1.2 无线传感网络的发展与应用

1.2.1 发展历程与方向

无线传感网络的发展历程大体可分成三个阶段，从最初的智能传感器发展到无线智能传感器，进而演变到我们今天所述的无线传感网络。下面对这三个阶段的发展渊源以及典型特征进行介绍。

（1）第一阶段是智能传感器阶段。这个阶段最早可以追溯至越南战争时期使用的传统传感器系统。当年美越双方在密林覆盖的“胡志明小道”进行了一场血腥较量。“胡志明小道”是胡志明部队向南方游击队输送物资的秘密通道，美军对其进行了狂轰滥炸，但效果不大。后来，美军投放了2万多个“热带树”传感器。“热带树”实际上是由震动和声响传感器组成的系统，它由飞机投放，落地后插入泥土中，只露出伪装成树枝的无线电天线，因而被称为“热带树”。只要对方车队经过，传感器探测出目标产生的震动和声响信息，自动发送到指挥中心，美机立即展开追杀，总共炸毁或炸坏4.6万辆卡车。从这里可以看出，智能传感器能将计算能力嵌入到传感器中，使得传感器节点不仅具有数据采集能力，而且具有一定的信息判别和处理能力。

（2）第二阶段是无线智能传感器阶段。这个阶段处于20世纪70年代末至90年代末之间。美国国防部高级研究计划局（Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA）于1978年开始资助卡内基·梅隆大学进行分布式传感器网络的研究，这被看成是无线传感网络的雏形。这种分布式传感器网络系统能够实现多兵种协同交战、远程战场自动感知等。无线智能传感器在智能传感器的基础上增加了无线通信能力，大大延长了传感器的感知触角，降低了传感器的工程实施成本。因此在1999年，《商业周刊》将无线传感网络列为20世纪最具影响的21项技术之一 。

（3）第三阶段就是现在的无线传感网络阶段。这个阶段从21世纪开始至今，并还在不断发展和完善。无线传感网络将网络技术引入到无线智能传感器中，使得传感器不再是单个的感知单元，而是能够交换信息、协调控制的有机结合体，实现物与物的互连，把感知触角深入世界各个角落，大大加强了物联网获取目标信息的能力。无线传感网络除了应用于反恐活动以外，在其他商业领域更是获得了很好的应用，所以2002年美国国家重点实验室——橡树岭实验室（Oak Ridge National Laboratory）提出了“网络就是传感器”的论断。

由于无线传感网络在国际上被认为是继互联网之后的第二大网络，2003年美国《技术评论》杂志评出对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术，无线传感网络被列为第一。在现代意义上的无线传感网研究及其应用方面，我国与发达国家几乎同步启动，它已经成为我国信息领域位居世界前列的少数方向之一。在2006年我国发布的《国家中长期科学与技术发展规划纲要》中，为信息技术确定了三个前沿方向，其中有两项就与无线传感网络直接相关：智能感知和自组网技术。

未来，无线传感网络技术的发展方向将主要集中在以下3个方面的研究。

（1）能效。在无线传感网络的研究中，能效问题一直是技术难点。当前的处理器以及无线传输装置依然存在向微型化发展的空间，但在无线网络中需要数量更多的传感器，种类也要求多样化，将它们进行连接会导致耗电量的加大。如何提高网络性能、延长其使用寿命、并将不准确性误差控制在最小等将是未来无线传感网络研究的热点问题。

（2）数据管理。今后，无线传感网络接收的数据量将会越来越大，但是当前的使用模式对于数量庞大的数据管理和使用能力有限。如何进一步加快大数据分析处理以及管理能力，进而开发出新的应用模式将是非常有必要的。今天信息技术领域风起云涌的云计算技术、数据挖掘技术等新兴技术将为无线传感网络获取的大数据提供一种全新的开发和应用模式。

（3）标准与协议。标准的不统一会给无线传感网络的发展带来障碍。标准制定的时机也很重要。标准制定得过早，会制约技术的发展，标准制定得过迟，又会影响技术的应用。因此，在未来无线传感网络的发展过程中，要开发出能够全球通用且适用于无线传感网络特殊需要的各种通信标准和工作协议，同时兼顾与其他物理环境感知技术的融合，这将有助于无线传感网络的广泛使用，减少无线传感网络的数据冗余，拓展无线传感网络的应用领域。

1.2.2 典型应用举例

无线传感网络应用系统中大量采用具有智能感测和无线传输的微型传感设备或微型传感器，通过这些微型设备和传感器侦测周遭环境，如温度、湿度、光照、气体浓度、PM2.5、PM10、甲醛、电磁辐射、震动幅度等物理信息，并由无线网络将搜集到的信息传送给监控者。监控者解读报表信息后，便可掌握现场状况，进而维护、调整相关系统。由于监控物理世界的重要性从来没有像今天这么突出，所以无线传感网络已成为军事侦测、环境保护、建筑监测、安全作业、工业控制、家庭、船舶和运输系统自动化等应用中的重要技术手段，如图1-7所示。

1.军事侦测

无线传感网络可以协助实现有效的战场态势感知，满足作战力量“知己知彼”的要求。由于无线传感网络是由密集型、低成本、随机分布的节点组成的，自组织性和容错能力使其不会因为某些节点在恶意攻击中的损坏而导致整个系统崩溃，这一点是传统的传感器技术无法比拟的。也正是这一点，使无线传感网络非常适合应用于恶劣的战场环境中，包括监控兵力、装备和物资，监视冲突区，侦察敌方地形和布防，定位攻击目标，评估损失，侦察和探测核、生物和化学攻击等。无线传感网络的研究直接推动了以网络技术为核心的新军事革命，诞生了网络中心战的思想和体系。无线传感网络将会成为 C4ISRT（Command,Control Communication,Computing,Intelligence,Surveillance,Reconnaissance and Targeting）系统不可或缺的一部分。C4ISRT 系统的目标是利用先进的高科技技术，为未来的现代化战争设计一个集命令、控制、通信、计算、智能、监视、侦察和定位于一体的战场指挥系统，受到了军事发达国家的普遍重视。

战场侦查与监控是无线传感网络的典型应用。灵巧传感器网络（Smart Sensor Web, SSW）是美国陆军提出的针对网络中心战的需求而开发的满足这类应用的新型无线传感网络。如图1-8所示，用飞行器将大量微传感器节点散布于战场地域，并自组成网，边收集、边传输、边融合战场信息。系统软件通过解读传感器节点传输的数据内容，将它们与诸如公路、建筑、天气、单元位置等相关信息，以及其他无线传感网络的信息相互融合，向战场指挥员提供一个动态的、实时或近实时更新的战场信息数据库，为各作战平台更准确地制定战斗行动方案提供情报依据和服务，使情报侦察与获取能力产生质的飞跃。通过飞机或其他手段在敌方阵地大量部署各种传感器，对潜在的地面目标进行探测与识别，可以使己方以远程、精确、低代价、隐蔽的方式近距离地观察敌方布防，迅速、全方位地收集利于作战的信息，并根据战况快速调整和部署新的无线传感网络，及时发现敌方企图和对我方的威胁程度。通过对关键区域和可能路线的无线传感网络布控，可以实现对敌方全天候地严密监控，将大量信息集成为一幅战场全景图，以满足作战力量“知己知彼”的要求，大大提升指挥员对战场态势的感知水平。

无线传感网络还可为火控和制导系统提供准确的目标定位信息。网络嵌入式系统技术（Network Embedded System Technology,NEST）战场应用实验是美国国防高级研究计划局主导的一个项目，它应用了大量的微型传感器、先进的传感器融合算法、自定位技术等方面的成果。该项目成功地验证了能够准确定位敌方狙击手的传感器网络技术，它采用多个廉价音频传感器协同定位敌方射手，并标识在所有参战人员的个人计算机中，三维空间的定位精度可达到1.5m，定位延迟达到2s，甚至能显示出敌方射手采用跪姿和站姿射击的差异。

无线传感网络还可用在核生化监测和防恐中，将微小的传感器节点部署到战场环境中，形成自主工作的无线传感网络系统，并让其负责采集有关核生化数据信息，形成低成本、高可靠的核生化攻击预警系统。这一系统可以在不耗费人员战斗力的条件下，及时、准确地发现己方阵地上的核生化污染，为参战人员提供宝贵的快速反应时间，从而尽可能地减少人员伤亡和装备损失。无线传感网络还可以防范针对以地铁、车站等场所为目标的生化武器袭击，并及时采取防范对策。如将各种化学传感器和网络技术集于一体，无线传感器一旦检测到某种有害物质，就会自动向管理中心通报，自动开启引导旅客避难的广播，并封锁有关入口等，最大限度减少恐怖袭击造成的人员财产损失。

2.农业种植

在传统农业中，人们获取农田信息的方式都很有限，主要是通过人工测量，获取过程需要消耗大量的人力，而使用无线传感网络可以有效降低人力消耗和对农田环境的影响，获取精确的作物环境和作物信息。将各类传感器节点布撒到要监测的区域构成监控网络，通过这些传感器采集信息，可以帮助农民及时发现问题，并且准确定位发生问题的位置，使农业有可能逐渐从以人力为中心、依赖于孤立的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。例如，北京市科委计划项目“蔬菜生产智能网络传感器体系研究与应用”中正式把农用无线传感网络示范应用于温室蔬菜生产中。在温室环境里，单个温室即可成为无线传感网络的一个测量控制区，采用不同的传感器节点构成无线网络来测量土壤湿度、土壤成分、pH值、降水量、温度、空气湿度和气压、光照强度、CO2浓度等，以获得农作物生长的最佳条件，为温室精准调控提供科学依据。最终使温室中的传感器以及执行机构标准化、数字化、网络化，从而达到增加作物产量，提高经济效益的目的。图1-9所示为无线传感网络技术在大棚种植中的应用，通过感知节点和无线网络，将大棚养殖所需的各种传感参量传送到主控中心或者移动终端，然后根据采集的结果发布各种执行动作，如加湿除湿、加温降温、进风出风等，使得大棚形成一个环境智能调节、营造作物生长的最佳环境状态。

无线传感网络所具有的通信便利、部署方便的优点，使其在节水灌溉的控制中也得以应用。例如，节点具有土壤参数、气象参数的测量能力，再与互联网、全球定位系统（Global Positioning System,GPS）技术结合，可以比较方便地实现灌区动态管理、作物需水信息采集与精量控制专家系统的构建，进而实现高效率、低能耗、低投入、多功能的农业节水灌溉平台。可在温室、庭院花园绿地、高速路隔离带、农田井用灌溉区等区域实现农业与生态节水技术的定量化、规范化、模式化、集成化，促进节水工业的快速和健康发展。例如，美国雨鸟公司的农业灌溉自动控制系统使用无线传感器感应土壤的水分、空气的湿度以及可溶性盐含量电导率（Electrical Conductivity,EC）、pH值、降雨量、大气辐射等物理参量，通过短消息发送各种传感器数据，进而对感知数据进行分析和判断，并通过短消息接收控制中心的各项指令，实现自动灌溉、自动施肥等功能。

3.环境保护

随着全球对环境保护的日益重视，环境监测目前已经成为许多国家重点发展的项目。环境监测通过检测对人类和环境有影响的各种物质的含量、排放量，跟踪环境质量的变化，如空气质量、水文状况等，确定环境质量水平，为环境管理、污染治理等工作提供基础和保证。由于环境监测的区域一般较广，有些甚至是全球性的，而观测数据往往需要长期连续地采集，因而对环境的监测手段也提出了新的要求。显然传统的环境监测站已经不能完全满足社会的环境监测需求，无线传感网络的出现为随机性的研究数据获取提供了便利，并且还可以避免传统数据收集方式给环境带来的侵入式破坏。利用无线传感网络技术可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程，实现对环境质量、污染源、生态、辐射等环境因素的“更透彻的感知”，从而最大程度地提高环境监测的信息化水平，完善环境保护的长效管理机制，推进污染减排，加强环境保护，实现环境与人、经济，乃至整个社会的和谐发展。

环境监控应用的典型案例有：夏威夷大学在夏威夷火山国家公园内铺设无线传感网络，以监测濒临灭种的植物所在地的微小气候变化；研究人员在美国加州北部 Sonoma 的小树林里组建了一个无线监测系统，该系统由捆绑在红杉树树枝和主干上的120个塑料封装的无线传感器组成，根据该系统采集的数据可绘制出详细的图表，从而说明这些树木周围的微气候如何变化，以及它们怎样通过树阴、呼吸作用、水分输送等方式来影响当地环境。科研人员在中国敦煌莫高窟利用无线传感网络来监测洞内的湿度和光线强度，人们根据搜集到的数据及时采取适当的保护措施，如通风等，从而降低含盐地下水的侵蚀对洞内古迹的损害等。

在我国，已经把环境保护作为一个国家战略来看待，利用无线传感网络技术实现环境监测，获取各种影响环境的物理参量无疑是实施这一战略的重要环节。例如，可利用安装在城市重点观测区域或者森林、保护区等野外观测区域的无线传感网络系统，实时将与环境监测有关的各种物理参量，如PM2.5、PM10、SO2、CO2、甲醛、电磁辐射、有毒有害气体、易燃易爆危险物等物理量以及水土侵蚀、污水排放等数据进行全天候的实时采集，精准地获取需要的信息。这些信息通过无线网络传至监控中心，为精确调控提供了可靠依据。监控中心对采集到的数据进行分析，帮助工作者有针对性地智能控制各种动作或做出相应的预防和解决措施，从而达到环境监测、保护和预防的目的。例如，将传感器监测节点安放在化工、油库等生产区域，达到对有毒有害气体或者排放物的监测。将传感器节点布撒到森林中，及时获取森林中的温湿度等信息，在有可能达到着火点时及时做好预防工作，从而有效预防森林火灾的发生。图1-10所示为无线传感网络技术在城市公共场所空气质量远程监测中的应用示意图。

4.交通管理

城市交通的管理一直是整个城市管理的重要环节。《2012—2020年中国智能交通发展战略》指出，未来交通管理将重点支持交通数据实时获取、交通信息交互、交通数据处理、交通安全智能化组织管控等技术。车联网是无线传感网络在智能交通管理中的运用。车联网是由车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互网络，通过GPS、RFID、传感器、摄像头图像处理等装置，车辆可以完成自身环境和状态信息的采集。借助无线传感网络技术，所有的车辆可以将自身的各种信息传输汇聚到中央处理器。通过云计算技术，这些大量的车辆信息可以被分析和处理，从而计算出不同车辆的最佳路线，及时汇报路况和安排信号灯周期等。

例如，在城市的交叉路口布设各种无线感知节点，利用无线传感网络的无线传输和实时监测特性可以将路灯、信号灯等其他交通标志组成一个网络，对交通情况进行实时监测和控制，如图1-11所示。遍布于公路两侧的无线传感网络监测节点可以对车辆状况进行监测，如监测汽车的速度、车流量等参数，并把监测结果实时地返回给交通指挥中心等相关部门，便于对交通违法行为和交通环境进行实时管理与控制。在一个十字路口安装无线传感网络系统，通过传感器探测路口车流量和正在等候的车辆长度，将这些数据实时地反馈给交通信号灯，通过一定的算法计算红绿灯的时间长度，能够有效减少车辆等候的时间。同时，这些传感器还可以有效地监测交通事故和交通违规的发生并进行报警，提高公路交通安全指数。安装于道路附近的传感器节点探测到当前路面的交通状况，及时把车流量、平均车速等信息发送到相关部门，再由相关部门发布车辆行驶缓慢的通告，便于其他车辆避开此路段，达到缓解交通堵塞的目的，并节省了人工监测的成本。

无线传感网络应用于高速公路系统，可以方便地监控车辆和路面情况。将无线传感网络与射频识别（RFID）技术相结合，可用于高速公路收费系统，进行车辆靠近报警与识别，并把数据实时反馈给收费系统。无线传感网络的长距离传输突破了 RFID 技术的局限，可真正实现不停车收费等自动功能，节省人力成本，降低劳动强度。

5.医疗监护

无线传感网络利用其自身的优点（如低费用、简便、快速、实时无创地采集患者的各种生理参数等），使其在医疗研究、医院普通病房/ICU病房以及家庭日常监护等领域中有很大的发展潜力，无线传感网络在检测人体生理数据、老年人健康状况、医院药品管理以及远程医疗等方面可以发挥出色的作用。例如，在病人身上安置体温、呼吸、血压等测量传感器，医生可以远程了解病人的情况，在移动状态下也能观测到病人的各项生理指标和接收到各种预警信息。利用无线传感网络还可以长时间地收集人的生理数据，这些数据在研制新药品的过程中非常有用。图1-12所示为无线传感网络技术在医院病房巡检的自动化和无人管理方面的应用示意图。无线传感网络系统与各种无线有线的网络设备（如中心服务器和数据库）以及各种普适设备（如智能手机或者掌上电脑）互连并通信，实现病房电子巡检功能。在病房内部布置一定数量的传感器节点，这些节点可以实时监测病房内的温度、光强度等环境信息，同时，在病人身上安装射频传感标签，能够实时采集连续的生命体征值，如病人体温、血压、脉搏等，还能实现病人的物理定位。射频标签将采集的数据借助于传感网络的多跳路由，实时传递到监控中心或医生的智能手机或者掌上电脑（PDA）上。

无线传感网络在远程医疗、家庭护理等方面也有着广泛的用途，如美国英特尔公司研制的家庭护理无线传感网络系统是美国“应对老龄化社会技术项目”的一个环节，该系统在鞋、家具和家用电器等嵌入传感器，帮助老年人及患者、残障人士独立地进行家庭生活，并在必要时由医务人员、社会工作者提供帮助。研究人员还开发出基于多个加速度传感器的无线传感网络系统，用于进行人体行为模式监测，如坐、站、躺、行走、跌倒、爬行等。该系统使用多个传感器节点，安装在人体的几个特征部位，系统实时地把人体因行动而产生的三维加速度信息进行提取、融合、分类，进而由监控界面显示受检测人的行为模式。这个系统稍加产品化，便可成为一些老人及行动不便的病人的安全助手。同时，该系统也可以应用到康复中心，对病人的各类肢体恢复进展情况进行精确测量，从而为设计康复方案提供宝贵的参考依据。

6.智能家居

无线传感网络在家庭中的应用能给人们的家居生活带来革命性的影响。现代化居住格局使家庭生活的封闭性越来越强，安全问题尤为重要。当前安全防范以及报警系统是确保住宅、住户安全的极为重要的途径之一，同时也是数字家庭、智能家居的重要组成部分。无线传感网络在未来家庭的智能家居中有着广阔的应用空间，如通过分布在各个房间中的传感器，获得每个房间的温度信息，实现智能控制平衡居室温度。同时，还可以在家电、家具以及门窗上安装相应的传感器节点，利用这些节点来构建一个智能家居系统。例如，当燃气探测器探测到煤气泄漏、烟雾探测器探测到烟雾浓度过高、红外感应器探测到有小孩靠近窗户欲爬窗而出、气象传感器探测风雨天气等情况时，会同时向主控器和窗门驱动器发出信号，窗门驱动器自动开窗，主控器报警循环拨打预先设置的电话号码进行警情通报，燃气探测器还会启动通风装置进行通风等，如图1-13所示。利用无线传感网络技术和Wi-Fi技术等获取安全居家生活的各类传感量并提供Internet控制和连接，既可利用PC或者智能手机等进行远端访问和控制，也可以委托第三方公司来实行统一的管理和数据存储。

7.大坝桥梁监测

我国正处在基础设施建设的高峰期，各类大型工程的安全施工及监控是建筑设计单位长期关注的问题，如三峡大坝、港珠澳大桥等。采用无线传感网络，可以让大楼、桥梁和其他建筑物自身感知并意识到它们的状况，使得安装了无线传感网络的智能建筑自动告诉管理部门它们的状态信息，从而让管理部门按照优先级进行定期的维修维护以及预警等工作。图1-14所示为在大坝或者桥梁上部署无线传感网络设备获取各种观测数据的应用。利用适当的传感器，如应力应变传感器、位移传感器、加速度传感器、振动传感器、光纤传感器、风速风向传感器，等等，可以有效地构建一个三维立体的防护检测网络。该系统可用于监测桥梁、高架桥、高速公路等道路环境。对于许多老旧的桥梁，其桥墩长期受到水流的冲刷，传感器可以放置在桥墩底部用以感测桥墩结构，也可以放置在桥梁两侧或底部，搜集桥梁的温度、湿度、震动幅度、桥墩被侵蚀程度等，减少桥梁损毁造成的生命财产损失。

8.安全生产

当前，煤炭、石化、冶金行业对易燃、易爆、有毒物质等的监测成本一直居高不下，无线传感网络把部分操作人员从高危环境中解脱出来，并提高险情的反应精度和速度。无线传感网络系统应用于危险工作环境中，实时监控在煤矿、石油钻井、核电厂和组装线工作的员工。系统可以告诉工作现场有哪些员工、他们在做什么，以及他们的安全保障等重要信息。在相关工厂的每个排放口安装相应的无线节点，进行工厂废水、废气污染源的监测以及样本的采集、分析和流量测定等。

以采矿为例，采矿属于高风险行业，我国当前产煤百万吨的死亡率远高于国际平均水平。近几年采矿企业频繁发生重特大安全生产事故，给国家和人民带来巨大的生命财产损失。随着国家和政府对采矿行业安全生产的日益高度重视，企业安全可靠的通信系统建设也被列为所有工作的重中之重。无线传感网络对运动目标的跟踪功能、对周边环境的多传感器融合监测功能，使其在井下安全生产的诸多环节有着很大的发展空间。图1-15所示的系统采用无线传感网络取代传统有线网络，通过部署坑道固定无线监控节点、运渣车移动监控节点及运输车移动监控节点，将环境信息、位置信息、视频信息等通过车载无线终端和无线网络实时回传到监控中心，监控中心根据反馈的信息来调度车辆。矿山的工作人员可以配备手持终端，实现语音通信和定位功能。在发生意外事故时，通过系统可以快速定位人员的位置。

9.海洋监测

随着我国海洋事业的迅速发展，有关海洋监测等方面问题已经提上议事日程，如海洋水体的监测与保护成为人们越来越关注的现实问题。无线传感网络技术对于海洋监测有其特有的优势，集成有传感器、计算单元和通信模块的节点能够通过自组织的方式构成网络，借助于节点中内置的多种传感器测量所在周边环境的各类信息，部署方便，无需电缆等基础设施支持，而且传感器节点价格低廉，能密集部署于大范围水域中，便于利用节点采集信息的空间相关性获取更加精确的环境信息。

例如，利用无线传感网络技术搭建水声传感器网络是进行海洋监测的有效方式。密集分布在被监测区域的网络节点利用短程水声通信和自组织路由技术，在无人干预的条件下自行组成网络，通过多跳中继方式将节点观测数据汇聚至Sink节点，并系统地进行功耗优化，以这种工作模式为海洋监测提供灵活、实时、大范围、多尺度、长期观测的可能性。用于海洋监测的水声传感网络（Underwater Acoustic Sensor Networks,UASN）系统作为一种特殊的无线传感网络，为海洋资源的开发和利用孕育出了一种新的监测手段，特别是在局部高精度勘测方面拥有传统监测手段无法比拟的技术优势，如图1-16所示。

10.其他应用领域

无线传感网络还可在遭受重大自然灾害后提供应急救援信息，比如发生地震、水灾、强热带风暴等灾难后，固定的通信网络设施（如有线通信网络、蜂窝移动通信网络的基站等网络设施、卫星通信地球站以及微波接收站等）可能被全部摧毁或无法正常工作，这时就可以通过部署不依赖任何固定网络设施并能快速布设的无线传感网络来帮助抢险救灾，从而达到减少人员伤亡及财产损失的目的。在边远或偏僻的野外区域、植被不能破坏的自然保护区等无法采用固定或者预设的网络设施时进行通信时，也可以通过部署无线传感网络来进行信号采集与处理，无线传感网络的快速展开和自组织的特点正是这些场合通信的最佳选择。

铁路（特别是高铁）的快速发展，使得铁路运输越来越多地依赖无线传感网络技术。例如，通过安装在铁路上的无线传感网络节点可以对铁路环境进行实时监测。无线传感网络系统可以对铁路沿线的情况进行监测，当铁路上有障碍物或者有人、车等其他物体靠近铁路及在铁路上滞留时，传感器发出报警，信号通过无线传感网络传到网关节点，再通过其他方式传递到相关部门，以便于及时发现和排除故障。安装在列车上的无线传感网络系统可以对列车情况进行监测。无线传感网络安装在列车上，可以实时监测列车的运行情况、故障情况以及车厢内环境的舒适度等参数。无线传感网络用在货运系统中，监视货物在运输途中的状况，如温度、湿度、光照、振动情况等，数据被实时地发送给监测中心，以便于货物的保存和安全。无线传感网络用于在存储系统中监测货物的位置及环境温湿度等状况，与 RFID 系统相结合，还可以识别货物的种类等参数，便于物流存储管理。

建筑特别是大型公共建筑是能耗大户，约占整个社会总能耗的30%，利用无线传感网络技术的环境感知和数据传递可以采集各种能耗信息进而进行建筑的节能控制，这种方式无疑会产生明显的经济效益和社会效益。例如，利用无线传感网络实现建筑暖通空调的节能监测及其控制就是一种非常有效的方法。在一个特定的建筑环境中，随机布放若干无线传感器节点，在很短时间内就可以布设一个无线传感网络，无需布线就可对该建筑环境的室内温度、人群分布和空调设备的运行状态等信息进行采集和智能分析并进行智能调控，实现建筑空调设备制冷加热等运行数据的实时监测和快速评价，达到较好的节能效果。

动物栖息地监控是牵引当前无线传感网络研究的一类重要应用。最著名的是美国加州大学的研究人员在美国缅因州海岸的大班岛（Great Duck Island）上部署的一个无线传感网络，用来监测风暴海燕的行为。这种海燕习性十分特殊，只栖息在这个小岛上，用通常的手段很难观察研究这种动物，因此，鸟类学家和加州大学伯克利分校的学者以及Intel公司的技术工程师联合开发了这个无线传感网络。它的传感器节点称为Mica mote，使用4MHz的Atmel Atmega 103微控制器，无线通信速率为40 kbit/s。这些传感器节点将获取的数据传给一个基站，后者负责汇总并通过卫星每隔15分钟便向位于伯克利的数据库发送一批数据。用户可以访问伯克利的数据库，在大班岛上则可以使用一个类似PDA的设备和网络直接交互，调整采样频率或配置能量管理参数，从而可以非常方便地获取海燕的各种习性，以对其进行研究。

特别值得指出的是，“智慧地球”“感知中国”等概念的提出和兴起以及“智慧城市”“智慧农业”“智慧环保”等智慧化项目的开展和运营，必将给无线传感网络带来全新的应用空间，因为无线传感网络技术是实现这类应用的关键技术之一，是当前智慧化建设项目数据采集和信息传递必不可少的实现手段。