SensorWeb關(guān)鍵技術(shù)研究——以生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用為例.pdf

1、隨著傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，各數(shù)據(jù)生產(chǎn)部門紛紛開展傳感網(wǎng)絡(luò)在生態(tài)環(huán)境、氣候變化及災(zāi)害預(yù)警等領(lǐng)域的應(yīng)用研究，形成了海量的傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)資產(chǎn)。長(zhǎng)期以來(lái)，由于應(yīng)用需求及投資規(guī)模不同，以及缺乏整體規(guī)劃，各部門采用的感知設(shè)備、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式以及數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議等方面差異很大，導(dǎo)致現(xiàn)存的傳感網(wǎng)絡(luò)資源分散在不同的組織或者部門中，不能互通互聯(lián)，從而形成大量“信息孤島”。因此，如何解決傳感網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性，推動(dòng)感知數(shù)據(jù)資源跨組

2、織、跨區(qū)域高效共享和分發(fā)成為傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。Web2.0技術(shù)的迅猛發(fā)展，為感知數(shù)據(jù)的高效共享和集成提供了新的解決思路，通過(guò)Web發(fā)現(xiàn)、訪問(wèn)和使用各種類型的傳感資源，對(duì)傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)資源的集約利用和信息服務(wù)系統(tǒng)構(gòu)建具有重要意義。
　　本文在全面總結(jié)現(xiàn)存的較通用傳感萬(wàn)維網(wǎng)絡(luò)軟件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，對(duì)比幾種典型全球感測(cè)網(wǎng)（Sensor Web）實(shí)現(xiàn)方案，研究開放地理空間聯(lián)盟（Open Geospatial Consortiu

3、m，OGC）制定的Sensor Web整合框架（Sensor Web Enablement，SWE）系列標(biāo)準(zhǔn)，提出一種通用的Sensor Web體系架構(gòu)。體系結(jié)構(gòu)包括感知層，虛擬傳感層，應(yīng)用服務(wù)層，協(xié)調(diào)層和應(yīng)用層，并對(duì)體系結(jié)構(gòu)中服務(wù)層的核心服務(wù)，即傳感器監(jiān)測(cè)服務(wù)、規(guī)劃服務(wù)、預(yù)警服務(wù)和Web通知服務(wù)進(jìn)行重點(diǎn)研究。通過(guò)解析SWE信息模型編碼標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對(duì)其進(jìn)行裁剪和擴(kuò)充制定適合于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的傳感器及其觀測(cè)信息描述語(yǔ)言編碼模型。結(jié)合SWE服務(wù)

4、的實(shí)現(xiàn)規(guī)范，定義各核心服務(wù)交互模型，并采用分層的方式設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。基于OGC Web目錄服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，課題擴(kuò)展觀測(cè)對(duì)象管理服務(wù)，實(shí)現(xiàn)傳感資源的注冊(cè)、發(fā)現(xiàn)和管理等功能。課題為集成異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和服務(wù)資源提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，為實(shí)現(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)間共享資源提供一種符合技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、比較完備可靠的解決方案。
　　基于上述研究成果，結(jié)合南昌航空大學(xué)后山環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)應(yīng)用，在構(gòu)建的系統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行Sensor Web技術(shù)實(shí)驗(yàn)和相關(guān)的服務(wù)測(cè)試，驗(yàn)證本文研究和設(shè)