Serviciu de observare a senzorilor

Serviciul de monitorizare a senzorului ( SOS ) este un serviciu web pentru interogarea senzor de date în timp real și serii de timp date furnizate de senzori. Datele despre senzori oferite includ, pe de o parte, descrieri ale senzorilor înșiși, care sunt codați în Limbajul modelului senzorului ( SensorML ), precum și valorile măsurate, care sunt codificate în formatul Observații și măsurători ( O&M ). Serviciul web și ambele formate de fișiere sunt standarde deschise și sunt definite în specificațiile cu același nume al Open Geospatial Consortium (OGC). Dacă SOS este tranzacțional ( SOS-T ), noi senzori pot fi înregistrați prin interfața de service și apoi pot fi introduse valori măsurate. SOS poate oferi date atât de la senzori la fața locului, cât și de la teledetecție. În plus, senzorii pot fi atât mobili, cât și staționari.

SOS este un standard oficial OGC din 2007. Avantajul SOS este că datele senzorilor - indiferent de ce tip - sunt disponibile într-un format uniform și prin operațiuni standardizate pe Internet, simplificând astfel accesul web la datele senzorilor. Deoarece SOS este un standard OGC, acesta permite, de asemenea, integrarea simplă în infrastructurile de geoservicii existente sau în sistemele de informații geografice generale.

Operațiuni

SOS are trei așa-numite operațiuni de bază care trebuie oferite de fiecare implementare SOS. Operațiunea GetCapabilities permite interogarea unei descrieri a serviciului cu informații despre interfața serviciului și datele despre senzori oferite. Funcția GetObservation este probabil cea mai importantă pentru operațiunile în curs. Aceasta poate fi utilizată pentru interogarea valorilor măsurate de la senzori. Funcția DescribeSensor returnează informații detaliate despre un senzor sau un sistem de senzori, datele furnizate și procesele care procesează datele.

Operațiuni de bază (profil de bază):

  • GetCapabilities - returnează o descriere a serviciului XML care conține informații despre interfață (operațiuni oferite) și datele despre senzori oferite, cum ar fi B. Perioada de timp pentru care sunt disponibile datele senzorilor, senzorii care produc valorile măsurate sau fenomenele care sunt observate (de exemplu, temperatura aerului).
  • GetObservation - interogare bazată pe extragere a valorilor de observare cu metadate; valorile măsurate și metadatele acestora sunt returnate în formatul Observații și măsurători (O&M).
  • DescribeSensor - returnează metadatele senzorului codate în SensorML. Înregistrarea de date SensorML conține de obicei ID-ul senzorului, poziția și fenomenele observate. Informații suplimentare, cum ar fi. B. Sunt descrise datele de calibrare.

Operațiuni tranzacționale (profil tranzacțional):

  • RegisterSensor - face posibilă înregistrarea unui nou senzor într-un SOS care rulează
  • InsertObservation - permite introducerea datelor de măsurare în SOS pentru senzorii înregistrați

Operații îmbunătățite (profil îmbunătățit):

  • GetResult - oferă opțiunea de a interoga numai valoarea măsurată fără metadate pentru o serie de valori măsurate dacă metadatele (de exemplu, senzorul, obiectul observat) rămân aceleași
  • GetFeatureOfInterest - returnează obiectul spațial, ale cărui proprietăți sunt monitorizate de senzori, codați în limbajul de marcare geografică (GML)
  • GetFeatureOfInterestTime - furnizează perioade de timp în care valorile măsurate pentru un obiect observat sunt disponibile în SOS.
  • DescribeFeatureType - returnează tipul obiectului spațial observat (schema XML)
  • DescribeObservationType - returnează tipul de observație (XMLSchema, de ex. Om: măsurare)
  • GetObservationById - permite interogarea unei observații prin ID
  • DescribeResultModel - furnizează schema XML a valorii măsurate; acest lucru este deosebit de important pentru valorile măsurate complexe, cum ar fi B. datele multispectrale sunt importante.

Folosind metodele

În plus față de operațiunile de bază, există operațiuni suplimentare care nu trebuie neapărat să fie implementate. În multe proiecte, pe lângă funcțiile de bază, se folosește inițial doar metoda InsertObservation. Acest lucru face posibilă introducerea datelor din exterior în Serviciul de observare a senzorilor în desfășurare. Datele sunt încorporate într-un fișier XML și transferate către SOS strict în conformitate cu specificațiile O&M.

Găsirea de servicii și senzori

Dacă un potențial utilizator caută senzori, acest lucru se face de obicei la un nivel ridicat de abstractizare. Căutarea se efectuează fie din punct de vedere al senzorului, fie pe baza observației. Un utilizator caută, în general, legat de senzori dacă are deja cunoștințe despre senzorii dintr-o zonă și acum dorește să interogheze valorile lor măsurate. Un utilizator caută întotdeauna observația atunci când dorește să primească date despre senzori într-o anumită zonă. Toate măsurătorile care aparțin unui anumit fenomen ar trebui să i se afișeze.

Procedura pentru serviciul de observare a senzorilor
Figura 1 - Procedura unui utilizator în găsirea datelor senzorilor

Lumea conceptuală din jurul Serviciului de observare a senzorilor

OGC are - nu numai în contextul SOS - propria sa terminologie bine definită. Pentru o mai bună înțelegere, iată câțiva termeni importanți:

termen Descriere
Caracteristică de interes (FOI) ~ Reprezintă obiectul geo la care se aplică valorile măsurate și care este măsurat de senzori. FeatureOfInterest este de obicei folosit pentru localizarea (georeferențierea) punctelor de măsurare, i. H. obiectul spațial are coordonate (de ex. lungime / lățime și înălțime deasupra nivelului mării). Definiția FOI depinde foarte mult de proiect și trebuie selectată în funcție de structură.
Observare A ~ furnizează o valoare măsurată (Rezultat) pentru proprietatea (Fenomenul) unui obiect observat (FeatureOfInterest). Valoarea în sine este generată de un senzor sau proceduri (procedură). Mai mult, fenomenul a fost înregistrat la un anumit moment (SamplingTime) și valoarea generată la un anumit moment (ResultTime). Valorile coincid adesea, motiv pentru care, în practică, SamplingTime este folosit ca timp al observației.
Oferire A ~ este un grup logic de observații conexe care sunt oferite împreună de un serviciu.
Fenomen A ~ (fenomen) reprezintă o proprietate ( cantitate fizică ) a unui obiect geografic (temperatura aerului, viteza vântului, concentrația de poluanți în atmosferă, radiația reflectată într-o anumită bandă de frecvență etc.)
Procedură A ~ (procedura) generează valoarea măsurată a unei observații. Acest lucru se poate face citind un senzor, simulând sau chiar un proces numeric.
In situ ~ este termenul latin pentru „la fața locului”.

software

SOS este un standard al OGC și, în cele din urmă, definește doar interfața de serviciu, dar nu modul în care este implementat serviciul. În prezent există mai multe implementări open source ale serviciului:

  • Implementare Java -SOS de la 52 ° Nord
  • Implementare Java SOS în cadrul degrada de la lat / lon
  • C ++ implementarea sistemului de operare în MapServer
  • Implementări Java, Perl și Python SOS ale proiectului OOSTethys

Link-uri web