無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用探討

顧恒高

摘 要：文章主要針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用進(jìn)行分析，從無線傳感器網(wǎng)絡(luò)條件下環(huán)境監(jiān)測特征、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用方面進(jìn)行深入研究與探索，更好的促進(jìn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用效率的快速提升。

關(guān)鍵詞：無線傳感器;傳感器網(wǎng)絡(luò);環(huán)境監(jiān)測

隨著我國可持續(xù)發(fā)展逐漸深入，人們的環(huán)保理念快速形成，使得環(huán)境監(jiān)測工作受到廣泛關(guān)注與重視。其中在各種因素影響下，傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測模式已經(jīng)不符合環(huán)保工作需求，因此無線傳感器網(wǎng)絡(luò)得到了良好發(fā)展與運(yùn)用，在實(shí)時(shí)監(jiān)測區(qū)域環(huán)境的同時(shí)，還可確保出現(xiàn)緊急狀況下第一時(shí)間制定應(yīng)對方案，有效避免環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)問題。

1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)條件下環(huán)境監(jiān)測特征

1.1 數(shù)據(jù)融合

環(huán)境監(jiān)測期間運(yùn)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，可確保環(huán)境監(jiān)測在相應(yīng)時(shí)間節(jié)點(diǎn)中所有數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的收集與整理兩種數(shù)據(jù)信息，其中傳感器收集的數(shù)據(jù)具有較強(qiáng)靜態(tài)性，但環(huán)境監(jiān)測工作通常需要大量動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù) [1]。因此所有節(jié)點(diǎn)都需要提前針對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇與處理，發(fā)現(xiàn)具有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，在將其傳送至相應(yīng)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)上。這時(shí)主機(jī)系統(tǒng)決策可將多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有機(jī)整合。

1.2 多數(shù)據(jù)傳輸方式

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點(diǎn)都有著發(fā)射與接收能力，為實(shí)現(xiàn)良好數(shù)據(jù)信息傳輸提供了有力支持。通常情況下，需要監(jiān)測的區(qū)域環(huán)境較為惡劣，想要促進(jìn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送與接收效率不斷提升，還需工作人員科學(xué)計(jì)算系統(tǒng)天線收發(fā)功率與靈敏性。而使用多數(shù)據(jù)傳輸方式可確保數(shù)據(jù)收發(fā)期間若出現(xiàn)問題時(shí)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)跟蹤，并在數(shù)據(jù)穩(wěn)定期間進(jìn)行定時(shí)發(fā)送，而工作人員在查詢期間也可及時(shí)反饋相應(yīng)數(shù)據(jù)信息，還可實(shí)現(xiàn)處理器定時(shí)休眠，防止出現(xiàn)功耗現(xiàn)象，提高設(shè)備施工時(shí)間，避免大量無效數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，為處理器運(yùn)行效率提升提供良好條件。

2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

2.1 大氣環(huán)境監(jiān)測

大氣環(huán)境監(jiān)測期間使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，可運(yùn)用大量傳感器對較大范圍空氣中的氣體含量進(jìn)行科學(xué)監(jiān)測。利用環(huán)境監(jiān)測中的所有數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)收集的監(jiān)測參數(shù)可第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)氣體中存在的那些有毒物質(zhì)，防止出現(xiàn)安全問題。根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)大氣環(huán)境監(jiān)測中使用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，還可為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)大氣環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的形成創(chuàng)建良好條件，進(jìn)而針對大氣中的各種有害物質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)無線監(jiān)測。該系統(tǒng)可連續(xù)監(jiān)測 21 天至 28天，利用節(jié)點(diǎn)將監(jiān)測數(shù)據(jù)參數(shù)傳輸至相應(yīng)網(wǎng)關(guān)上，其總節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸效率可達(dá)到每秒 160kb， 在建筑物之間的最遠(yuǎn)傳輸距離為 78m，而空曠位置最遠(yuǎn)傳輸距離為 300m。

2.2 水環(huán)境監(jiān)測

在水環(huán)境監(jiān)測中科學(xué)運(yùn)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，可有效促進(jìn)監(jiān)測效果快速提升。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測與傳統(tǒng)監(jiān)測方法相比，不用鋪設(shè)各種基礎(chǔ)性設(shè)施，這也使得其有較強(qiáng)的便捷性。同時(shí)無線傳感器節(jié)點(diǎn)價(jià)格較為便宜，在范圍較大水環(huán)境部署無線傳感器節(jié)點(diǎn)后，可通過節(jié)點(diǎn)收集數(shù)據(jù)信息的空間性獲得精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息。當(dāng)針對濕地水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控時(shí)，使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可確保監(jiān)測數(shù)據(jù)較為精準(zhǔn)，還可深入研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)連通性現(xiàn)象，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)確保青藏高原等地區(qū)水資源監(jiān)測連通性覆蓋問題得到良好解決。

2.3 生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用

在地質(zhì)監(jiān)測、自然環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)監(jiān)測、火災(zāi)監(jiān)測等方面，都可有效運(yùn)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，利用其自主組織以及低成本等特征，實(shí)現(xiàn)各種無法進(jìn)行人工操作的工作，進(jìn)而針對生態(tài)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。在監(jiān)測生態(tài)環(huán)境期間，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有著廣泛的應(yīng)用，如在無人居住以及野外監(jiān)測區(qū)域，通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)無人化、長時(shí)間監(jiān)測工作，確保生態(tài)環(huán)境保護(hù)與分析工作具有良好完善的數(shù)據(jù)信息;還可在河流沿線安裝無線傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測河流水位與水資源污染情況，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)相應(yīng)問題時(shí)會第一時(shí)間發(fā)送預(yù)警信息;另外，針對滑坡、泥石流等高發(fā)地區(qū)布置大量無線傳感器，就可結(jié)合實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)提前對各種自然災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警，為相關(guān)部門及時(shí)制定應(yīng)對方案提供有力支持，降低自然災(zāi)害對于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成的威脅 [2]。也可在森林防護(hù)區(qū)域中布置大量無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，對火險(xiǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，當(dāng)出現(xiàn)火險(xiǎn)問題時(shí)，可第一時(shí)間進(jìn)行報(bào)警處理，同時(shí)明確火險(xiǎn)實(shí)際位置與大小等信息，確保消防人員及時(shí)消滅火險(xiǎn)。

3結(jié)束語

綜上所述，人們環(huán)保意識的完善使得環(huán)境監(jiān)測工作受到人們廣泛關(guān)注與重視，其中傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)不符合社會發(fā)展需求，這也推進(jìn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)快速形成。同時(shí)在其各種優(yōu)勢作用下，在大氣環(huán)境監(jiān)測、水環(huán)境監(jiān)測以及生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)有了廣泛使用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐榮 ， 劉輝 . 無線傳感器在環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)采集與傳輸中的應(yīng)用前景 [J]. 喀什大學(xué)學(xué)報(bào) ，2018，39（3）：45-50.

[2] 蔣丹 ， 董欣 . 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用[J]. 環(huán)境與發(fā)展 ，2018，30（3）：166.

（廣西壯族自治區(qū)玉林生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 ?廣西 ?玉林 ? 537000）