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無線傳感器網絡助力綠色應用(已修改)

2026-06-27 05:49 本頁面

　

【正文】無線傳感器網絡助力綠色應用NI技術市場工程師方慧敏引言：近年來，氣候變化造成的自然災害頻發。普遍認為，溫室效應是造成天氣變化的罪魁禍首。自《京都議定書》達成以來，各國政府相繼設置節能目標，以減緩溫室效應。例如：在我國的十一五計劃中，明確提出了要將單位GDP能源消耗降低20%，主要污染物降低10%的目標。設定目標的目的在于節能減排，然而若無法測量和核實，那么這個目標也只能是一紙空談。若能夠明確了解能源消耗在哪里，當前污染情況如何，則不僅能夠幫助我們采取更具有針對性的手段確保節能效果，還能夠時刻提醒我們改變行為模式，采用更為綠色的生活和生產方式。然而測量和核實能源的消耗并不容易，節能減排的監測應用對測量系統有著很高的要求。以大型工廠的節能監測項目為例：首先，待測物理參數種類繁多，包括能耗參數，如用電量、用水量；污染排放參數，如氮氧化物和固體污染物的排放量；以及環境參數，如工廠周圍的水質、空氣質量等。其次，由于監測系統通常在工廠投入運營之后開始構建，所以安裝過程中必須注意與工廠現有線路和監控系統良好兼容，確保不影響工廠的正常運作。最后，監測結果還必須能夠實時反饋，通過網絡供工程師和科學家隨時查閱和調用。無線傳感器網絡技術(Wireless Sensor Network)的發展使得這些需求得以滿足。美國總統科技顧問委員會曾在《面向21世紀的聯邦能源研究與發展規劃》中提到：“無線傳感器技術的發展將使工業生產效率提高10%，并使排放和污染降低25%?！睙o線傳感器網絡技術簡介無線傳感器網絡誕生于上世紀70年代，最早被應用于美國軍方資助項目。隨著時間的推移，技術不斷完善，無線傳感器網絡的應用逐漸從軍用轉向于民用。這是一種由獨立分布的節點以及網關構成的傳感器網絡。安放在不同地點的傳感器節點持續采集外界的物理信息，如溫度、電量、CO2等。相互獨立的節點之間通過無線網絡進行通信。無線傳感器網絡的每個節點都能夠實現采集與數據處理，并與其它節點和網關進行通信。最終所有數據將匯總到網關，工程師可以從網關獲取數據，查看歷史數據記錄或進行分析。一個典型的無線傳感器網絡節點的硬件由傳感器接口、ADC、微處理器、電源以及無線收發裝置組成。由于無線傳感器網絡采用了特殊的嵌入式微處理器，通常工程師需要學習新的語言才能夠使用這一技術。National Inst

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