Сенсорная сетка
Сенсорная решетка объединяет беспроводные сенсорные сети с концепциями сетевых вычислений , обеспечивая сбор данных в реальном времени и совместное использование вычислительных ресурсов и ресурсов хранения для обработки и управления данными датчиков. Это технология, позволяющая создавать крупномасштабные инфраструктуры, объединяющие разнородные датчики, данные и вычислительные ресурсы, развернутые на обширной территории, для решения сложных задач наблюдения, таких как мониторинг окружающей среды .
Концепция и история
[ редактировать ]Концепция сенсорной сетки была впервые определена в проекте Discovery Net , где было проведено различие между «сенсорными сетями» и «сенсорными сетками». [1] [2]
Вкратце, поскольку при проектировании сенсорной сети рассматривается логическая и физическая связь датчиков, основное внимание при построении сенсорной сети уделяется вопросам, связанным с управлением данными, управлением вычислениями, управлением информацией и управлением обнаружением знаний, связанных с датчиками и данные, которые они генерируют, и способы их обработки в открытой вычислительной среде. В частности, для сенсорной сетки характерно:
- Доступ к распределенным данным датчиков и интеграция: относится как к неоднородности, так и к географическому распределению датчиков внутри сенсорной сетки, а также к тому, как датчики могут быть расположены, доступны и интегрированы в рамках конкретного исследования.
- Хранение и управление большими наборами данных: относится к размерам данных, которые собираются и анализируются несколькими пользователями в разных местах для разных целей.
- Доступ к распределенным эталонным данным и интеграция: касается необходимости интеграции данных анализа, собранных из сенсорной сетки, с другими формами данных, доступными в Интернете.
- Интенсивный и открытый анализ данных. Вычисления: связаны с необходимостью использования множества компонентов анализа, таких как статистические инструменты, инструменты кластеризации, визуализации и классификации данных, которые могут выполняться удаленно на высокопроизводительных вычислительных серверах в вычислительной сети.
Использование
[ редактировать ]Сенсорная сетка позволяет собирать, обрабатывать, обмениваться, визуализировать, архивировать и искать большие объемы сенсорных данных. [3] [4] [5] [6] Существует несколько обоснований использования сенсорной сетки. Во-первых, огромный объем данных, собранных датчиками, можно обрабатывать, анализировать и хранить, используя вычислительные ресурсы и ресурсы хранения данных сети. Во-вторых, датчики могут эффективно совместно использоваться различными пользователями и приложениями в рамках гибких сценариев использования. Каждый пользователь может получить доступ к подмножеству датчиков в течение определенного периода времени для запуска определенного приложения и сбора желаемого типа данных датчиков. В-третьих, поскольку сенсорные устройства со встроенными процессорами становятся более мощными в вычислительном отношении, более эффективно перекладывать на сенсорные устройства специализированные задачи, такие как обработка изображений и сигналов. Наконец, сенсорная сеть обеспечивает беспрепятственный доступ к широкому спектру ресурсов. Передовые методы искусственного интеллекта , объединения данных , интеллектуального анализа данных и обработки распределенных баз данных могут применяться для понимания данных датчиков и получения новых знаний об окружающей среде. Результаты, в свою очередь, можно использовать для оптимизации работы датчиков или влиять на работу исполнительных механизмов для изменения окружающей среды. Таким образом, сенсорные сетки хорошо подходят для адаптивных и повсеместно распространенные вычислительные приложения.
Приложения
[ редактировать ]Архитектура на основе сенсорной сетки имеет множество применений, таких как мониторинг окружающей среды и среды обитания , медицинский мониторинг пациентов, мониторинг и прогнозирование за военной и национальной безопасностью погоды, наблюдение , отслеживание товаров и производственных процессов, мониторинг безопасности физических структур и строительных площадок, умные дома и т. д. офисы и многие другие области применения, которые в настоящее время находятся за пределами нашего воображения. Для таких приложений можно использовать различные архитектуры, а также различные виды анализа и интеллектуального анализа данных. Примеры архитектур, объединяющих мобильную сенсорную сеть и грид, приведены в разделе [7]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ М Ганем; Ю Го; Дж. Хассард; М. Осмонд; М. Ричардс (2004), «Сенсорные сетки для мониторинга загрязнения воздуха», В сб. 3-е собрание всех участников электронной науки Великобритании, Ноттингем, Великобритания, 2004 г. , CiteSeerX 10.1.1.127.1135.
- ^ М. Ричардс; М Ганем; М. Осмонд; Ю Го; Дж. Хассард (2006), «Сеточный анализ данных о загрязнении воздуха», Ecoological Modeling , 194 (1–3): 274–286, doi : 10.1016/j.ecolmodel.2005.10.042.
- ^ HB Лим и др. Сенсорная решетка: интеграция беспроводных сенсорных сетей и энергосистемы, В учеб. конференции IEEE по 30-летию локальных компьютерных сетей (LCN'05), октябрь 2005 г.
- ^ Хингне, В.; Джоши, А.; Хустис, Э.; Мичопулос, Дж. О решетках и сенсорных сетях. В Proc. Международного семинара по грид-вычислениям. страницы 166-173. Ноябрь 2003 г.
- ^ М. Гейнор и др. Интеграция беспроводных сенсорных сетей с энергосистемой. IEEE Internet Computing, страницы 32–39, июль/август 2004 г.
- ^ Х. Б. Лим, К. В. Линг, В. Ван, Ю. Яо, М. Икбал, Б. Ли, К. Инь и Т. Шарма, «Национальная сеть датчиков погоды», Proc. 5-й конференции ACM по встраиваемым сетевым сенсорным системам (SenSys 2007), ноябрь 2007 г.
- ^ Может.; Ричардс, М.; Ганем, М.; Го, Ю.; Хассард, Дж. (2008). «Мониторинг загрязнения воздуха и добыча полезных ископаемых на основе сенсорной сетки в Лондоне» . Датчики . 8 (6): 3601–3623. Бибкод : 2008Senso...8.3601M . дои : 10.3390/s8063601 . ПМЦ 3714656 . ПМИД 27879895 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]Информацию об архитектуре, конструкции и применении сенсорных сеток см. в следующих разделах:
- Crisisgrid (2007): http://www.crisisgrid.org.
- Национальная сеть датчиков погоды: https://archive.today/20130418144026/http://nwsp.ntu.edu.sg/
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
