センサーML

SensorML は、 Open Geospatial Consortiumの承認済み標準であり、センサーと測定プロセスを記述するためのXMLエンコーディングです。SensorML は、動的プラットフォームと固定プラットフォームの両方、また現場センサーとリモート センサーの両方を含む、幅広いセンサーを記述するために使用できます。

サポートされている機能は次のとおりです。

• センサー検出
• センサーの位置情報
• センサー観測の処理
• センサープログラミング機構
• センサーアラートの購読

サポートされているセンサーの例は次のとおりです。

• 固定式、現場設置型– 化学「スニファー」、温度計、重力計
• 固定式、遠隔式– 流速プロファイラー、大気プロファイラー、ドップラーレーダー
• 動的、現場– 航空機搭載型オゾン「スニファー」、GPSユニット、ドロップゾンデ
• 動的、遠隔– 衛星放射計、航空機搭載カメラ、兵士搭載ビデオ

SensorML は、センサーによる測定プロセスや、観察からより高レベルの情報を導き出すための手順など、あらゆるプロセスを記述するための標準モデルと XML エンコーディングを提供します。センサー ウェブ内の情報のプロバイダー中心のビューを提供し、ユーザー中心のビューを提供する Observations and Measurementsによって補完されます。

SensorML で記述されたプロセスは検出可能かつ実行可能です。すべてのプロセスは入力、出力、パラメータ、メソッドを定義し、関連するメタデータを提供します。SensorML は、検出器とセンサーを実際の現象をデータに変換するプロセスとしてモデル化します。

SensorML は、センサーによって取得された測定値をエンコードしません。測定値は、 Transducer ML 、 Observations and Measurementsの観測値、またはIEEE 1451などの他の形式で表すことができます。

電子仕様シート-

最も単純なアプリケーションでは、SensorML を使用して、センサー コンポーネントとシステムの仕様シートを提供するための標準的なデジタル手段を提供できます。

センサー、センサーシステム、プロセスの発見-

SensorML は、センサー システムまたはプロセスが自身を認識し、検出できるようにする手段です。SensorML は、センサー システムと観測プロセスの検出に使用できる豊富なメタデータ コレクションを提供します。このメタデータには、入力、出力、パラメーター、システムの場所に加えて、識別子、分類子、制約 (時間、法律、セキュリティ)、機能、特性、連絡先、参照が含まれます。

観察の系譜-

SensorML は、観測の系統について完全かつ明確な説明を提供できます。言い換えれば、1 つ以上の検出器による取得から、アナリストによる処理、さらには解釈に至るまでの観測のプロセスを詳細に説明できます。これにより、観測に関する信頼度レベルが提供されるだけでなく、ほとんどの場合、プロセスの一部またはすべてを繰り返すことができます。プロセスに何らかの変更を加えたり、既知のシグネチャ ソースを使用して観測をシミュレートしたりすることもできます。

観測データのオンデマンド処理-

SensorML では、地理位置情報や高レベルの観測処理のためのプロセス チェーンを記述し、Web 上で検出および配布して、センサーやプロセッサの特性に関する事前知識がなくてもオンデマンドで実行できます。これが SensorML の本来の目的であり、さまざまなセンサー コミュニティ内でセンサー データを処理するためのさまざまなストーブパイプ システムの急増に対抗する手段として利用されました。また、SensorML では、センサー チェーン内の任意のポイント (センサーからデータ センター、個々のユーザーの PDA まで) に処理を分散できます。SensorML では、センサー固有のソフトウェアを必要とせずにこの処理を実行できます。

タスク、観察、アラートサービスのサポート-

センサー システムまたはシミュレーションの SensorML 記述は、OGCセンサー観測サービス(SOS)、センサー計画サービス (SPS)、およびセンサー警告サービス (SAS)の確立をサポートするためにマイニングできます。SensorML は、OGC センサー Web 有効化 (SWE) フレームワーク全体で使用される共通のデータ定義を定義し、その上に構築します。

プラグアンドプレイ、自動構成、自律型センサーネットワーク-

SensorML を使用すると、プラグアンドプレイ センサー、シミュレーション、プロセスの開発が可能になり、意思決定サポート システムにシームレスに追加できます。SensorML 対応のセンサーとプロセスの自己記述特性は、自動構成センサー ネットワークの開発や、センサーがアラートやタスクを発行し、他のセンサーがサブスクライブして反応できる自律型センサー ネットワークの開発もサポートします。

センサーパラメータのアーカイブ-

最後に、SensorML は、センサーとプロセスに関する基本的なパラメータと仮定をアーカイブするメカニズムを提供します。これにより、これらのシステムからの観測は、元のミッションが終了した後も長い間再処理され、改善されます。これは、地球規模の変化の監視やモデリングなどの長期的なアプリケーションにとって非常に重要であることが証明されています。

成分-

情報をある形式から別の形式に変換する物理的な原子プロセス。たとえば、検出器は通常、物理的な特性または現象をデジタル数値に変換します。コンポーネントの例には、検出器、アクチュエータ、物理フィルターなどがあります。

システム-

検出器、アクチュエータ、サブシステムなどを含むコンポーネントのグループまたは配列の物理ベースの複合モデル。システムはプロセス チェーンを現実世界に関連付け、コンポーネントと通信インターフェイスの相対的な位置に関する追加の定義を提供します。

プロセスモデル-

通常、より複雑なプロセス チェーン内で使用されるアトミックな非物理的な処理ブロックです。プロセス インターフェイスとモデルの実行方法を定義するプロセス メソッドに関連付けられています。また、独自の入力、出力、およびパラメーターも正確に定義します。

プロセスチェーン-

相互接続されたサブプロセスで構成される複合非物理処理ブロック。サブプロセスはプロセス モデルまたはプロセス チェーンになります。プロセス チェーンには、サブプロセスの入力信号と出力信号を明示的にリンクする接続だけでなく、可能なデータ ソースも含まれます。また、独自の入力、出力、およびパラメーターを正確に定義します。

処理方法-

プロセス モデルの動作とインターフェイスの定義。これはライブラリに保存できるため、さまざまなプロセス モデル インスタンスで再利用できます (「xlink」メカニズムを使用)。基本的にはプロセス インターフェイスとアルゴリズムを記述し、ユーザーに既存の実装を示します。

検出器-

単純な検出デバイスのサンプリングと応答特性を定義する複合測定システムの原子コンポーネント。検出器には 1 つの入力と 1 つの出力のみがあり、どちらもスカラー量です。複数の検出器で構成されるフレーム カメラなどのより複雑なセンサーは、システムまたはセンサーを使用して検出器グループまたは配列として記述できます。SensorML では、検出器は特定の種類のプロセス モデルです。

センサー-

完全なセンサーを表す特定のタイプのシステム。これは、たとえば、複数の検出器 (バンドごとに 1 つ) を含む完全な空中スキャナーなどです。

1998 年、国際地球観測衛星委員会 (CEOS) の支援の下、Mike Botts 博士は動的リモート センサーの幾何学的、動的、および放射特性を記述するための XML ベースのセンサー モデル言語の開発を開始しました。最初の開発は NASA AIST プログラムによって資金提供され、2000 年に SensorML は Open Geospatial Consortium (OGC) の監督下に置かれ、OGC Sensor Web Enablement (SWE) イニシアチブの触媒として機能しました。SensorML の設計は、OGC Sensor Web Enablement Working Group のメンバーの交流から大きな恩恵を受けています。 SensorML の継続的な開発は、OGC の相互運用性プログラムのほか、米国環境保護庁 (EPA)、米国国家地理空間情報局 (NGA)、米国統合相互運用性テスト司令部 (JITC)、米国国防情報システム局 (DISA)、SAIC、ゼネラル・ダイナミクス、ノースロップ・グラマン、オークリッジ国立研究所、NASA によってサポートされています。

• 観察と測定
• セマンティックセンサーウェブ
• IEEE1451 規格
• トランスデューサ電子データシート
• センサーグリッド

• OGC の SensorML ページ
• オープン地理空間コンソーシアムのホームページ
• OGC SensorML V2.0 の例
• OGC センサー Web 有効化: 概要と高レベル アーキテクチャ
• SensorML で使用される SWE 共通データ言語のオープンソース ライブラリ