传感器系统实现传感器观测的规范

10.1.1　总体介绍

OGC传感网实现(Sensor Web Enablement，SWE)规范通过制订标准，支持传感器观测的发现、交换和处理，以及传感器系统的任务分配。SWE架构所提供的模型、编码和服务可以实现面向服务的异构传感器系统和客户端应用的互操作和扩展性。OGC中针对传感器网所定义的功能包括(Botts，2006b):

(1)发现满足用户即时需求的传感器系统、传感器观测数据和观测过程。

(2)判断传感器的能力和量测质量。

(3)访问传感器参数，从而允许软件自动对观测数据进行处理和地理定位。

(4)获取基于标准编码的实时或者时间序列的观测和覆盖数据。

(5)分配传感器任务以获取感兴趣的观测。

(6)基于一定的准则订阅和发布传感器或传感器服务的预警。

OGC传感网实现架构将SOA思想与传感器和传感器网络结合，通过公共接口和编码实现网络访问传感器设施的体系结构。SWE中的传感器设施可以包括传感器、观测历史、模拟仿真以及观测处理算法等。如图10.1所示，SWE不仅可以实现分布式传感器网络之间以及分布式的模型和仿真之间的互操作，还可以增强传感器和模型之间以及异构传感器网络与决策支持工具之间的互操作，有利于将不同组织、国家、地区分布的传感器资源进行关联，建立强大的传感网系统。

简而言之，SWE框架的角色是为了在分散的传感器和模型之间提供互操作，并成为传感器、模型和仿真、决策支持工具之间互操作的桥梁。

在SWE中，要实现传感网，需要建立对传感器和传感器观测进行编码，并对网络服务进行标准化接口定义。目前OGC已经建立和原型化的标准包括:

图10.1　SWE的角色(Botts，2006b)

(1)观察和量测(Observations ＆ Measurements Schema，O＆M):提供标准模型和XML模式，用于对来自于传感器的观测数据和量测数据进行编码，不论这些数据是已经归档的还是实时获取的。

(2)传感器建模语言(Sensor Model Language，SensorML):提供标准模型和XML模式，用于描述传感器系统和处理过程;提供发现传感器、定位传感器观测数据以及处理原始级传感器观测数据和列出可定制任务的属性。

(3)变换器标记语言(Transducer Markup Language，TransducerML或TML):提供概念模型和XML模式，用于描述变换器和支持来自或者进入到传感器系统的实时数据流。

(4)传感器观测服务(Sensor Observations Service，SOS):提供标准服务接口，用于用户获取来自于一个或者多个传感器的观测数据、传感器系统描述。

(5)传感器规划服务(Sensor Planning Service，SPS):提供标准服务接口，用于用户确定收集来自于一个或多个传感器的数据的可行性，以及向这些传感器提交收集请求。

(6)传感器预警服务(Sensor Alert Service，SAS):提供标准服务接口，用于订阅和发布来自于传感器的预警。

(7)网络通知服务(Web Notification Service，WNS):提供标准服务接口，可用于SAS或SPS等服务的异步消息或预警传送。