泛在感測器網路
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泛在感測器網路(Ubiquitous Sensor Network; USN)
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泛在感測器網路是指由智能感測器結點組成的網路,可以以“任何地點、任何時間、任何人、任何物”的形式部署。該技術具有巨大的潛力,可用於在廣泛領域內推動新的應用和服務,從安全保衛、環境監控到推動個人生產力和增強國家競爭力。
此定義出自2008年2月ITU—T的研究報告Ubiquitous Sensor Networks。該報告中提出了泛在感測器網路體系架構,自下而上分為底層感測器網路、接入網路、基礎骨幹網路、中間件、應用平臺等5個層次。底層感測器網路由感測器、執行器、RFID等各種信息設備組成,負責對物理世界的感知與反饋;接入網路實現底層感測器網路與上層基礎骨幹網路的連接,由網關、sink結點等組成;基礎骨幹網路基於互聯網、NGN構建;中間件處理、存儲感測數據並以服務的形式提供對各類感測數據的訪問;應用平臺實現各類感測器網路應用的技術支撐。
泛在感測器網路在國外的應用[1]
USN在每個國家都有不同的提法,USN最早是由南韓提出的。U是無所不在,S是感測器,N是網路,USN就是無所不在的感測器網路。對於USN的架構、業務應用和標準化工作現在主要是亞太國家在ITU-T積極推動,並且亞太主要是南韓和日本。南韓政府正在加速USN的產業化進程,在多個行業促進USN的應用。如圖1所示,建築、軍事、災害、農業、醫療所有的領域都可以信息化,通過中間的網路、底層的感測器,這樣建立了整個的信息化網路。
USN應用和服務大大提升了眾多領域的自動化水平,帶來了革命性的變化,如實現後勤、環境保護、家庭網路、醫療保健、辦公大樓等領域的自動化以及信息化等。例如在災害預警方面,USN能夠監控火災、洪水、塌方等災害,如果遇到災害,國家災害預警管理中心可以通過USN收集數據,
啟動相應的災害預案。在醫療方面,可以在病人身上或活動環境部署各種感測器,收集相應的信息,傳送給相應的醫院或病人家屬,加快對緊急事件的響應速度。也可以用於農作物的監控,採集大棚里而的溫度、濕度等數據。
南韓立足於可在社會方方面而發揮作用的豐富USN應用,啟動了以應用為主、提升各個行業乃至整個城市信息化水平的多個USN項目。南韓建立了USN測試床,通過當地政府以及相關組織實施7大USN應用項目,包括海濱的安全管理、地表水監控系統、U-Port ( U港口)、公路健康監控、3大河流的健康監控、天氣信息系統以及災難監控等。另外,為進一步整合資源,南韓在2007年啟動了以U-Citv ( U城市)為代表的系統工程,U-Citv項目著眼於提升整個城市的信息化水平。U-Citv將通過國家、當地政府以及非政府性組織的主導,利用新興的RFID技術、USN以及原有的IT技術將所有的信息技術整合在一起,最終構建起而向未來的無所不在的信息城市。目前,南韓的許多城市都在計劃實施U-Citv o U-Citv主要包括U-Home(U家庭)、U-ITS ( U智能交通系統)、U-FMS ( U綜合交通管理系統)、U-Monitoring ( U監控)等。
U-Home是指家庭的信息化應用,類似於現在的數字家庭,在U-home可以把家裡的家電和終端、電腦等全部聯網享受信息化的服務。
U-ITS是指智能交通管理系統。開車的人非常希望能夠及時瞭解道路狀況,如果有了這個系統在開車的時候信息可以通過感測器傳過來,通過網路可以告訴你情況,及時疏通交通,方便出行和旅游。
日本通過U-Japan計劃將信息化註入了人們的日常生活之中,例如人們在超級市場可以通過信息終端獲取各種蔬菜和食物的產地和屬性,甚至可以與農場主進行對話。在教育方面也有許多應用,例如在公園可以通過信息終端查看植物的名稱及特點,在博物館可以通過信息終端馬上獲取雕塑的作者、背景和時間等信息,這樣可以幫助孩子掌握多方面的知識。此外,還可以進行位置的查詢,可以在路邊電信桿、路燈、報亭/餐館等部署感測器,準確定位自己的位置,並搜索周圍的信息,真正實現信息的觸發、感應、搜索無處不在。
- ↑ 趙慧玲;江志峰.《泛在感測器網路和業務》[J].電信科學.2009年12期