СенсорML

SensorML — это утвержденный стандарт Открытого геопространственного консорциума и кодировка XML для описания датчиков и процессов измерения. SensorML можно использовать для описания широкого спектра датчиков, включая как динамические, так и стационарные платформы, а также датчики, устанавливаемые на месте и удаленные.

Поддерживаемые функции включают в себя.

открытие датчика
датчик геолокации
обработка сенсорных наблюдений
механизм программирования датчиков
подписка на оповещения датчиков

Примеры поддерживаемых датчиков:

стационарный, in-situ – химический «нюхач», термометр, гравиметр
стационарный, дистанционный – профилометр скорости потока, атмосферный профилометр, доплеровский радар
динамический, на месте – установленный на самолете «анализатор озона», блок GPS, сбрасываемый зонд
динамический, дистанционный – спутниковый радиометр, бортовая камера, солдатское видео

Что это такое?

SensorML предоставляет стандартные модели и XML-кодировку для описания любого процесса, включая процесс измерения датчиками и инструкции для получения информации более высокого уровня из наблюдений. Он обеспечивает ориентированное на поставщика представление информации в сенсорной сети, которое дополняется наблюдениями и измерениями, обеспечивающими представление, ориентированное на пользователя.

Процессы, описанные в SensorML, доступны для обнаружения и выполнения. Все процессы определяют свои входные и выходные данные, параметры и методы, а также предоставляют соответствующие метаданные. SensorML моделирует детекторы и датчики как процессы, преобразующие реальные явления в данные.

SensorML не кодирует измерения, полученные датчиками; измерения могут быть представлены в преобразователе ML в виде наблюдений в наблюдениях и измерениях или в других формах, таких как IEEE 1451 .

Чем это полезно?

Электронная спецификация -

В самом простом приложении SensorML можно использовать для предоставления стандартных цифровых средств предоставления спецификаций компонентов датчиков и систем.

Открытие сенсоров, сенсорных систем и процессов -

SensorML — это средство, с помощью которого сенсорные системы или процессы могут стать известными и доступными для обнаружения. SensorML предоставляет богатую коллекцию метаданных, которые можно извлечь и использовать для обнаружения сенсорных систем и процессов наблюдения. Эти метаданные включают идентификаторы, классификаторы, ограничения (временные, юридические и безопасность), возможности, характеристики, контакты и ссылки, а также входные и выходные данные, параметры и расположение системы.

Линия наблюдений -

SensorML может предоставить полное и однозначное описание происхождения наблюдения. Другими словами, он может подробно описать процесс, в результате которого произошло наблюдение: от сбора данных одним или несколькими детекторами до обработки и, возможно, даже интерпретации аналитиком. Это не только может обеспечить уровень доверия к наблюдению, но и в большинстве случаев часть или весь процесс может быть повторен, возможно, с некоторыми модификациями процесса или путем моделирования наблюдения с помощью известного источника сигнатур.

Обработка наблюдений по требованию -

Цепочки процессов для геолокации или обработки наблюдений более высокого уровня могут быть описаны в SensorML, обнаружены и распространены через Интернет, а также выполнены по требованию без предварительного знания характеристик датчика или процессора. Это была первоначальная движущая сила SensorML как средства противодействия распространению разрозненных, однообразных систем обработки данных датчиков в различных сенсорных сообществах. SensorML также позволяет распределять обработку в любой точке сенсорной цепочки, от датчика до центра обработки данных и КПК отдельного пользователя. SensorML позволяет выполнять эту обработку без необходимости использования специального программного обеспечения для датчиков.

Поддержка служб постановки задач, наблюдения и оповещения —

Описания сенсорных систем или моделирования SensorML можно использовать для поддержки создания служб наблюдения за датчиками OGC (SOS), служб планирования датчиков (SPS) и служб оповещения датчиков (SAS). SensorML определяет и основывается на общих определениях данных, которые используются в рамках инфраструктуры OGC Sensor Web Enablement (SWE).

Plug-N-Play, автоматическая настройка и автономные сенсорные сети —

SensorML позволяет разрабатывать готовые к использованию датчики, моделировать и процессы, которые можно легко добавлять в системы поддержки принятия решений. Характеристика самоописания датчиков и процессов с поддержкой SensorML также поддерживает разработку сенсорных сетей с автоматической настройкой, а также разработку автономных сенсорных сетей, в которых датчики могут публиковать оповещения и задачи, на которые другие датчики могут подписываться и реагировать.

Архивирование параметров датчика -

Наконец, SensorML обеспечивает механизм архивирования фундаментальных параметров и предположений относительно датчиков и процессов, так что наблюдения этих систем можно будет повторно обрабатывать и улучшать еще долго после завершения исходной миссии. Это оказывается критически важным для долгосрочных приложений, таких как мониторинг и моделирование глобальных изменений.

Каковы основные элементы?

Компонент -

Физический атомный процесс, преобразующий информацию из одной формы в другую. Например, детектор обычно преобразует физическое свойство или явление в цифровое число. Примеры компонентов включают детекторы, исполнительные механизмы и физические фильтры.

Система -

Составная физически обоснованная модель группы или массива компонентов, которая может включать детекторы, исполнительные механизмы или подсистемы. Система связывает цепочку процессов с реальным миром и, следовательно, предоставляет дополнительные определения относительного положения ее компонентов и интерфейсов связи.

Модель процесса -

Блок атомарной нефизической обработки, обычно используемый в более сложной цепочке процессов. Он связан с методом процесса, который определяет интерфейс процесса, а также способ выполнения модели. Он также точно определяет свои входы, выходы и параметры.

Технологическая цепочка -

Составной блок нефизической обработки, состоящий из взаимосвязанных подпроцессов, которые, в свою очередь, могут быть моделями процессов или цепочками процессов. Цепочка процессов также включает в себя возможные источники данных, а также соединения, которые явно связывают вместе входные и выходные сигналы подпроцессов. Он также точно определяет свои входы, выходы и параметры.

Метод обработки -

Определение поведения и интерфейса модели процесса. Его можно хранить в библиотеке, чтобы его можно было повторно использовать в различных экземплярах модели процесса (с использованием механизма xlink). По сути, он описывает интерфейс и алгоритм процесса и может указать пользователю на существующие реализации.

Детектор -

Атомарный компонент составной измерительной системы, определяющий характеристики выборки и отклика простого устройства обнаружения. Детектор имеет только один вход и один выход, оба являются скалярными величинами. Более сложные датчики, такие как рамочная камера, состоящая из нескольких детекторов, можно описать как группу или массив детекторов с использованием системы или датчика. В SensorML детектор представляет собой особый тип модели процесса.

Датчик -

Конкретный тип системы, представляющий собой полный датчик. Это может быть, например, полноценный бортовой сканер, включающий несколько детекторов (по одному на каждый диапазон).

Как это произошло?

В 1998 году под эгидой Международного комитета по спутникам наблюдения Земли (CEOS) доктор Майк Боттс начал разработку языка моделей датчиков на основе XML для описания геометрических, динамических и радиометрических свойств динамических удаленных датчиков. Первоначальная разработка финансировалась в рамках программы NASA AIST, а в 2000 году SensorML был передан под надзор Открытого геопространственного консорциума (OGC), где он послужил катализатором инициативы OGC Sensor Web Enablement (SWE). Дизайн SensorML значительно выиграл от взаимодействия членов рабочей группы OGC Sensor Web Enablement. Дальнейшее развитие SensorML поддерживается Программой совместимости OGC, а также Агентством по охране окружающей среды США (EPA), Национальным агентством геопространственной разведки США (NGA), Объединенным командованием США по тестированию совместимости (JITC), США. Агентство оборонных информационных систем (DISA), SAIC, General Dynamics, Northrop Grumman, Национальные лаборатории Ок-Ридж и НАСА.

См. также

Внешние ссылки