Grille de capteurs - Sensor grid
Une grille de capteurs intègre des réseaux de capteurs sans fil avec des concepts de calcul de grille pour permettre la collecte de données de capteurs en temps réel et le partage de ressources de calcul et de stockage pour le traitement et la gestion des données de capteurs. Il s'agit d'une technologie habilitante pour la construction d'infrastructures à grande échelle, intégrant des capteurs, des données et des ressources informatiques hétérogènes déployés sur une vaste zone, pour entreprendre des tâches de surveillance complexes telles que la surveillance de l'environnement .
Concept et histoire
Le concept de grille de capteurs a été défini pour la première fois dans le projet Discovery Net où une distinction a été faite entre les « réseaux de capteurs » et les « grilles de capteurs ».
Brièvement, alors que la conception d'un réseau de capteurs aborde la connectivité logique et physique des capteurs, la construction d'une grille de capteurs se concentre sur les questions relatives à la gestion des données, la gestion des calculs, la gestion de l'information et la gestion de la découverte des connaissances associées aux capteurs et à la les données qu'ils génèrent et comment ils peuvent être traités dans un environnement informatique ouvert. En particulier dans une grille de capteurs se caractérise par :
- Accès et intégration des données de capteurs distribués : concernant à la fois l'hétérogénéité et la répartition géographique des capteurs au sein d'une grille de capteurs et la manière dont les capteurs peuvent être localisés, accessibles et intégrés dans une étude particulière.
- Stockage et gestion de grands ensembles de données : concernant la taille des données collectées et analysées par plusieurs utilisateurs à différents endroits à des fins différentes.
- Accès et intégration des données de référence distribuées : concernant le besoin d'intégrer les données d'analyse collectées à partir d'une grille de capteurs avec d'autres formes de données disponibles sur Internet.
- Calcul intensif et ouvert d'analyse de données : relatif au besoin d'utiliser une multitude de composants d'analyse tels que des outils statistiques, de clustering, de visualisation et de classification de données qui pourraient s'exécuter à distance sur des serveurs de calcul haute performance sur une grille de calcul.
Les usages
La grille de capteurs permet la collecte, le traitement, le partage, la visualisation, l'archivage et la recherche de grandes quantités de données de capteurs. Il existe plusieurs justifications pour une grille de capteurs. Premièrement, la grande quantité de données collectées par les capteurs peut être traitée, analysée et stockée à l'aide des ressources de calcul et de stockage de données de la grille. Deuxièmement, les capteurs peuvent être partagés efficacement par différents utilisateurs et applications dans des scénarios d'utilisation flexibles. Chaque utilisateur peut accéder à un sous-ensemble de capteurs pendant une période de temps particulière pour exécuter une application spécifique et collecter le type de données de capteur souhaité. Troisièmement, à mesure que les capteurs avec processeurs intégrés deviennent plus puissants en termes de calcul, il est plus efficace de décharger des tâches spécialisées telles que l'image et le signal sur les capteurs. Enfin, une grille de capteurs offre un accès transparent à une grande variété de ressources de manière omniprésente. Des techniques de pointe en intelligence artificielle , la fusion de données , l' exploration de données et le traitement de bases de données distribuées peuvent être appliquées à un sens des données de capteurs et générer de nouvelles connaissances de l'environnement. Les résultats peuvent à leur tour être utilisés pour optimiser le fonctionnement des capteurs, ou influencer le fonctionnement des actionneurs pour modifier l'environnement. Ainsi, les grilles de capteurs sont bien adaptées aux applications informatiques adaptatives et omniprésentes .
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| Architecture de grille de capteurs typique |
Applications
Une architecture basée sur une grille de capteurs a de nombreuses applications telles que la surveillance de l'environnement et de l'habitat , la surveillance des soins de santé des patients, la surveillance et les prévisions météorologiques , la surveillance de la sécurité militaire et intérieure , le suivi des marchandises et des processus de fabrication, la surveillance de la sécurité des structures physiques et des chantiers de construction, les maisons intelligentes et bureaux, et bien d'autres usages actuellement au-delà de notre imagination. Diverses architectures pouvant être utilisées pour de telles applications ainsi que différents types d'analyse de données et d'exploration de données pouvant être effectuées. Des exemples d'architectures intégrant un réseau de capteurs mobiles et des Grids sont donnés dans
Voir également
Les références
Lectures complémentaires
Pour les architectures, les conceptions et les applications de grille de capteurs, voir ce qui suit :
- Crisisgrid (2007) : http://www.crisisgrid.org
- La grille nationale de capteurs météorologiques : https://archive.is/20130418144026/http://nwsp.ntu.edu.sg/
