شبكه‌هاي حسگر مكاني بي‌سيم: بستري نوين براي تحليل‌هاي مكان‌مبنا

Geosensor Networks: A New Framework for Spatial Analysis

در دو دهه‌ی اخیر سه روند اصلی توسعه فناوری شبكه‌های ارتباطی بی‌سیم فراگستر، كوچك‌سازی سكوهای ذخیره‌سازی و محاسبات و توسعه‌ی حسگرهای جدید و مواد به كار رفته در این حسگرها تأثیرات مهمی در زمینه‌ی علوم اطلاعات مكانی داشته-اند. این سه روند موجب شده‌اند تا روش‌های پایش رویدادها و پدیده‌های محیطی و چگونگی پردازش اطلاعات مربوط به آن‌ها تغییر كند. در عین حال، توسعه فناوری دیگری، قابلیت‌های جدید قابل توجهی را در زمینه علوم مكانی مدرن اضافه كرده است. این فناوری كه به اصطلاح شبكه‌های حسگر مكانی نامیده می‌شوند، كاربردهای ویژه‌ای از فناوری شبكه حسگر بی‌سیم در زمینه‌ی مكانی هستند، كه پدیده‌های محیطی را كشف، بازبینی، پایش، ردیابی و پردازش می‌كنند. هر دو جنبه آنی بودن و افزایش قدرت تفكیك زمانی- مكانی چالش‌های تحقیقاتی جدیدی را در ارتباط با روش مدلسازی، پایش و پردازش‌های محیطی بوجود آورده است. در این مقاله ابتدا به معرفی شبكه‌های حسگر مكانی و چالش‌ها و مسائل مطرح در آن پرداخته شده است؛ سپس با توجه به محدودیت‌های مصرف انرژی موجود در این شبكه‌ها، سیستم محاسبات غیرمتمركز معرفی شده كه استفاده از الگوریتم‌های بر مبنای این سیستم محاسبات در شبكه‌های حسگر مكانی موجب بهینه شدن مصرف انرژی می‌شود. در پایان نیز نحوه‌ی پردازش اطلاعات در این شبكه‌ها، از جمله ذخیره‌سازی داخل شبكه‌ای و خلاصه‌سازی داده‌ها تشریح گردیده‌اند.

In two recent decades, three main trends of the ubiquitous wireless communication networks technology development, the miniaturization of storage and computing platforms, and developments of new sensors and materials used in the sensors have significantly influenced the field of geospatial information sciences (GIS). These three trends have changed the monitoring methods of environmental phenomena and the ways their information are processed. Moreover, other technology developments have added new significant capabilities in modern geoscience field. This technology, so-called geosensor networks, is the special applications of wireless sensor network technology in geographic fields that detect, monitor, and track environmental phenomena and processes. Both real time aspects and improving spatiotemporal resolution has created new research challenges in environment modeling, monitoring, and processing of information. In this paper, firstly geosensor networks is introduced and the issues and challenges are expressed. Then, considering energy constraints in these networks, decentralized computation system is introduced. Using algorithms based on these computation systems improves energy consumption of network. Finally, the information processing in the network has been described, including in-network storage and processing and data abstraction.