無(wú)線感測(cè)器的軟硬體架構(gòu)與相關(guān)應(yīng)用簡(jiǎn)介

1、無(wú)線感測(cè)器的軟硬體架構(gòu)與相關(guān)應(yīng)用簡(jiǎn)介國(guó)立中興大學(xué)1OutlineWhat is WSNs?設(shè)計(jì)考量硬體規(guī)格軟體規(guī)格相關(guān)開(kāi)發(fā)工具學(xué)術(shù)上的研究生活上的應(yīng)用結(jié)語(yǔ)2OutlineWhat is WSNs?設(shè)計(jì)考量硬體規(guī)格軟體規(guī)格相關(guān)開(kāi)發(fā)工具學(xué)術(shù)上的研究生活上的應(yīng)用結(jié)語(yǔ)3What is WSNs?WSNs：Wireless Sensor Networks.無(wú)線感測(cè)網(wǎng)路。針對(duì)使用者所需要監(jiān)控之區(qū)域，佈署大量具有感測(cè)能力及通訊能力之節(jié)點(diǎn)（Sensor Node），這些節(jié)點(diǎn)所形成之網(wǎng)路系統(tǒng)，即可稱(chēng)為無(wú)線感測(cè)網(wǎng)路。4What is WSNs?（cont.）WSNs：在系統(tǒng)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，各自進(jìn)行感測(cè)、運(yùn)算及儲(chǔ)存，

2、之後透過(guò)無(wú)線傳輸?shù)姆绞?，?jīng)由其它節(jié)點(diǎn)或是直接地將資料傳回到資料聚集中心。資料聚集中心除了負(fù)責(zé)資料之蒐集，同時(shí)也可用來(lái)發(fā)起一個(gè)網(wǎng)路並充當(dāng)協(xié)調(diào)者的角色。使用者將可從資料聚集中心來(lái)取得所需要的資料，並加以使用這些資料。5What is WSNs?（cont.）WSNs：基於上述的運(yùn)作原理，這些無(wú)線感測(cè)節(jié)點(diǎn)並不需要安裝太多昂貴的晶片及元件；並可視不同的應(yīng)用，安裝不同的元件，更能減少無(wú)線感測(cè)節(jié)點(diǎn)的成本。利用大量佈署節(jié)點(diǎn)，來(lái)達(dá)到等同於一些昂貴器材的效能，這更是無(wú)線感測(cè)網(wǎng)路的特色之一。6What is WSNs?（cont.）7What is WSNs?（cont.）WSNs：美國(guó)早於越戰(zhàn)期間便有類(lèi)似的概念

3、。在地面上佈署音響感測(cè)器，用來(lái)偵察裝甲車(chē)以及部隊(duì)所造成的地面震動(dòng)，利用C130運(yùn)輸機(jī)將空投式振動(dòng)偵測(cè)裝置（The air-delivered seismic detection, ADSID）空投到越南這個(gè)巨大的戰(zhàn)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)。8What is WSNs?（cont.）WSNs：在1999年，美國(guó)著名商業(yè)週刊（Business Week）就提到了這個(gè)可能成為21世紀(jì)最偉大發(fā)明的無(wú)線感測(cè)網(wǎng)路。9What is WSNs?（cont.）WSNs：在2003年IEEE Journals，CHEE-YEE CHONG、SRIKANTA P. KUMAR 也在其著作 “Sensor Networks: Ev

4、olution, Opportunities, and Challenges.” 中，提到無(wú)線感測(cè)網(wǎng)路，並且以Cheap, smart devices來(lái)稱(chēng)呼它。10What is WSNs?（cont.）WSNs：由於微電子技術(shù)的進(jìn)步，使得WSNs的相關(guān)元件成本得以下降至合理的範(fàn)圍，成本的下降也讓更多人願(yuàn)意嘗試這項(xiàng)新科技以取代傳統(tǒng)的監(jiān)控方式。11What is WSNs?（cont.）WSNs：傳統(tǒng)的監(jiān)控任務(wù)，通常是人工的方式進(jìn)行監(jiān)控，或者是利用感測(cè)器收集資料後，再經(jīng)由人工的方式回收資料至中央控制端。相較於上述的方式，WSNs有著全自動(dòng)的資料回收流程，利用無(wú)線網(wǎng)路的傳輸，即可有效率的回收感應(yīng)到

5、的資料。12What is WSNs?（cont.）WSNs：一些相關(guān)的通訊及計(jì)算的演算法也在同步發(fā)展中，讓這個(gè)電力資源有限的無(wú)線感測(cè)網(wǎng)路系統(tǒng)，能夠得到最高的效率。13OutlineWhat is WSNs?設(shè)計(jì)考量硬體規(guī)格軟體規(guī)格相關(guān)開(kāi)發(fā)工具學(xué)術(shù)上的研究生活上的應(yīng)用結(jié)語(yǔ)14設(shè)計(jì)考量無(wú)線感測(cè)器設(shè)計(jì)的時(shí)候，主要有幾個(gè)需要考量的因素，如：運(yùn)作環(huán)境.擴(kuò)充性.硬體成本.電量消耗.容錯(cuò)能力.網(wǎng)路拓樸.15設(shè)計(jì)考量（cont.）不同的無(wú)線感測(cè)網(wǎng)路應(yīng)用，搭配上不同的設(shè)計(jì)，除了可以有效的節(jié)省成本外，也可以得到更高的系統(tǒng)效能。16設(shè)計(jì)考量（cont.）設(shè)計(jì)考量：運(yùn)作環(huán)境：無(wú)線感測(cè)網(wǎng)路的應(yīng)用範(fàn)圍相當(dāng)廣泛，如：居家

6、照護(hù)、野生動(dòng)物追蹤、森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)、化學(xué)環(huán)境監(jiān)測(cè)以及戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等。感測(cè)器的設(shè)計(jì)必須能夠因應(yīng)各種不同環(huán)境而有不同的設(shè)計(jì)，以便更快速且正確地蒐集不同環(huán)境所產(chǎn)生的資料。17設(shè)計(jì)考量（cont.）設(shè)計(jì)考量：擴(kuò)充性：依照應(yīng)用的不同，感測(cè)器所需的數(shù)量也不相同，數(shù)量可從數(shù)十個(gè)、數(shù)百個(gè)到甚至數(shù)百萬(wàn)個(gè)。例如：在車(chē)輛追蹤的應(yīng)用上，每個(gè)區(qū)域中就可能會(huì)部署數(shù)十個(gè)無(wú)線感測(cè)器。如果需要較高的精準(zhǔn)度，甚至可以將密度提高到數(shù)千個(gè)無(wú)線感測(cè)器，以增加準(zhǔn)確度。18設(shè)計(jì)考量（cont.）設(shè)計(jì)考量：硬體成本：由於感測(cè)器部署的數(shù)量往往極為龐大，所以必須要降低設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)時(shí)所花費(fèi)的系統(tǒng)成本。因此，考慮什麼時(shí)候要裝配定位裝置、溫度感應(yīng)裝置、溼度感應(yīng)

7、裝置等，這些硬體方面的取捨，都是可以成為我們減少成本的考量因素。19設(shè)計(jì)考量（cont.）設(shè)計(jì)考量：電量消耗：無(wú)線感測(cè)器是一個(gè)微電子裝置，所能裝配的電量也因此受到限制，其一般的系統(tǒng)中，通常是以電池來(lái)提供電力的。在某些應(yīng)用環(huán)境中要更換電池是不可能的。在進(jìn)行事件感測(cè)、資料運(yùn)算以及資料傳輸都會(huì)消耗感測(cè)器的電量，因此要怎麼減少電源的消耗以及如何管理電源就顯得相當(dāng)重要。20設(shè)計(jì)考量（cont.）設(shè)計(jì)考量：容錯(cuò)能力：無(wú)線感測(cè)節(jié)點(diǎn)很可能因?yàn)殡娏谋M或是遭到環(huán)境因素的影響而故障，而這些故障的節(jié)點(diǎn)必須不能影響到整個(gè)網(wǎng)路的運(yùn)作，因此我們必須設(shè)計(jì)容錯(cuò)的機(jī)制，來(lái)避免上述情況的發(fā)生。在容錯(cuò)的部分我們也會(huì)視應(yīng)用的不同而分

8、為不同等級(jí)，例如：用於感測(cè)居家環(huán)境的溫度、溼度時(shí)，只需要等級(jí)較低的容錯(cuò)機(jī)制；如果是在軍事環(huán)境中，用來(lái)監(jiān)測(cè)敵方行動(dòng)的情況，則需要較高的容錯(cuò)等級(jí)，以便因應(yīng)一些緊急的狀況。21OutlineWhat is WSNs?設(shè)計(jì)考量硬體規(guī)格軟體規(guī)格相關(guān)開(kāi)發(fā)工具學(xué)術(shù)上的研究生活上的應(yīng)用結(jié)語(yǔ)22硬體規(guī)格在無(wú)線感測(cè)器的硬體架構(gòu)上，目前已經(jīng)有共通的規(guī)範(fàn)，也就是不管是由哪家廠商所生產(chǎn)製造的無(wú)線感測(cè)器都會(huì)包含感測(cè)元件、處理元件、傳送元件與提供電源的電力元件。23硬體規(guī)格（cont.）24硬體規(guī)格（cont.）針對(duì)感測(cè)器硬體中的幾個(gè)重要部份，說(shuō)明其設(shè)計(jì)及應(yīng)用之原理：感測(cè)單元（Sensing Unit）處理單元（Proce

9、ssing Unit）傳送單元（Transceiver Unit）電力單元（Power Unit）25硬體規(guī)格（cont.）硬體規(guī)格：感測(cè)單元：分為感測(cè)元件與訊號(hào)轉(zhuǎn)換元件兩部分。其中感測(cè)元件主要是用來(lái)負(fù)責(zé)偵測(cè)環(huán)境，例如：光的強(qiáng)度、溫度、濕度等。這些蒐集到的資是以比訊號(hào)表示，因此便要有一個(gè)訊號(hào)轉(zhuǎn)換的元件，將感測(cè)器所感測(cè)到的比訊號(hào)轉(zhuǎn)換成位訊號(hào)，之後再將資送到處理元件加以處。26硬體規(guī)格（cont.）硬體規(guī)格：處理單元：分為儲(chǔ)存元件與處理元件兩部分。其中儲(chǔ)存元件功能就似個(gè)人電腦中的記憶體，儲(chǔ)存感測(cè)到的資料。而處理元件就是嵌入式系統(tǒng)上的微控制元件，就像是個(gè)人電腦的中央處理器（Central Proce

10、ssing Unit，CPU），主要負(fù)責(zé)執(zhí)事先燒錄的韌體，或是透過(guò)後端發(fā)送命令，控制感測(cè)元件收集資料，之後再透過(guò)傳送元件將感測(cè)到的資，以無(wú)線的方式傳送回去資料聚集中心。27硬體規(guī)格（cont.）硬體規(guī)格：傳送單元：用來(lái)連結(jié)網(wǎng)路上的節(jié)點(diǎn)，也就是負(fù)責(zé)將其所存在的無(wú)線感測(cè)器與其它無(wú)線感測(cè)器連結(jié)，讓無(wú)線感測(cè)器之間能夠進(jìn)行溝通，或是將感測(cè)器所感測(cè)到的資料回傳至資料聚集中心。28硬體規(guī)格（cont.）硬體規(guī)格：電力單元：提供所有元件電力的主要來(lái)源。尤其，可以視應(yīng)用的需求加裝太陽(yáng)能電池來(lái)增加電能。29硬體規(guī)格（cont.）大部分的感測(cè)任務(wù)中都需要藉由獲得無(wú)線感測(cè)節(jié)點(diǎn)所在的位置來(lái)提高準(zhǔn)確率，因此可以安裝定位裝

11、置來(lái)輔助系統(tǒng)運(yùn)作?；蚴钱?dāng)系統(tǒng)執(zhí)行較特別的任務(wù)時(shí)，也可以視情況加裝不同的元件，來(lái)取得更精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。30OutlineWhat is WSNs?設(shè)計(jì)考量硬體規(guī)格軟體規(guī)格相關(guān)開(kāi)發(fā)工具學(xué)術(shù)上的研究生活上的應(yīng)用結(jié)語(yǔ)31軟體規(guī)格作業(yè)系統(tǒng)：無(wú)線感測(cè)器的由於硬體簡(jiǎn)單，雖然可以直接在硬體上製作應(yīng)用程式，但是在應(yīng)用開(kāi)發(fā)上出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，設(shè)計(jì)人員便需要直接對(duì)硬體進(jìn)行處理，無(wú)法得到一般作業(yè)系統(tǒng)可提供的強(qiáng)大支援。32軟體規(guī)格（cont.）作業(yè)系統(tǒng)：若是直接使用現(xiàn)有的嵌入式作業(yè)系統(tǒng)，例如：WinCE、Linux等，由於這些作業(yè)系統(tǒng)主要支援嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域較複雜的應(yīng)用，其功能對(duì)於感測(cè)器而言依舊過(guò)於複雜。且系統(tǒng)程式相當(dāng)龐大，無(wú)

12、線感測(cè)器的硬體資源相當(dāng)有限，故一般作業(yè)系統(tǒng)很難在這樣的資源環(huán)境下正常運(yùn)作。33軟體規(guī)格（cont.）作業(yè)系統(tǒng)：因此，加州柏克萊大學(xué)針對(duì)感測(cè)器網(wǎng)路的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了目前最普及的感測(cè)器作業(yè)系統(tǒng)TinyOS。TinyOS作業(yè)系統(tǒng)有一些特點(diǎn)，例如：輕量級(jí)線程技術(shù)(Lightweight Thread)、事件驅(qū)動(dòng)模式(Event Driven)、組件編程(Component-Based Programming)等。TinyOS作業(yè)系統(tǒng)、函式庫(kù)及應(yīng)用程式都是用Network Embedded System C(nesC)語(yǔ)言撰寫(xiě)而成的，這是一種全新的概念。34軟體規(guī)格（cont.）程式語(yǔ)言：nesC利用編寫(xiě)組件

13、結(jié)構(gòu)化的原理，來(lái)實(shí)現(xiàn)TinyOS的架構(gòu)化概念和執(zhí)行模型設(shè)計(jì)，其主要用於感應(yīng)器網(wǎng)路嵌入式系統(tǒng)。nesC具有類(lèi)似於標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的語(yǔ)法，但支援TinyOS的協(xié)同模型。TinyOS定義了許多在nesC中所表達(dá)的重要概念。35軟體規(guī)格（cont.）程式語(yǔ)言：nesC基本概念是讓架構(gòu)和內(nèi)容的分離。程式由許多組件構(gòu)成，它們利用配線連結(jié)在一起(Wire)構(gòu)成一個(gè)完整程式。組件的定義有兩種：一種用於它們的描述，包含它們介面請(qǐng)求名稱(chēng)。一種用於它們介面的補(bǔ)充與執(zhí)行。36軟體規(guī)格（cont.）37OutlineWhat is WSNs?設(shè)計(jì)考量硬體規(guī)格軟體規(guī)格相關(guān)開(kāi)發(fā)工具學(xué)術(shù)上的研究生活上的應(yīng)用結(jié)語(yǔ)38相關(guān)開(kāi)發(fā)工具簡(jiǎn)單

14、介紹兩種臺(tái)灣常用的無(wú)線感測(cè)器系統(tǒng)，分別為：識(shí)方科技 Tmote Sky。源鼎科技 FT - 6250。39相關(guān)開(kāi)發(fā)工具（cont.）識(shí)方科技 Tmote Sky：Tmote Sky為識(shí)方科技針對(duì)無(wú)線感測(cè)網(wǎng)路及各式監(jiān)測(cè)應(yīng)用所開(kāi)發(fā)之超低用電無(wú)線傳輸模組。其採(cǎi)用產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之界面，並且遵循最新產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)整合溫度、濕度、光照等周邊裝置以形成區(qū)域網(wǎng)路應(yīng)用。Tmote Sky可以藉由TinyOS來(lái)獲得完整之相關(guān)無(wú)線傳輸協(xié)定的支援並結(jié)合各種開(kāi)放之資源軟體。40相關(guān)開(kāi)發(fā)工具（cont.）41相關(guān)開(kāi)發(fā)工具（cont.）42相關(guān)開(kāi)發(fā)工具（cont.）識(shí)方科技 Tmote Sky：Tmote Sky開(kāi)發(fā)套件組包含以下套

15、件：IEEE802.15.4支援模組。TinyOS系統(tǒng)。各類(lèi)on board感測(cè)器（溫度、濕度、全光照及可見(jiàn)光照）。43相關(guān)開(kāi)發(fā)工具（cont.）44相關(guān)開(kāi)發(fā)工具（cont.）源鼎科技 FT 6250：源鼎科所開(kāi)發(fā)的FT-6250是一塊內(nèi)建高功率ZigBee無(wú)線傳輸模組的實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)板，可透過(guò)GPIO、UART、ADC、DAC或Comparator等相關(guān)介面接上各式感測(cè)器，以進(jìn)行無(wú)線感測(cè)網(wǎng)路的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。45相關(guān)開(kāi)發(fā)工具（cont.）46相關(guān)開(kāi)發(fā)工具（cont.）源鼎科技 FT 6250：高功率的無(wú)線傳輸模組設(shè)計(jì)，具備較大的訊號(hào)涵蓋範(fàn)圍，相當(dāng)適用於長(zhǎng)距離的無(wú)線感測(cè)應(yīng)用。尤其，在戶(hù)外無(wú)遮蔽物的情況下，

16、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸距離可高達(dá)700公尺?？刹鹦妒降臒o(wú)線天線設(shè)計(jì)，可配合實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟煌鼡Q各種型式的天線。符合IEEE 802.15.4規(guī)範(fàn)。提供彈性的電源選擇，包含適用於開(kāi)發(fā)階段的電源供應(yīng)器以及可應(yīng)用於實(shí)驗(yàn)階段的電池盒。47OutlineWhat is WSNs?設(shè)計(jì)考量硬體規(guī)格軟體規(guī)格相關(guān)開(kāi)發(fā)工具學(xué)術(shù)上的研究生活上的應(yīng)用結(jié)語(yǔ)48學(xué)術(shù)上的研究基於無(wú)線感測(cè)網(wǎng)路的特性，將會(huì)有許多有別於一般網(wǎng)路系統(tǒng)的問(wèn)題需要解決。49學(xué)術(shù)上的研究（cont.）Topology：由於無(wú)線感測(cè)網(wǎng)路的節(jié)點(diǎn)是以任意的方式來(lái)佈滿(mǎn)整個(gè)需要監(jiān)控的區(qū)域，所以並沒(méi)有辦法事先得到節(jié)點(diǎn)的散佈方式，以及這些節(jié)點(diǎn)間連線的詳細(xì)資料。50學(xué)術(shù)上的研究（

17、cont.）Topology：明顯地，如果節(jié)點(diǎn)之間沒(méi)有辦法連線，它們就無(wú)法傳送感應(yīng)到的資料回到中央控制端，使用者也就無(wú)法得到相關(guān)的訊息。同時(shí)，如果系統(tǒng)雖然有辦法連線，但是卻以較沒(méi)有效率的方式來(lái)連線，在這種情況下將會(huì)快速的消耗節(jié)點(diǎn)的生命週期（life time），這種情況將不會(huì)是使用者希望看到的。51學(xué)術(shù)上的研究（cont.）Topology：有關(guān)連線方式的改良，近年來(lái)著名的LEACH（Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy）演算法就是一個(gè)很好的例子。利用下面幾頁(yè)的簡(jiǎn)介，可以很清楚的看出該演算法利用簡(jiǎn)單的創(chuàng)意，卻能有效的延長(zhǎng)整個(gè)系統(tǒng)的生命週期。52學(xué)術(shù)上

18、的研究（cont.）Topology：麻工學(xué)院：LEACH演算法是針對(duì)原有的分群網(wǎng)更進(jìn)一步改良的分群演算法。該演算法首先在分群網(wǎng)中收集分群節(jié)點(diǎn)的資來(lái)加以處理以低全區(qū)域的通訊，然後再隨機(jī)選擇分群網(wǎng)的領(lǐng)導(dǎo)節(jié)點(diǎn)來(lái)與遠(yuǎn)端的中央控制中心通訊，如此可將能量消耗平均地分散在所有的感測(cè)節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而延長(zhǎng)系統(tǒng)的生命週期。53學(xué)術(shù)上的研究（cont.）Topology：使用相同的節(jié)點(diǎn)分佈模型，並且利用傳統(tǒng)的Direct communication和MTE（minimum transmission energy）來(lái)相比於LEACH，可以很清楚的看出，在經(jīng)過(guò)1200次回傳資料至中央控制端，無(wú)線感測(cè)節(jié)點(diǎn)的存活率已有相當(dāng)大的

19、差別。54學(xué)術(shù)上的研究（cont.）Topology：原始模型：55學(xué)術(shù)上的研究（cont.）Topology：Direct communication：56學(xué)術(shù)上的研究（cont.）Topology：MTE（minimum transmission energy）：57學(xué)術(shù)上的研究（cont.）Topology：LEACH：58學(xué)術(shù)上的研究（cont.）Volume：無(wú)線感測(cè)器的體積，也是科學(xué)家們一直相當(dāng)投入的一個(gè)領(lǐng)域。節(jié)點(diǎn)除了會(huì)散佈於大自然中，以用來(lái)執(zhí)行監(jiān)控環(huán)境的任務(wù)；同時(shí)，這些節(jié)點(diǎn)也有可能被放置於人們所無(wú)法到達(dá)的洞穴、或需監(jiān)控的機(jī)器空隙中，這時(shí)候節(jié)點(diǎn)的體積大小就是相當(dāng)重要的了。59學(xué)術(shù)上

20、的研究（cont.）Volume：加州柏克萊大學(xué)：該校的研究計(jì)畫(huà)Smart Dust專(zhuān)案，則是探索感測(cè)器硬體最小化的可性。該計(jì)畫(huà)成果將感測(cè)器、微處器、電源及無(wú)線傳輸晶片整合在一個(gè)僅僅只有一方英吋的微小節(jié)點(diǎn)上。由於這項(xiàng)計(jì)畫(huà)的成功，使得感測(cè)器的最小化設(shè)計(jì)，有進(jìn)一步的創(chuàng)新成果。60OutlineWhat is WSNs?設(shè)計(jì)考量硬體規(guī)格軟體規(guī)格相關(guān)開(kāi)發(fā)工具學(xué)術(shù)上的研究生活上的應(yīng)用結(jié)語(yǔ)61生活上的應(yīng)用由於無(wú)線感測(cè)器的微小體積，使得它有著相當(dāng)大的機(jī)動(dòng)性，一些人們無(wú)法到達(dá)或者是無(wú)法輕易部署人力的場(chǎng)所，都可以利用無(wú)線感測(cè)器來(lái)取代。62生活上的應(yīng)用（cont.）近十年來(lái)微機(jī)電技術(shù)的進(jìn)步，微處理器晶片、無(wú)線電控

21、制元件以及各種感測(cè)元件的體積與製造成本逐漸減少到可以接受的範(fàn)圍。63生活上的應(yīng)用（cont.）尤其，就以傳統(tǒng)的監(jiān)控任務(wù)而言，都是需要大量的人力、大量的資源以及長(zhǎng)時(shí)間的資料累積，但如果以無(wú)線感測(cè)器來(lái)取代的話，基於無(wú)線感測(cè)器的機(jī)動(dòng)性，更是可以大量的縮減成本，同時(shí)也能夠達(dá)到原有任務(wù)所需的成效。64生活上的應(yīng)用（cont.）生活上的應(yīng)用：資產(chǎn)與倉(cāng)儲(chǔ)的管理：感測(cè)器可用於監(jiān)控及追蹤資產(chǎn)，例如：卡車(chē)或是設(shè)備。尤其是在沒(méi)有網(wǎng)路架構(gòu)的環(huán)境裡。此外，感測(cè)器亦可使用在工業(yè)管理上，例如：石油或瓦斯的儲(chǔ)存及運(yùn)輸設(shè)備。65生活上的應(yīng)用（cont.）生活上的應(yīng)用：汽車(chē)工業(yè)：隨著汽車(chē)通訊標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，汽車(chē)間的通訊以及汽車(chē)與交通

22、設(shè)施間的通訊將是重要的研究議題。而感測(cè)器的近程應(yīng)用為汽車(chē)行進(jìn)間緊急狀況的警告與安全駕駛的輔助措施。66生活上的應(yīng)用（cont.）生活上的應(yīng)用：建築物的監(jiān)控：嵌入至建築物中的感測(cè)器，可藉由監(jiān)控建築物裡的溫度及照明狀況，來(lái)調(diào)節(jié)大樓的空調(diào)系統(tǒng)，進(jìn)而達(dá)到節(jié)約能源的目的。67生活上的應(yīng)用（cont.）生活上的應(yīng)用：生態(tài)環(huán)境監(jiān)控：感測(cè)器可用於觀察野生棲息地的變化，並以避免造成棲息地受到破壞的方式來(lái)進(jìn)行網(wǎng)路的佈建。如此一來(lái)，感測(cè)器便能提供環(huán)境變化的警訊，例如：空氣品質(zhì)的監(jiān)控、水質(zhì)監(jiān)控、自然或人為災(zāi)害的追蹤控制等等。68生活上的應(yīng)用（cont.）生活上的應(yīng)用：健康醫(yī)療照護(hù)：對(duì)於老人的醫(yī)療照護(hù)，可以透過(guò)感測(cè)網(wǎng)路

23、將重要的生理訊號(hào)傳送到遠(yuǎn)方的醫(yī)療系統(tǒng)。若感測(cè)器發(fā)現(xiàn)病患的生理現(xiàn)象異常時(shí)，可透過(guò)感測(cè)網(wǎng)路通知醫(yī)療團(tuán)隊(duì)做適時(shí)的處理。對(duì)老人醫(yī)療照護(hù)系統(tǒng)而言，將是非常重要的應(yīng)用。69生活上的應(yīng)用（cont.）生活上的應(yīng)用：軍事戰(zhàn)場(chǎng)的感知：即時(shí)的智慧型戰(zhàn)場(chǎng)感知為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中非常重要的核心能力。藉由感測(cè)網(wǎng)路蒐集的情資，後方的指揮官便可參考相關(guān)的軍事訊息，進(jìn)而做出重要的軍事判斷與決策。70生活上的應(yīng)用（cont.）生活上的應(yīng)用：安全性與維安：無(wú)線感測(cè)網(wǎng)路一個(gè)相當(dāng)重要的應(yīng)用為重要設(shè)施，如機(jī)場(chǎng)、地下鐵、核電廠、發(fā)電廠、電信設(shè)備等等的安全維護(hù)。透過(guò)感測(cè)器所提供的資訊，將可使這些重要的民生設(shè)備正常運(yùn)作，以維護(hù)大家的生命安全。71生活上的應(yīng)用（cont.）一些無(wú)線感測(cè)器之應(yīng)用的實(shí)例：工研院電光所晶圓廠務(wù)區(qū)。臺(tái)積電WSN示範(fàn)?wèi)?yīng)用計(jì)畫(huà)。故宮博物院。72生活上的應(yīng)用（cont.）生活上的應(yīng)用：工研院電光所晶圓廠務(wù)區(qū)：工研院在其電光所晶圓廠務(wù)區(qū)，利用溫度和煙霧感測(cè)器偵測(cè)廠區(qū)環(huán)境，藉由佈建多個(gè)溫度和煙霧感測(cè)器、無(wú)線網(wǎng)路連接中介器、WSN逃難指示板、閘道器等組成一個(gè)WSN網(wǎng)路。73生活上的應(yīng)用（cont.）生活上的應(yīng)用：工研院電光所晶圓廠務(wù)區(qū)：每天感測(cè)器會(huì)自動(dòng)偵測(cè)環(huán)境狀況，只要發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，並判定為火災(zāi)發(fā)生時(shí)，便會(huì)透過(guò)無(wú)線感知網(wǎng)路通知應(yīng)變