無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用探討

賈娟麗

（楊凌示范區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站 陜西咸陽(yáng) 712100）

近年來(lái)，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展，其不斷被融入環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中，對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作效率的提升帶來(lái)了巨大的推動(dòng)力，也使監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性有所保障。

傳感器網(wǎng)絡(luò)是由無(wú)數(shù)零散的節(jié)點(diǎn)銜接而成，這些節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行涉及設(shè)備的安裝、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)架、通信數(shù)據(jù)傳輸、信息整合和綜合處理等多方面的內(nèi)容，該技術(shù)能夠通過(guò)不同節(jié)點(diǎn)的探測(cè)器實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象全程的跟蹤與參數(shù)的收集，確保與計(jì)算機(jī)模塊的對(duì)接，并且將已經(jīng)處理過(guò)后的信息以統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)江h(huán)境監(jiān)測(cè)的后臺(tái)中心?？梢哉f(shuō)，環(huán)境監(jiān)測(cè)工作是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的典型應(yīng)用平臺(tái)。

目前，人們?cè)陉P(guān)注經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的同時(shí)，對(duì)于環(huán)境質(zhì)量及環(huán)境保護(hù)的工作也給予了高度的重視，而環(huán)境科學(xué)涉及的監(jiān)測(cè)范圍也更加廣泛，傳統(tǒng)的人工采集數(shù)據(jù)方式很難適應(yīng)現(xiàn)代化環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的需求。例如，傳統(tǒng)的人工大氣檢測(cè)方式需要通過(guò)人力實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的提取，再將這些實(shí)驗(yàn)對(duì)象代入操作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行專業(yè)分析，而這些實(shí)驗(yàn)對(duì)象在提取到進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的這一段過(guò)程中，很可能會(huì)受到氣體平均濃度或樣品存儲(chǔ)時(shí)間的影響。

而無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用可以為外界隨機(jī)性地獲取環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)提供新的可能性。無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量眾多，不僅能夠減少人為樣品采集對(duì)樣品帶來(lái)的破壞，同時(shí)，還可以根據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)需求獲取海量的數(shù)據(jù)信息。目前，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中具有廣闊的應(yīng)用前景，在環(huán)境監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、數(shù)據(jù)的深度挖掘等各方面都具有至關(guān)重要的價(jià)值。

1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概述

將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中，能夠起到提升環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量的作用。環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部利用的傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種具有層次結(jié)構(gòu)的綜合性網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的底層結(jié)構(gòu)中布置了多個(gè)傳感器的節(jié)點(diǎn)［1］，而在這些節(jié)點(diǎn)相互連接及互通消息的作用下，可以將監(jiān)測(cè)對(duì)象的相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)浇K端設(shè)備中，使終端設(shè)備的監(jiān)控人員對(duì)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行一定的掌握和了解。傳感器的節(jié)點(diǎn)主要是由處理器模塊、能量供應(yīng)單元等部分構(gòu)成。為了確保環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息獲取的準(zhǔn)確性，通常情況下，要求在環(huán)境監(jiān)測(cè)目的地附近布置數(shù)量較多的傳感器節(jié)點(diǎn)，同時(shí)，要保障不同傳感器節(jié)點(diǎn)之間的密度較大，這樣才能構(gòu)建起一個(gè)體系化的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。傳感器節(jié)點(diǎn)在環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中主要起到了數(shù)據(jù)傳遞的作用，能夠?qū)h(huán)境與數(shù)據(jù)信息傳送到環(huán)境監(jiān)測(cè)基站中，而這一過(guò)程中的傳輸網(wǎng)絡(luò)主要是負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)不同傳感器節(jié)點(diǎn)，二者之間的相互作用能夠使后臺(tái)監(jiān)測(cè)人員快速獲取環(huán)境監(jiān)測(cè)目的地覆蓋范圍中的環(huán)境數(shù)據(jù)信息。

事實(shí)上，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架就是通過(guò)分布在零散節(jié)點(diǎn)的微型設(shè)備和移動(dòng)節(jié)點(diǎn)相互銜接而構(gòu)架成的一種有機(jī)網(wǎng)絡(luò)體結(jié)構(gòu)，這些節(jié)點(diǎn)之間可以通過(guò)特殊的信息傳遞通道實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的對(duì)接，而不同數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)也能針對(duì)精準(zhǔn)的對(duì)象進(jìn)行定位和參數(shù)采集，然后通過(guò)統(tǒng)一的傳輸渠道上傳到后臺(tái)控制和整合設(shè)備中，基于這些數(shù)據(jù)的精確處理方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)潛在關(guān)聯(lián)的挖掘，這種信息傳遞模式更加便捷且迅速。除此之外，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還具有零散節(jié)點(diǎn)和分布式設(shè)置的優(yōu)勢(shì)，能夠在局域范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的靈活調(diào)整，并且不會(huì)影響到數(shù)據(jù)傳輸?shù)木珳?zhǔn)性，這些零散且分布式的節(jié)點(diǎn)都可以利用自身攜帶的微型設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象定位數(shù)據(jù)及其他參數(shù)的準(zhǔn)確抓取，然后再利用統(tǒng)一的傳輸格式和傳輸渠道實(shí)現(xiàn)對(duì)這些信息的終端傳遞，滿足檢測(cè)人員所需要的標(biāo)準(zhǔn)信息需求。

2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的應(yīng)用特征

2.1 具有多數(shù)據(jù)發(fā)送模式的特征

為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效傳遞，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ刨|(zhì)量，傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)微型設(shè)備中都兼具著數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)接收及實(shí)時(shí)傳輸?shù)哪芰ΑＳ绕涫强紤]到許多零散的節(jié)點(diǎn)設(shè)備所處的不同局域環(huán)境，很可能面臨著的是較為惡劣的外部自然環(huán)境，這也意味著這些節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)傳輸及接收的過(guò)程中可能會(huì)受到外界自然環(huán)境的影響和干擾無(wú)法正常地發(fā)揮數(shù)據(jù)傳遞的價(jià)值。因此，不同區(qū)域的節(jié)點(diǎn)在差異性監(jiān)測(cè)工作環(huán)境的背景下，傳感器節(jié)點(diǎn)必須要具備數(shù)據(jù)發(fā)送模式的功能，這樣才能夠確保無(wú)線傳感器的節(jié)點(diǎn)具備強(qiáng)大的抵御干擾能力，在任何惡劣條件下，都能夠緊緊抓住數(shù)據(jù)不放松，為節(jié)點(diǎn)抓取數(shù)據(jù)信息的上傳爭(zhēng)取通暢的傳輸渠道［2］。

2.2 系統(tǒng)具有功率超低的特征

數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)抓取的過(guò)程中需要足量電能的維持，而無(wú)線傳感器設(shè)備中的電量主要是由內(nèi)部的微型輸入設(shè)備所提供的，并且在整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須考慮到體積及續(xù)航時(shí)間的匹配性。因此，微型電能供應(yīng)設(shè)備必須要做好功能消耗方面的控制，這樣才能夠確保一次微型電池的使用能夠滿足長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)工作的需求。具體可以應(yīng)用以下幾種方式來(lái)降低傳感器系統(tǒng)的能源消耗。第一，可以選擇采用能源消耗量更低的軟件。第二，可以針對(duì)外界所處狀態(tài)及監(jiān)測(cè)對(duì)象選擇工作模式。例如，針對(duì)信息的發(fā)射模式、信息的接收及動(dòng)態(tài)的采集都可以設(shè)置時(shí)間節(jié)點(diǎn)。第三，可以靈活調(diào)節(jié)不同的工作控制模式，用戶也能依據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的實(shí)際需求，針對(duì)信息的發(fā)布、信息的抓取模塊進(jìn)行靈活選擇，如果不需要工作時(shí)，就應(yīng)該將系統(tǒng)設(shè)置為休眠模式以節(jié)省電量。第四，在環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不需要對(duì)周邊自然環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作時(shí)，可以讓系統(tǒng)中耗電能源較大的重要節(jié)點(diǎn)及重要零部件率先進(jìn)入休眠省電的狀態(tài)。

2.3 Zigbee通信協(xié)議技術(shù)

目前，我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中采用的無(wú)線通信技術(shù)主要有bluetooth、紅外線技術(shù)、GSM技術(shù)及Zigbee通信協(xié)議技術(shù)。其中，Zigbee 通信協(xié)議技術(shù)相比于其他通信技術(shù)來(lái)說(shuō)，在應(yīng)用過(guò)程中具有能源消耗量較低、成本投入量小、雙向傳感等優(yōu)勢(shì)［3］。

2.4 多傳感器數(shù)據(jù)融合的特征

監(jiān)測(cè)工作的后臺(tái)控制系統(tǒng)需要針對(duì)差異化來(lái)源的上傳信息節(jié)點(diǎn)進(jìn)行整合收集。而在監(jiān)測(cè)過(guò)程中采用的網(wǎng)絡(luò)傳輸節(jié)點(diǎn)，其數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)功能差異是巨大的，不同工作模式下，會(huì)上傳規(guī)模龐大的信息流，這些信息流可以通過(guò)不同節(jié)點(diǎn)之間的相互銜接，實(shí)現(xiàn)流動(dòng)傳輸，也可能會(huì)在集中的時(shí)間點(diǎn)選擇同一路徑實(shí)現(xiàn)后臺(tái)的上傳。為了避免數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中同一采集節(jié)點(diǎn)海量信息流同步上傳帶來(lái)的波動(dòng)問(wèn)題，重要必經(jīng)節(jié)點(diǎn)就應(yīng)當(dāng)具備不同信息流整合等功能，這樣才能夠針對(duì)規(guī)模龐大的信息流進(jìn)行前端篩選，將高利用率的數(shù)據(jù)信息提取出來(lái)，經(jīng)過(guò)初步處理后，再進(jìn)入終端設(shè)備。

2.5 具有定位功能

定位技術(shù)主要是指?jìng)鞲衅鞴?jié)點(diǎn)能夠?qū)⒈O(jiān)測(cè)對(duì)象的位置信息傳輸?shù)胶笈_(tái)控制終端。位置信息是傳感器節(jié)點(diǎn)收集到的污染信息數(shù)據(jù)中的重要構(gòu)成部分，對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的發(fā)展具有重要意義。明確污染問(wèn)題發(fā)生的位置，并且獲取數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的位置，是無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)具備的基礎(chǔ)性功能也是特征之一。為了向后臺(tái)終端設(shè)備提供準(zhǔn)確且有效的位置信息，布置在監(jiān)測(cè)的對(duì)象附近的傳感器節(jié)點(diǎn)必須要具備自身定位的功能，并且根據(jù)自身的位置來(lái)判斷監(jiān)測(cè)對(duì)象所處的位置。在定位過(guò)程中，可能需要無(wú)線傳感器的節(jié)點(diǎn)能夠快速地估測(cè)出不同節(jié)點(diǎn)之間的角度和距離，然后再根據(jù)監(jiān)測(cè)區(qū)域的實(shí)際狀況，將傳感器網(wǎng)絡(luò)定位分為與距離無(wú)關(guān)的定位或在距離基礎(chǔ)上進(jìn)行的定位操作。其中，與距離有關(guān)的位置包括了AOA 定位、TOA 定位等，而與距離無(wú)關(guān)的定位算法包括有質(zhì)心算法及APIT 算法等。在這些算法中，不會(huì)受到距離影響的定位算法對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備要求并不嚴(yán)格，因此在定位過(guò)程中不會(huì)輕易受到外界環(huán)境的影響，因此，與距離無(wú)關(guān)的位置確認(rèn)技術(shù)也是當(dāng)前傳感器無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用較為廣泛的一種定位機(jī)制。

3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)架與組成

使用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中具有顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。第一，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有自我組織性，能夠?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)工作提供成本較低且部署效率較高的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架。第二，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)過(guò)程中，可以將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)中間的節(jié)點(diǎn)和路由器進(jìn)行傳送，在不消耗任何能源及成本的前提條件下，就能夠有效地提升整個(gè)無(wú)線傳感器系統(tǒng)的數(shù)量級(jí)。第三，無(wú)線傳感器系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的抗毀性能，能夠滿足有些特定自然環(huán)境條件下的監(jiān)測(cè)需求。

在過(guò)去的幾年內(nèi)，國(guó)內(nèi)外對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了充分的研究，并且也取得了突破性的進(jìn)展。Intel研究中心與美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)研究人員在Great Duck Island 使用了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)研究島嶼周邊的自然生態(tài)環(huán)境。而我國(guó)杭州也開始將無(wú)線傳感器系統(tǒng)利用在了對(duì)杭州西溪濕地水環(huán)境的監(jiān)測(cè)工作中。除此之外，我國(guó)國(guó)防科技大學(xué)也針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究，并取得了顯著的研究成果。

當(dāng)前，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在我國(guó)的環(huán)保事業(yè)中并沒(méi)有得到大范圍的應(yīng)用。一方面。無(wú)線傳感器屬于新生代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)下的新興產(chǎn)物，國(guó)內(nèi)對(duì)其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的研究及實(shí)際應(yīng)用方式的研究還處在摸索階段。另一方面，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中，在一些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的技術(shù)方面仍然面臨著許多亟須解決的問(wèn)題，而國(guó)內(nèi)對(duì)于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的應(yīng)用研究依然處在初步階段中，再加上無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用在不同的自然環(huán)境中也面臨著差異性的技術(shù)問(wèn)題，因此，無(wú)線傳感器、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)及傳感器節(jié)點(diǎn)在不同環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的設(shè)計(jì)具有差異性的要求。

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的部署可以在不同的環(huán)境監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)由多個(gè)小型的傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過(guò)自我組織的方式構(gòu)建起來(lái)。為了確保無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具備環(huán)境監(jiān)測(cè)的功能，首先，必須要確定無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。目前，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在自我組織和構(gòu)架過(guò)程中主要存在集中式控制結(jié)構(gòu)及分布式控制結(jié)構(gòu)這兩種方式。在分布式控制結(jié)構(gòu)中，根據(jù)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)數(shù)目的多少，又可以分為對(duì)等式結(jié)構(gòu)及分層結(jié)構(gòu)這兩種類型。每一種結(jié)構(gòu)下的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在不同的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中都具有其顯著的優(yōu)勢(shì)及缺陷性，需要根據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的實(shí)際狀況及周邊的應(yīng)用條件來(lái)決定無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在通常情況下，環(huán)境監(jiān)測(cè)工作區(qū)域往往面積較大并且監(jiān)測(cè)點(diǎn)較為分散，在這種情況下，可以采用分層式的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。但是，如果環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中監(jiān)測(cè)的區(qū)域相對(duì)來(lái)說(shuō)較為集中，并不需要布置較多的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，就可以采用對(duì)等式節(jié)點(diǎn)拓?fù)洳贾玫姆绞?，只在監(jiān)測(cè)點(diǎn)較為集中的區(qū)域布置無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)與后臺(tái)監(jiān)控中心之間相互連接，就可以將監(jiān)測(cè)信息及時(shí)上傳到后臺(tái)控制中心，為環(huán)境監(jiān)測(cè)人員提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

4 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的應(yīng)用

4.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)尤其以地質(zhì)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)功能優(yōu)勢(shì)最為凸顯。例如，在我國(guó)環(huán)境區(qū)域極其惡劣的青藏鐵路線的前期地質(zhì)背調(diào)工作中，考慮到這一鐵路段需要穿越超過(guò)500km的無(wú)人區(qū)，溫度的惡劣性、信號(hào)的波動(dòng)性及地質(zhì)條件的波動(dòng)性都在該區(qū)域交通線路的后期建設(shè)和正常運(yùn)行埋下了極大的不穩(wěn)定性，同時(shí)還可能會(huì)出現(xiàn)監(jiān)測(cè)信息無(wú)法及時(shí)傳輸或監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等問(wèn)題，目前，我國(guó)行業(yè)界已經(jīng)開始著手研發(fā)基于該區(qū)域惡劣外部環(huán)境下的極端溫度定時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，這項(xiàng)系統(tǒng)的銜接和運(yùn)行通過(guò)了多分布點(diǎn)跳躍銜接的方式，在必要狀況下，能夠跨越上一節(jié)點(diǎn)直接轉(zhuǎn)發(fā)到中心控制站，在經(jīng)過(guò)基礎(chǔ)信息的初步處理之后，將信息匯集上傳，利用GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到后臺(tái)監(jiān)測(cè)中心。

4.2 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

與無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的數(shù)據(jù)傳輸局域網(wǎng)絡(luò)在水污染物質(zhì)運(yùn)行監(jiān)測(cè)方面也具備得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架可以通過(guò)傳感器節(jié)點(diǎn)、計(jì)算單元及通信模塊自動(dòng)組成信息傳遞的銜接構(gòu)架，再利用多種功能的微型設(shè)備對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象中光感參數(shù)及熱感參數(shù)進(jìn)行抓取，這樣就能夠準(zhǔn)確地分析出水質(zhì)中含有的有毒有害物質(zhì)及毒害物質(zhì)的含量等信號(hào)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在監(jiān)測(cè)水環(huán)境的工作中具有傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)置便捷、不需要搭建有線電纜及復(fù)雜終端設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，除此之外，這些微型節(jié)點(diǎn)的構(gòu)建投入成本并不高，并能夠更好地適應(yīng)水域環(huán)境。通過(guò)這種高密度的傳感器，節(jié)點(diǎn)部署有利于采集不同空間的水環(huán)境信息，同時(shí)也能夠獲得更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。目前，業(yè)界已經(jīng)有專家利用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，結(jié)合了軟測(cè)量技術(shù)及智能信息處理技術(shù)，對(duì)濕地的水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了遠(yuǎn)程的跟蹤性動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，無(wú)線傳感器技術(shù)具有覆蓋范圍較廣、監(jiān)測(cè)精確度較強(qiáng)、監(jiān)測(cè)連續(xù)性較強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)低廉的成本也解決了傳感器節(jié)點(diǎn)部署過(guò)程中的密度問(wèn)題和覆蓋性問(wèn)題［4］。

4.3 無(wú)線傳感器技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

無(wú)線傳感器技術(shù)在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的應(yīng)用，較好地解決了當(dāng)前我國(guó)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中氣體成分監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)度不足、系統(tǒng)構(gòu)造復(fù)雜、有線設(shè)備搭建困難、終端數(shù)據(jù)收集波動(dòng)等問(wèn)題。目前，無(wú)線傳感器技術(shù)以其獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)已經(jīng)在我國(guó)的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)钟騼?nèi)部的氣體運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，也可以通過(guò)在特殊地域條件下設(shè)置功能性的傳感器接口，進(jìn)一步捕捉目標(biāo)氣體的含量及變化狀態(tài)。而這些微型探頭都能夠具備監(jiān)測(cè)局域環(huán)境內(nèi)風(fēng)速、風(fēng)力風(fēng)向及重點(diǎn)監(jiān)測(cè)氣體濃度的功能，能夠及時(shí)且精確地監(jiān)測(cè)到大氣中是否存在毒害氣體［5］。

目前，我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)行業(yè)中已有專家通過(guò)利用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化構(gòu)架。在這一實(shí)驗(yàn)中，相關(guān)專家研制了專門用于監(jiān)測(cè)生活環(huán)境中毒害氣體的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這一系統(tǒng)能夠持續(xù)性地工作3 周，傳感器節(jié)點(diǎn)能夠直接將監(jiān)測(cè)到的氣體數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)胶笈_(tái)基站中，傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)信息的最大傳輸速度能夠達(dá)到165kB/s。除此之外，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也能夠應(yīng)用在突發(fā)性事故的應(yīng)急預(yù)警和監(jiān)測(cè)工作中。無(wú)線傳感器系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、覆蓋面積較大等優(yōu)勢(shì)，能夠在大氣環(huán)境中對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行靈活的部署，提升了對(duì)于空氣中各類型參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)精確性［6］。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠廣泛地應(yīng)用在不同的地理環(huán)境中，有效地提升了環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精確性及信息傳遞的及時(shí)性。未來(lái)，無(wú)線傳感器技術(shù)將會(huì)克服節(jié)點(diǎn)消耗量較大等問(wèn)題，進(jìn)一步拓展在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的應(yīng)用范圍，提升環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性。