3、无线传感器网络与物联网能量收集：应用、挑战与创新设计

无线传感器网络与物联网能量收集：应用、挑战与创新设计

1. 无线传感器网络（WSN）的应用

无线传感器网络在环境监测领域有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：
- 环境监测 ：
- 空气和大气质量监测 ：实时监测空气中各种污染物的浓度，为环境保护和公众健康提供数据支持。
- 水/水生环境质量监测 ：对水体的酸碱度、溶解氧、污染物含量等指标进行监测，保障水资源的安全和可持续利用。
- 耕地和农业监测 ：监测土壤湿度、肥力、温度等参数，帮助农民优化灌溉和施肥方案，提高农作物产量。
- 土壤环境监测 ：了解土壤的物理和化学性质，为土地管理和农业生产提供科学依据。
- 水网络监测与控制 ：以基于WSN的架空/地下储水库（OSHR/USHR）系统为例，该网络由远程/执行器节点、中继节点、网关节点、Web服务器和终端设备组成。
- 远程节点 ：安装在储水库和电动开关阀上，负责采集数据。
- 中继节点 ：当UGSR节点与网关之间没有视线连接时，附近的OHSR节点充当中继节点，不仅发送自身数据，还转发其他远程节点的数据。
- 网关 ：收集所有远程节点的数据，进行处理后发送到本地/云服务器，并向执行器发送控制信号。
- GSM ：用于冗余通信，确保数据传输的可靠性。