子计算机控制和辅助处理；监测环境有广度、有频度、有深度。无线传感器网络,4,环境监测的发展,1 环境监测的起源与发展2 无线传感网与环境监测3 无线传感网监测面临的挑战,5,主要内容,无线传感网技术具有监测范围广、持续时间长、感知能力强、信息传递及时等特点，特别适于在大尺度复杂环境监测领域发挥作用，成为沟通物理世界和数学世界的桥梁。大范围监测长期无人监测复杂事件监测同步监测,6,无线传感网的优势,7,无线传感器网络的应用,军事应用 2002年美国Sandia国家实验室开发的预防生化武器的地铁环境传感器网络检测系 统环境预报和监测 监视农作物灌溉情况、土壤空气情况、气象和地理研究医疗护理 病人身上安装特殊用途的传感器节点，监测人体的各种生理数据智能家居 家电中嵌入传感器节点，并将无线传感器网络和因特网连接在一起，实时远程监控建筑物状态监控 利用传感器无线网络来对建筑物的安全状态进行监测地震监控 利用无线传感器网络对地震进行实时监控并预警,加州大学伯克利分校2002年美国大鸭岛（Great Duck Island）32个MICA节点数据采集内容：温度、湿度、光照和大气压力监测目的：持续监测海燕在繁殖季节的习性，收集相关环境数据供动物学家分析。,8,无线传感网系统和部署：大鸭岛系统,美国普林斯顿大学 2004年肯尼亚中部数据采集内容：通过在斑马身上捆绑GPS传感器采集细粒度的斑马群位置信息。监测目的：长期跟踪斑马群的迁徙,9,无线传感网系统和部署：ZebraNet,哈佛大学2004年厄瓜多尔活火山周围16个节点19天捕捉229次地震、火山爆发和其他地震波事件。数据采集内容：100赫兹频率持续采集地震波和声波强度等。监测目的：对高频数据采集过程中传输可靠性、数据验证和校准等问题的探索。,10,无线传感网系统和部署：火山监测,瑞士巴塞尔大学、苏黎世大学与苏黎世联邦理工学院2006年瑞士阿尔卑斯山数据采集内容：气候状况、地质结构和地表环境。监测目的：研究气候对环境造成的影响，提前预测雪崩、山体滑坡等自然灾害。,11,无线传感网系统和部署：自然气候监测,12,无线传感网系统和部署：大气污染检测,大气污染监测(air pollution monitoring)是指测定大气中污染物的种类及其浓度，观察其时空分布和变化规律的过程。监测目的：识别大气中的污染物质，掌握其分布与扩散规律，监视大气污染源的排放和控制情况。,1 环境监测的起源与发展2 无线传感网与环境监测3 无线传感网监测面临的挑战,13,主要内容,大规模长期稳定运行的无线传感网系统所面临的困难可以总结为：传感失谐：无线传感网传输和感知两大功能不匹配。诊判失据：网络管理困难。模型失用：大多数现有研究工作都基于理想化的模型假设。,14,面临的挑战,总结,无线传感器网络的应用非常广泛，这里我们只是简单的介绍了其中的一个方面随着无线传感器网络技术不断完善，无线传感器网络将逐步渗透至日常生活的各个方面，在不远的未来无处不在，并且发挥着巨大的作用！,敬请各位批评指正,谢谢！,