Сенсорная сетка - Sensor grid
А сенсорная сетка объединяет беспроводные сенсорные сети с сеточные вычисления концепции, обеспечивающие сбор данных с датчиков в реальном времени и совместное использование вычислительных ресурсов и ресурсов хранения для обработки данных датчиков и управления ими. Это эффективная технология для создания крупномасштабных инфраструктур, интеграции неоднородных датчиков, данных и вычислительных ресурсов, развернутых на обширной территории, для выполнения сложных задач наблюдения, таких как мониторинг окружающей среды.
Концепция и история
Концепция сенсорной сетки была впервые определена в Discovery Net проект, в котором проводится различие между «сенсорными сетями» и «сенсорными сетками».[1][2]
Вкратце, в то время как дизайн сенсорной сети обращается к логической и физической связности сенсоров, при построении сенсорной сетки основное внимание уделяется вопросам, связанным с управлением данными, управлением вычислениями, управлением информацией и управлением обнаружением знаний, связанных с сенсорами и данные, которые они генерируют, и способы их решения в открытой вычислительной среде. В частности, сенсорная сетка характеризуется:
- Распределенный доступ к данным датчиков и интеграция: относящиеся как к неоднородности, так и к географическому распределению датчиков в сети датчиков, а также к тому, как датчики могут быть расположены, доступны и интегрированы в рамках конкретного исследования.
- Хранение и управление большими наборами данных: относящиеся к размеру данных, собираемых и анализируемых несколькими пользователями в разных местах для разных целей.
- Распределенный доступ к справочным данным и интеграция: в связи с необходимостью интеграции данных анализа, собранных из Sensor Grid, с другими формами данных, доступными в Интернете.
- Вычисления для интенсивного и открытого анализа данных: связанные с необходимостью использования множества компонентов анализа, таких как инструменты статистического анализа, кластеризации, визуализации и классификации данных, которые могут выполняться удаленно на высокопроизводительных вычислительных серверах в вычислительной сети.
Использует
Сетка датчиков позволяет собирать, обрабатывать, совместно использовать, визуализировать, архивировать и искать большие объемы данных датчиков.[3][4] [5][6]Есть несколько причин для использования сенсорной сетки. Во-первых, огромный объем данных, собранных датчиками, может быть обработан, проанализирован и сохранен с использованием вычислительных ресурсов и ресурсов хранения данных сети. Во-вторых, датчики могут эффективно использоваться разными пользователями и приложениями при гибких сценариях использования. Каждый пользователь может получить доступ к подмножеству датчиков в течение определенного периода времени, чтобы запустить конкретное приложение и собрать требуемый тип данных датчиков. В-третьих, по мере того, как сенсорные устройства со встроенными процессорами становятся более мощными с точки зрения вычислений, более эффективно переносить специализированные задачи, такие как изображение и сигнал, на сенсорные устройства. Наконец, сенсорная сетка обеспечивает беспрепятственный доступ к широкому спектру ресурсов повсеместно. Продвинутые техники в искусственный интеллект, слияние данных, сбор данных, и обработка распределенной базы данных может применяться для анализа данных датчиков и получения новых знаний об окружающей среде. Результаты, в свою очередь, могут использоваться для оптимизации работы датчиков или влияния на работу исполнительных механизмов для изменения окружающей среды. Таким образом, сенсорные сетки хорошо подходят для адаптивных и всеобъемлющие вычисления Приложения.
Типовая архитектура сенсорной сетки |
Приложения
Архитектура на основе сенсорной сетки имеет множество приложений, таких как мониторинг окружающей среды и среды обитания, медицинский мониторинг пациентов, мониторинг погоды и прогнозирование, военная и национальная безопасность наблюдение, отслеживание товаров и производственных процессов, мониторинг безопасности физических конструкций и строительных площадок, умных домов и офисов, а также многие другие применения, которые в настоящее время выходят за рамки нашего воображения. Различные архитектуры, которые можно использовать для таких приложений, а также различные виды анализа данных и интеллектуального анализа данных, которые можно проводить. Примеры архитектур, объединяющих мобильную сенсорную сеть и гриды, приведены в [7]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ М. Ганем; Y Guo; Дж. Хассард; M Osmond; М. Ричардс (2004), «Сенсорные сетки для мониторинга загрязнения воздуха», В Proc. 3-е совещание всех участников по электронной науке в Великобритании, Ноттингем, Великобритания, 2004 г., CiteSeerX 10.1.1.127.1135
- ^ М. Ричардс; М. Ганем; M Osmond; Y Guo; Дж. Хассард (2006), «Сетевой анализ данных о загрязнении воздуха», Экологическое моделирование, 194 (1–3): 274–286, Дои:10.1016 / j.ecolmodel.2005.10.042
- ^ H.B. Лим и др. Sensor Grid: интеграция беспроводных сенсорных сетей и Grid, In Proc. 30-летия конференции IEEE по локальным компьютерным сетям (LCN’05), октябрь 2005 г.
- ^ Hingne, V .; Джоши, А .; Houstis, E .; Микопулос, Дж. Сетевые и сенсорные сети. В Proc. Международного семинара по грид-вычислениям. страницы 166-173. Ноябрь 2003 г.
- ^ М. Гейнор и др. Интеграция беспроводных сенсорных сетей с сетью. IEEE Internet Computing, страницы 32–39, июль / август 2004 г.
- ^ Х. Б. Лим, К. В. Линг, В. Ван, Ю. Яо, М. Икбал, Б. Ли, X. Инь и Т. Шарма, "Национальная сеть датчиков погоды", Proc. 5-й конференции ACM по встроенным сетевым сенсорным системам (SenSys 2007), ноябрь 2007 г.
- ^ Май.; Richards, M .; Ghanem, M .; Guo, Y .; Хассард, Дж. (2008). «Мониторинг загрязнения воздуха и горнодобывающая промышленность на основе сенсорной сети в Лондоне». Датчики. 8 (6): 3601–3623. Дои:10,3390 / с8063601. ЧВК 3714656. PMID 27879895.
дальнейшее чтение
Информацию об архитектуре, конструкции и приложениях сенсорной сетки см. В следующих статьях:
- Crisisgrid (2007): http://www.crisisgrid.org
- Национальная сеть датчиков погоды: https://archive.is/20130418144026/http://nwsp.ntu.edu.sg/