Sensorrooster - Sensor grid
Een sensorgrid integreert draadloze sensornetwerken met grid computing- concepten om realtime sensorgegevensverzameling en het delen van reken- en opslagbronnen voor sensorgegevensverwerking en -beheer mogelijk te maken. Het is een ondersteunende technologie voor het bouwen van grootschalige infrastructuren, waarbij heterogene sensor-, data- en computerbronnen worden geïntegreerd die over een groot gebied worden ingezet, om gecompliceerde bewakingstaken uit te voeren, zoals omgevingsmonitoring .
Concept en geschiedenis
Het concept van een sensorgrid werd voor het eerst gedefinieerd in het Discovery Net- project waar een onderscheid werd gemaakt tussen “sensornetwerken” en “sensorgrids”.
In het kort, terwijl het ontwerp van een sensornetwerk zich richt op de logische en fysieke connectiviteit van de sensoren, ligt de focus bij het construeren van een sensorraster op de kwesties met betrekking tot gegevensbeheer, berekeningsbeheer, informatiebeheer en kennisontdekkingsbeheer in verband met de sensoren en de gegevens die ze genereren, en hoe ze kunnen worden aangepakt binnen een open computeromgeving. Met name in een Sensor Grid wordt gekenmerkt door:
- Toegang tot en integratie van gedistribueerde sensorgegevens: met betrekking tot zowel de heterogeniteit als de geografische spreiding van de sensoren binnen een sensorraster en hoe sensoren kunnen worden gelokaliseerd, toegankelijk gemaakt en geïntegreerd in een bepaald onderzoek.
- Opslag en beheer van grote datasets : met betrekking tot de hoeveelheid gegevens die door meerdere gebruikers op verschillende locaties voor verschillende doeleinden worden verzameld en geanalyseerd.
- Toegang tot en integratie van gedistribueerde referentiegegevens: met betrekking tot de noodzaak om de analysegegevens die zijn verzameld uit een sensorraster te integreren met andere vormen van gegevens die op internet beschikbaar zijn.
- Intensive and Open Data Analysis Computation: heeft betrekking op de noodzaak om een groot aantal analysecomponenten te gebruiken, zoals statistische, clustering, visualisatie en gegevensclassificatietools die op afstand kunnen worden uitgevoerd op krachtige computerservers op een computationeel raster.
Toepassingen
Het sensorgrid maakt het verzamelen, verwerken, delen, visualiseren, archiveren en doorzoeken van grote hoeveelheden sensordata mogelijk. Er zijn verschillende redenen voor een sensorraster. Ten eerste kan de enorme hoeveelheid gegevens die door de sensoren worden verzameld, worden verwerkt, geanalyseerd en opgeslagen met behulp van de reken- en gegevensopslagbronnen van het raster. Ten tweede kunnen de sensoren efficiënt worden gedeeld door verschillende gebruikers en applicaties onder flexibele gebruiksscenario's. Elke gebruiker heeft gedurende een bepaalde periode toegang tot een subset van de sensoren om een specifieke applicatie uit te voeren en om het gewenste type sensorgegevens te verzamelen. Ten derde, naarmate sensorapparaten met ingebouwde processors rekenkracht krachtiger worden, is het efficiënter om gespecialiseerde taken zoals beeld en signaal op de sensorapparaten te ontlasten. Ten slotte biedt een sensorgrid naadloze toegang tot een breed scala aan bronnen op een doordringende manier. Geavanceerde technieken in kunstmatige intelligentie , datafusie , datamining en gedistribueerde databaseverwerking kunnen worden toegepast om de sensorgegevens te begrijpen en nieuwe kennis van de omgeving te genereren. De resultaten kunnen op hun beurt worden gebruikt om de werking van de sensoren te optimaliseren, of de werking van actuatoren te beïnvloeden om de omgeving te veranderen. Sensorroosters zijn dus zeer geschikt voor adaptieve en doordringende computertoepassingen .
|
| Typische sensorrasterarchitectuur |
Toepassingen
Een sensor rooster gebaseerde architectuur heeft vele toepassingen, zoals het milieu en de leefomgeving toezicht , gezondheidszorg monitoren van patiënten, het weer monitoren en voorspellen , militaire en binnenlandse veiligheid toezicht , het volgen van goederen en productieprocessen, veiligheid bewaken van fysieke structuren en bouwplaatsen, intelligente huizen en kantoren en vele andere toepassingen die momenteel onze verbeelding te boven gaan. Verschillende architecturen die voor dergelijke toepassingen kunnen worden gebruikt, evenals verschillende soorten data-analyse en datamining die kunnen worden uitgevoerd. Voorbeelden van architecturen die een mobiel sensornetwerk en Grids integreren, worden gegeven in:
Zie ook
Referenties
Verder lezen
Zie het volgende voor sensorrasterarchitecturen, ontwerpen en toepassingen:
- Crisisgrid (2007): http://www.crisisgrid.org
- Het nationale weersensorraster: https://archive.is/20130418144026/http://nwsp.ntu.edu.sg/
