✖


Jump to content

Сенсорная сеть

    Add links

    Сенсорная сеть — это тип сенсорной сети , которая активно использует Всемирную паутину и особенно подходит для мониторинга окружающей среды . [1] [2] [3] (SWE) OGC Платформа Sensor Web Enablement определяет набор интерфейсов веб-сервисов и протоколов связи, абстрагируясь от неоднородности сенсорной (сетевой) связи. [4]

    Определение

    [ редактировать ]

    Термин «сенсорная сеть» впервые был использован Кевином Делином из НАСА в 1997 году. [5] описать новую архитектуру беспроводной сенсорной сети, в которой отдельные части могут действовать и координировать свои действия как единое целое. В этом смысле этот термин описывает конкретный тип сенсорной сети : аморфную сеть пространственно распределенных сенсорных платформ ( модулей ), которые беспроводным образом взаимодействуют друг с другом. Эта аморфная архитектура уникальна, поскольку она синхронна и не требует маршрутизаторов , что отличает ее от более типичных сетевых схем, подобных TCP/IP . Модуль в качестве физической платформы для датчика может быть орбитальным или наземным, фиксированным или мобильным и может даже иметь доступ в режиме реального времени через Интернет . Связь между модулями является как всенаправленной, так и двунаправленной, при этом каждый модуль отправляет собранные данные всем остальным модулям в сети. Таким образом, архитектура позволяет каждому блоку знать, что происходит с каждым другим блоком в сети датчиков в каждом цикле измерения. Все отдельные модули (узлы) были аппаратно эквивалентны. [1] а архитектура Delin не требовала специальных шлюзов или маршрутизации для связи каждой отдельной части друг с другом или с конечным пользователем. По определению Делина, сенсорная сеть представляла собой автономный, автономный сенсорный объект, способный интерпретировать измеренные данные и реагировать на них, для функционирования которого не обязательно требуется наличие Всемирной паутины . [6] В результате внутри самой сенсорной сети может происходить оперативное объединение данных, такое как ложноположительная идентификация и отслеживание шлейфа, и впоследствии система реагирует как скоординированное коллективное целое на входящий поток данных. Например, вместо нескоординированных детекторов дыма сенсорная сеть может реагировать как единый пространственно рассредоточенный детектор пожара.

    Термин «сенсорная сеть» также стал иногда ассоциироваться с дополнительным слоем, соединяющим датчики со Всемирной паутиной . [7] [8] [9] [10] Инициатива Sensor Web Enablement (SWE) Открытого геопространственного консорциума (OGC) определяет сервисные интерфейсы, которые обеспечивают совместимое использование ресурсов датчиков, обеспечивая их обнаружение , доступ , постановку задач , а также создание событий и оповещений . [11] Определяя стандартизированные сервисные интерфейсы, сенсорная сеть на основе сервисов SWE скрывает неоднородность базовой сенсорной сети, ее коммуникационных деталей и различных аппаратных компонентов от приложений, построенных на ее основе. [5] Инициатива OGC SWE определяет термин «сенсорная сеть» как инфраструктуру, обеспечивающую доступ к сенсорным сетям и архивным данным датчиков, которые можно обнаружить и получить к ним доступ с использованием стандартных протоколов и интерфейсов прикладного программирования . Благодаря этой абстракции от деталей датчиков облегчается их использование в приложениях.

    Delin Характеристики сенсорной веб -архитектуры

    [ редактировать ]

    Делин разработал сенсорную сеть как сеть взаимосвязанных модулей. Все модули в сенсорной сети аппаратно эквивалентны (специальных «шлюзовых» или «ведомых» модулей нет). Тем не менее, существуют дополнительные функции, которые модули могут выполнять помимо участия в общей функции сенсорной сети. Любой модуль сенсорной сети может быть портальным модулем и предоставлять пользователям доступ к сенсорной сети (как входной, так и выходной). [12] Доступ может быть обеспечен посредством радиочастотного модема, подключения сотового телефона, подключения ноутбука или даже Интернет-сервера. В некоторых случаях к модулю может быть подключен съемный блок памяти (например, USB-накопитель или ноутбук), в котором хранятся собранные данные. [13] [14]

    Термин материнский модуль относится к модуле, который содержит главные часы веб-системы синхронных датчиков. Материнский модуль не имеет никакого специального оборудования, связанного с ним, его обозначение как материнского просто основано на идентификационном номере, связанном с модулем. [15] Часто материнский модуль служит основным порталом в Интернет, но это делается только для удобства развертывания. В ранних статьях материнский модуль назывался «основным узлом», если он дополнительно содержал специальное оборудование для определенного типа устройства ввода-вывода (скажем, радиочастотного модема).

    Из-за свойственного скачкообразного обмена данными внутри сенсорной сети модуль без подключенных датчиков может быть развернут как ретранслятор с единственной целью - облегчить связь между другими модулями и расширить дальность связи до определенной конечной точки (например, материнский стручок). [14] Датчики можно прикрепить к модулям реле позже, а реле также могут служить портальными модулями.

    Каждый модуль обычно содержит: [2]

    • один или несколько датчиков, ведущих к одному или нескольким каналам данных,
    • блок обработки, такой как микроконтроллер или микропроцессор ,
    • компонент двусторонней связи, такой как радио и антенна (диапазон радиосвязи обычно ограничивается государственными требованиями к спектру; нелицензированные полосы позволяют осуществлять связь на расстоянии нескольких сотен ярдов в беспрепятственных зонах, хотя прямая видимость не является обязательным требованием),
    • источник энергии, такой как батарея в сочетании с солнечной батареей ,
    • пакет для защиты компонентов от порой суровых условий окружающей среды,

    Для каждой капсулы обычно требуется опора, например шест или штатив. [14] Количество модулей может варьироваться, например, сенсорные сети содержат от 12 до 30 модулей. [12] Форма сенсорной сети может повлиять на ее полезность, например, при конкретном развертывании. [14] убедился, что каждый модуль находится в пределах досягаемости для связи как минимум с двумя другими модулями. Циклы измерения сенсорного полотна обычно составляют от 30 секунд до 15 минут для развернутых систем. [16]

    Были развернуты сенсорные сети, состоящие из модулей, которые простираются на несколько миль и работают непрерывно в течение многих лет. [17] Сенсорные сети использовались в суровых условиях (включая пустыни, горные снежные покровы и Антарктиду). [18] для целей науки об окружающей среде, а также оказались ценными в городских поисково-спасательных операциях и защите инфраструктуры. [19] Эта технология не только контролирует окружающую среду, но иногда также контролирует ее с помощью приводных устройств. [12]

    См. также

    [ редактировать ]

    Ссылки

    [ редактировать ]
    1. ^ Перейти обратно: а б Делин, Кевин; Шеннон Джексон (2000). «Сенсорная сеть для in situ исследования газовых биосигнатур » (PDF) . Аэрокосмическая конференция IEEE .
    2. ^ Перейти обратно: а б Делин, Кевин (2005). «Сенсорные сети в дикой природе» (PDF) . Беспроводные сенсорные сети: системный взгляд . Артех Хаус.
    3. ^ Торрес-Мартинес, Эдуардо; Гранвиль Паулс; Марк Шоберл; Майк Калб (август – ноябрь 2003 г.). «Сеть датчиков: реализация видения науки о Земле» . Акта Астронавтика . 53 (4–10): 423–428. Бибкод : 2003AcAau..53..423T . дои : 10.1016/S0094-5765(03)00133-4 .
    4. ^ Боттс, Майк; Джордж Персивалл; Карл Рид; Джон Дэвидсон (2008). «Возможность использования Интернета датчиков OGC: обзор и архитектура высокого уровня». ГСН 2006, LNCS, том 4540 . стр. 175–190. {{cite web}}: Отсутствует или пусто |url= ( помощь )
    5. ^ Перейти обратно: а б Боттс, Майк; Алекс Робин (октябрь 2007 г.). «Объединение сенсорной сети» . Геонауки . стр. 46–53.
    6. ^ Делин, Кевин; Шеннон Джексон (2001). «Сенсорная сеть: новая концепция прибора» (PDF) . Симпозиум SPIE по интегральной оптике .
    7. ^ Гиббонс, П. (2003). «Irisnet: архитектура всемирной сенсорной сети». Повсеместные вычисления IEEE . стр. 22–33. {{cite web}}: Отсутствует или пусто |url= ( помощь )
    8. ^ Мудли, Дешендран; Инго Симонис (2006). «Новая архитектура сенсорной сети: платформа SWAP». Семинар по семантическим сенсорным сетям. Семинар 5-й Международной конференции по семантической сети ISWC 2006, Афины, Грузия . {{cite web}}: Отсутствует или пусто |url= ( помощь )
    9. ^ Мудли, Дешендран; Инго Симонис; Жюль Тапамо (2012). «Архитектура управления знаниями и системным динамизмом во всемирной сенсорной сети». Международный журнал семантической сети и информационных систем: специальный выпуск о сенсорных сетях с семантикой, Интернете вещей и интеллектуальных устройствах; 8 (1) . стр. 64–88. {{cite web}}: Отсутствует или пусто |url= ( помощь )
    10. ^ Ниттель, Сильвия (2009). «Обзор геосенсорных сетей: достижения в области динамического мониторинга окружающей среды» . Датчики . 9 (7): 5664–5678. Бибкод : 2009Senso...9.5664N . дои : 10.3390/s90705664 . ПМЦ   3274151 . ПМИД   22346721 .
    11. ^ Бреринг, Арне; Йоханнес Эхтерхофф; Саймон Йирка; Инго Симонис; Томас Эвердинг; Кристоф Сташ; Стив Лян; Роб Лемменс (2011). «Сетевая поддержка датчиков нового поколения» . Датчики . 11 (3): 2652–2699. Бибкод : 2011Senso..11.2652B . дои : 10.3390/s110302652 . ПМК   3231615 . ПМИД   22163760 .
    12. ^ Перейти обратно: а б с НАСА создает мыслящие радиочастотные датчики
    13. ^ «Сенсорная сеть: распределенное зондирование для коллективных действий — датчики» . Архивировано из оригинала 26 февраля 2009 г. Проверено 31 марта 2009 г.
    14. ^ Перейти обратно: а б с д Сенсорная сеть в Антарктиде: разработка интеллектуальной автономной платформы для обнаружения биологических объектов в криогенной среде
    15. ^ «Сенсорная сеть: распределенное зондирование для коллективных действий. Сенсорная сеть — макроинструмент, состоящий из отдельных сенсорных элементов, которые могут действовать как единое целое, — уже применялась в ряде сложных сред. Вот как ее уникальные свойства проявляются в реальной жизни. -мировые приложения - Датчики" . Архивировано из оригинала 11 марта 2007 г. Проверено 25 июля 2006 г.
    16. ^ Ботанический сад Хантингтона - Sensor Web 5.0
    17. ^ Сеть датчиков: распределенное зондирование для коллективных действий. Архивировано 11 марта 2007 г. в Wayback Machine.
    18. ^ Сенсорная сеть: распределенная беспроводная система мониторинга. Архивировано 12 марта 2007 г. на Wayback Machine.
    19. ^ Делин, Кевин; Эдвард Смолл (2009). «Сенсорная сеть: передовые технологии ситуационной осведомленности» (PDF) . Справочник Wiley по науке и технологиям для внутренней безопасности . Джон Уайли и сыновья.

    Дальнейшее чтение

    [ редактировать ]
    • Sensor Webs, KA Delin, SP Jackson и RR Some NASA Tech Briefs 1999, 23, 90 [1] в открытом доступе . публикация
    • The Sensor Web: Distributed Sensing for Collective Action, Кевин А. Делин Sensors Online, июль 2006 г., 18 [2], в открытом доступе . публикация
    • The Sensor Web: Распределенная беспроводная система мониторинга, Кевин А. Делин Sensors Online, апрель 2004 г., 21 [3], в открытом доступе . публикация
    • Веб-возможности датчиков нового поколения, Арне Брёринг, Йоханнес Эхтерхофф, Саймон Йирка, Инго Симонис, Томас Эвердинг, Кристоф Сташ, Стив Лян, Роб Лемменс Сенсоры 2011, Том 11, Номер 3, 2652-2699 [4] в открытом доступе . публикация
    • Экологические исследования с помощью сенсорной сети: принципы и практика, Кевин А. Делин, Шеннон П. Джексон, Дэвид В. Джонсон, Скотт К. Берли, Ричард Р. Вудроу, Дж. Майкл Маколи, Джеймс М. Дом, Фелипе Ип, Тай П.А. Ферре, Дейл Ф. Ракер, Виктор Р. Бейкер Датчики 2005, 5, 103-117 [5] в открытом доступе . публикация
    • Веб-возможности датчиков OGC: обзор и архитектура высокого уровня, Боттс, Персивалл, Рид и Дэвидсон [6] , июль 2006 г. в открытом доступе Белая книга OGC, публикация
    • Веб-архитектура открытых датчиков: основные службы, Синчен Чу, Том Кобиалка, Богдан Дурнота и Раджкумар Буя, Труды 4-й Международной конференции по интеллектуальному зондированию и обработке информации (ICISIP 2006, IEEE Press, Пискатауэй, Нью-Джерси, США, ISBN   1-4244-0611-0 , 98-103 стр.), 15–18 декабря 2006 г., Бангалор, Индия. [7] издание в открытом доступе .
    • Промежуточное программное обеспечение SensorWeb с сервисами с отслеживанием состояния для гетерогенных сенсорных сетей, Том Кобиалка, Раджкумар Буя, Кристофер Леки и Рао Котагири, Материалы 3-й международной конференции по интеллектуальным датчикам, сенсорным сетям и обработке информации (ISSNIP 2007, IEEE Press, Пискатауэй, Нью-Джерси) , США), 3-6 декабря 2007, Мельбурн, Австралия. [8] в открытом доступе . публикация
    [ редактировать ]
    • SensorWare Systems — компания вышла из НАСА для коммерциализации технологии сенсорной сети.
    • Sensor Web Alliance – организация, разрабатывающая совместную исследовательскую платформу под названием Sensor Web Alliance (SWA). Цель состоит в том, чтобы объединить ресурсы SWA, скоординировать исследования и позволить участвующим организациям обмениваться интеллектуальной собственностью, что позволит распределить риски и снизить стоимость входа.
    • SenseWeb Project — исследовательский проект Microsoft, который позволяет пользователям визуализировать и запрашивать данные в реальном времени с помощью географического интерфейса, такого как Windows Live Local, и позволяет владельцам данных легко публиковать свои данные в реальном времени с помощью интерфейса веб-службы.
    • Веб-лаборатория GeoSensor, Университет Калгари — университетская исследовательская лаборатория, которая разрабатывает ГИС-инфраструктуру для Sensor Web и его приложений. Несколько сенсорных веб-приложений были разработаны и развернуты для экологических и сельскохозяйственных приложений. Информацию о проекте, публикации и демонстрационные видеоролики можно найти на этом сайте.
    • 52°North – организация открытого партнерства, которая взаимодействует между собой веб-сервисами и моделями кодирования данных, которые составляют технические строительные блоки инфраструктур пространственных данных (SDI).
    • SWSL в Институте геоинформатики (IFGI) Мюнстерского университета – Сенсорная сеть, веб -геообработка и симуляционная лаборатория ( SWSL ) – это университетская лаборатория, работающая над строительными блоками геосенсорной сети, чтобы сделать все различные виды датчиков, которые можно обнаружить, получить к ним доступ и выполнить работу с возможностью взаимодействия.
    • OGC SWE – С 2002 года Открытый геопространственный консорциум (OGC) занимается разработкой сенсорной сети (SWE). С точки зрения OGC, сенсорная сеть означает доступные через Интернет сенсорные сети и архивированные данные датчиков, которые можно обнаружить и получить к ним доступ с использованием стандартных протоколов и интерфейсов прикладных программ (API).
    • Проект открытой архитектуры SensorWeb . Проект направлен на разработку сервис-ориентированного промежуточного программного обеспечения для SensorWeb, которое интегрирует сенсорные сети и распределенные вычислительные среды, такие как вычислительные сетки.
    • Исследовательская лаборатория Sensorweb — исследовательская лаборатория в Университете штата Джорджия, занимающаяся разработкой систем сенсорной сети и применением их в научных и социальных приложениях, таких как мониторинг окружающей среды, интеллектуальная среда и приложения интеллектуальных сетей.
    • Проект SEPS . Концепция самоадаптирующейся системы прогнозирования Земли (SEPS) объединяет модели системы Земли (ESM) и наблюдения Земли (EO) в одну систему посредством стандартных веб-сервисов. Это совместный проект, в котором участвуют ученые из Центра пространственной информатики и систем (CSISS) Университета Джорджа Мейсона , НАСА GSFC и UMBC.
    Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Sensor_web&oldid=1219815314"
    Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
    Arc.Ask3.Ru
    Номер скриншота №: 45a5c926fd97d2bcf8c0e5d99703d9b3__1713562380
    URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/45/b3/45a5c926fd97d2bcf8c0e5d99703d9b3.html
    Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
    Sensor web - Wikipedia
    Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)