Siatka czujników - Sensor grid
Sieć czujników integruje sieci czujników bezprzewodowych z koncepcjami obliczeń siatkowych, aby umożliwić zbieranie danych z czujników w czasie rzeczywistym oraz udostępnianie zasobów obliczeniowych i pamięciowych w celu przetwarzania danych z czujników i zarządzania nimi. Jest to technologia umożliwiająca budowanie wielkoskalowych infrastruktur, integrująca heterogeniczne czujniki, dane i zasoby obliczeniowe rozmieszczone na dużym obszarze w celu podejmowania skomplikowanych zadań nadzoru, takich jak monitorowanie środowiska .
Koncepcja i historia
Koncepcja siatki czujników została po raz pierwszy zdefiniowana w projekcie Discovery Net , w którym dokonano rozróżnienia między „sieciami czujników” i „siatkami czujników”.
Krótko mówiąc, podczas gdy projekt sieci czujników uwzględnia logiczną i fizyczną łączność czujników, konstruowanie sieci czujników koncentruje się na kwestiach związanych z zarządzaniem danymi, zarządzaniem obliczeniami, zarządzaniem informacjami i zarządzaniem odkrywaniem wiedzy związanym z czujnikami i generowane przez nie dane oraz sposoby ich rozwiązywania w otwartym środowisku komputerowym. W szczególności Sensor Grid charakteryzuje się:
- Rozproszony dostęp i integracja danych z czujników: dotyczy zarówno heterogeniczności, jak i geograficznego rozmieszczenia czujników w sieci czujników oraz sposobu, w jaki czujniki można zlokalizować, uzyskać do nich dostęp i zintegrować w ramach konkretnego badania.
- Przechowywanie i zarządzanie dużymi zbiorami danych: dotyczy rozmiarów danych gromadzonych i analizowanych przez wielu użytkowników w różnych lokalizacjach do różnych celów.
- Distributed Reference Data Access and Integration: związane z potrzebą integracji danych analitycznych zebranych z Sensor Grid z innymi formami danych dostępnych w Internecie.
- Obliczenia do intensywnej i otwartej analizy danych: związane z potrzebą korzystania z wielu komponentów analitycznych, takich jak narzędzia statystyczne, klastrowe, wizualizacyjne i do klasyfikacji danych, które mogą być wykonywane zdalnie na wysokowydajnych serwerach obliczeniowych w sieci obliczeniowej.
Zastosowania
Siatka czujników umożliwia zbieranie, przetwarzanie, udostępnianie, wizualizację, archiwizację i wyszukiwanie dużych ilości danych z czujników. Istnieje kilka powodów dla siatki czujników. Po pierwsze, ogromna ilość danych gromadzonych przez czujniki może być przetwarzana, analizowana i przechowywana przy użyciu zasobów obliczeniowych i zasobów przechowywania danych sieci. Po drugie, czujniki mogą być efektywnie współużytkowane przez różnych użytkowników i aplikacje w elastycznych scenariuszach użytkowania. Każdy użytkownik może uzyskać dostęp do podzbioru czujników w określonym czasie, aby uruchomić określoną aplikację i zebrać żądany typ danych czujnika. Po trzecie, w miarę jak urządzenia czujnikowe z wbudowanymi procesorami stają się coraz bardziej wydajne obliczeniowo, wydajniejsze jest odciążanie wyspecjalizowanych zadań, takich jak obraz i sygnał, na urządzeniach czujnikowych. Wreszcie siatka czujników zapewnia bezproblemowy dostęp do szerokiej gamy zasobów w sposób wszechobecny. Zaawansowane techniki w sztucznej inteligencji , fuzji danych , eksploracji danych i przetwarzania rozproszonego bazy danych mogą być stosowane do sensu danych z czujników i generowania nowej wiedzy o środowisku. Wyniki można z kolei wykorzystać do optymalizacji działania czujników lub wpłynąć na działanie siłowników, aby zmienić otoczenie. W ten sposób siatki czujników są dobrze przystosowane do adaptacyjnych i wszechobecnych zastosowań obliczeniowych .
|
| Typowa architektura siatki czujników |
Aplikacje
Architektura oparta na sieci czujników ma wiele zastosowań, takich jak monitorowanie środowiska i siedlisk, monitorowanie opieki zdrowotnej pacjentów, monitorowanie i prognozowanie pogody , nadzór wojskowy i bezpieczeństwa wewnętrznego , śledzenie towarów i procesów produkcyjnych, monitorowanie bezpieczeństwa konstrukcji fizycznych i placów budowy, inteligentne domy i biura i wiele innych zastosowań, które obecnie przekraczają naszą wyobraźnię. Różne architektury, które można wykorzystać do takich aplikacji, a także różne rodzaje analizy danych i eksploracji danych, które można przeprowadzić. Przykłady architektur, które integrują mobilną sieć czujników i gridy są podane w
Zobacz też
Bibliografia
Dalsza lektura
W przypadku architektur, projektów i zastosowań sieci czujników, patrz:
- Kryzys (2007): http://www.crisisgrid.org
- Krajowa siatka czujników pogody: https://archive.is/20130418144026/http://nwsp.ntu.edu.sg/
