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.

Архитектура сенсорной сетки2-new.jpg
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

  1. ^ 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
  2. ^ 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
  3. ^ 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.
  4. ^ 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.
  5. ^ М. Гейнор и др. Интеграция беспроводных сенсорных сетей с сетью. IEEE Internet Computing, страницы 32–39, июль / август 2004 г.
  6. ^ 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.
  7. ^ 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:

  1. Crisisgrid (2007): http://www.crisisgrid.org
  2. Национальная сеть датчиков погоды: https://archive.is/20130418144026/http://nwsp.ntu.edu.sg/