خدمة مراقبة المستشعرات

📅 آخر تحديث: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

خدمة رصد المستشعرات ( SOS ) هي خدمة ويب للاستعلام عن بيانات المستشعرات في الوقت الفعلي وسلاسل بيانات المستشعرات الزمنية، وهي جزء من شبكة المستشعرات . تتكون بيانات المستشعرات المُقدمة من بيانات مباشرة من المستشعرات، مُشفّرة بلغة نموذج المستشعرات ( SensorML )، والقيم المقاسة بتنسيق ترميز الملاحظات والقياسات (O&M). تُعدّ خدمة الويب، بالإضافة إلى تنسيقي الملفات، معايير ومواصفات مفتوحة تحمل الاسم نفسه، مُحددة من قِبل اتحاد البيانات الجغرافية المكانية المفتوحة (OGC).

إذا كان نظام SOS يدعم ملف تعريف المعاملات (SOS-T)، فيمكن تسجيل أجهزة استشعار جديدة على واجهة الخدمة وإدخال قيم القياس. ويمكن استخدام تطبيق SOS للبيانات من أجهزة الاستشعار الميدانية وأجهزة الاستشعار عن بُعد. علاوة على ذلك، يمكن أن تكون أجهزة الاستشعار متنقلة أو ثابتة.

منذ عام 2007، [ 1 ] أصبح نظام SOS معيارًا رسميًا من معايير OGC . وتكمن ميزة SOS في توفير بيانات المستشعرات - من أي نوع - بتنسيق موحد باستخدام عمليات موحدة. وبالتالي، يتم تبسيط الوصول إلى بيانات المستشعرات عبر الإنترنت. كما يتيح النظام سهولة دمجه في البنى التحتية الحالية للبيانات المكانية أو نظم المعلومات الجغرافية .

في عام 2016، اعتمدت OGC معيار SensorThings API ، وهو معيار جديد قائم على RESTful وJSON يوفر وظائف مشابهة لـ SOS. وبما أن كلاً من SensorThings API وSOS مبنيان على معيار OGC/ISO 19156:2011 ، فقد أثبتت تجربة OGC IoT التجريبية قدرة المواصفتين على العمل معًا. [ 2 ]

العمليات

يحتوي نظام SOS على ثلاث عمليات أساسية يجب توفيرها في كل تطبيق. تتيح لك عملية GetCapabilities الاستعلام عن خدمة ما للحصول على وصف لواجهة الخدمة وبيانات المستشعرات المتاحة. ولعلّ أهم وظيفة لاستخدام نظام SOS هي GetObservation ، حيث يمكن استخدامها لاسترجاع بيانات مستشعرات محددة. أما وظيفة DescribeSensor فتُعيد معلومات تفصيلية حول مستشعر أو نظام مستشعرات وعمليات الإنتاج.

العمليات الأساسية (الملف التعريفي الأساسي)

  • تقوم الدالة GetCapabilities بإرجاع وصف خدمة XML يحتوي على معلومات حول الواجهة (العمليات ونقاط النهاية المعروضة) بالإضافة إلى بيانات المستشعر المتاحة، مثل الفترة التي تتوفر فيها بيانات المستشعر، والمستشعرات التي تنتج القيم المقاسة، أو الظواهر التي تمت ملاحظتها (على سبيل المثال درجة حرارة الهواء).
  • تتيح دالة GetObservation الاستعلام عن القيم المرصودة، بما في ذلك بياناتها الوصفية، باستخدام خاصية السحب. ويتم إرجاع القيم المقاسة وبياناتها الوصفية بتنسيق الملاحظات والقياسات (O & M).
  • يوفر DescribeSensor بيانات تعريف المستشعر في SensorML . يمكن أن يحتوي وصف المستشعر على معلومات حول المستشعر بشكل عام، والمعرف والتصنيف، والموقع والظواهر المرصودة، بالإضافة إلى تفاصيل مثل بيانات المعايرة.

العمليات التشغيلية (الملف التعريفي للمعاملات)

  • تتيح وظيفة RegisterSensor تسجيل مستشعر جديد في نظام SOS المنشور.
  • يمكن استخدام InsertObservation لإدراج البيانات لأجهزة الاستشعار المسجلة مسبقًا في SOS.

عمليات موسعة (ملف تعريف مُحسّن)

  • توفر GetResult إمكانية الاستعلام عن قراءات المستشعر بدون البيانات الوصفية المقدمة ببيانات وصفية متسقة (مثل المستشعر، الكائن المرصود).
  • تقوم الدالة GetFeatureOfInterest بإرجاع الكائن الجغرافي الذي تتم مراقبة خصائصه بواسطة أجهزة الاستشعار في ترميز لغة ترميز الجغرافيا .
  • توفر GetFeatureOfInterestTime الفترات الزمنية التي تتوفر فيها قياسات لجسم مرصود في SOS.
  • تقوم الدالة DescribeFeatureType بإرجاع نوع الكائنات الجغرافية المرصودة ( مخطط XML )
  • تقوم الدالة DescribeObservationType بإرجاع نوع الملاحظة ( مخطط XML )، مثل om: Measurement).
  • تتيح GetObservationById الاستعلام عن ملاحظة معينة باستخدام معرف يتم إرجاعه بواسطة الخدمة كاستجابة لعملية InsertObservation .
  • يوفر DescribeResultModel مخطط XML للقيمة المقاسة، وهو أمر مهم بشكل خاص للقياسات المعقدة، مثل البيانات متعددة الأطياف.

مصطلحات

لدى منظمة OGC مصطلحاتها الخاصة والمحددة بدقة، ليس فقط فيما يتعلق بـ SOS. ولتسهيل الفهم، إليكم بعض المصطلحات المهمة:

شرطوصف
ميزة ذات أهمية (حرية المعلومات)يرمز الرمز ~ إلى الكائن الجغرافي الخاضع للقياسات، والذي يتم قياسه بواسطة أجهزة الاستشعار. أما FOI، فهو عادةً وسيلة لتحديد مواقع نقاط القياس (الترميز الجغرافي)، أي أن للكائن الجغرافي إحداثيات (مثل خط العرض وخط الطول والارتفاع). ويعتمد اختيار FOI بشكل كبير على المشروع، ويجب تحديده بناءً على المهمة المطلوبة.
ملاحظةتُعطي علامة ~ قياسًا (نتيجة) لخاصية (ظاهرة) جسم قيد الملاحظة (FOI). تُولّد هذه القيمة بواسطة مستشعر أو إجراءات (إجراء). علاوة على ذلك، تم رصد الظاهرة في وقت محدد (وقت أخذ العينات) وولّدت القيمة في وقت محدد (وقت النتيجة). غالبًا ما تتطابق قيمتا الوقت هاتان، لذا يُستخدم وقت أخذ العينات عمليًا كوقت للملاحظة.
عرض~ عبارة عن تجميع منطقي للملاحظات المرتبطة ببعضها البعض، والتي يتم تقديمها بشكل مشترك من قبل خدمة ما.
ظاهرةالسمة هي خاصية (كمية فيزيائية) لجسم جيولوجي. ومن الأمثلة على ذلك درجة حرارة الهواء، وسرعة الرياح، وتركيز الملوثات في الغلاف الجوي، والإشعاع المنعكس في نطاق تردد معين، وما إلى ذلك.
إجراءتُنتج الدالة A القيمة المقاسة للملاحظة. ويمكن القيام بذلك عن طريق قراءة بيانات من جهاز استشعار، أو من خلال عملية محاكاة عددية.
في الموقع~ هو المصطلح اللاتيني الذي يعني "في الحال".

برمجة

يُعدّ نظام SOS معيارًا تابعًا لمنظمة OGC ، وهو في جوهره يُعرّف واجهة الخدمة فقط، وليس آلية تنفيذها. يوجد حاليًا العديد من تطبيقات الخدمة مفتوحة المصدر .

كما توجد تطبيقات خاصة. [ 7 ]

مراجع