3.3 زنجیره تامین
بسیاری از برنامه های کاربردی در حسگرهای بی سیم وجود دارند که جنبه های عملیاتی کسب و کار سنتی مانند:ایجاد یک زنجیره تامین هوشمند را دارند. در برنامه اقتصاد پویا ، سیرزکانادا و دانشگاه بوستون ارزش کسب و کار با استفاده از ذرات را برای مدیریت داده های محلی و ردیابی دارایی ها در زنجیره تامین سیرز را کشف کردند . تست اولیه ما نشان داده است که کاربران تعریف داده می توانند با اطمینان اطلاعات را از حافظه روی ذرات بخوانند. این قابلیت اجازه می دهد که پرسنل انبار به طور مستقیم به محل اطلاعات زنجیره تامین متصل شوند.

انگیزه برای توسعه این قابلیت  دو نکته بود. اول، بهینه سازی خدمات به مشتریان با کارآمدی بیشتر در تحویل سفارشات به مشتریان. به عنوان مثال، سیستم های فعلی این مشکل را دارند که چه قطعاتی باید با یکدیگرتحویل داده شوند. (مانند تنظیم کردن مبلمان برای اتاق نشیمن) قطعات وارد شده و آماده می شوندو به بیرون از مجموعه منتقل می شوند.

دوم، تمایل به قابلیت سنجش درمحصولات گران و شکننده، مانند: تلویزیون هایی با صفحه نمایش پلاسما ، لوازم برقی خانگی ولوازم الکترونیکی پیشرفته و کمک به شناسایی و تصحیح مشکلات در زنجیره تامین.

. وقتی کامیون ها بعد از عبور از یک دروازه ی ورودی مجهز به دستگاه بازبینی است ،وارد می شوند  حسگرهای هوشمند که در اقلامی که به انبار رسیده اند وجود دارند و توسط این دستگاه نطارت می شوند.

 

اگر تعداد کامیون ها کم باشد،بار خود را خالی می کنند،در غیر این صورت این کامیون ها در حال انتظار برای تخلیه می مانند (همانطور که در گوشه ی سمت چپ شکل15 نشان داده شده است) و یا کامیونها به اسکله تخلیه فرستاده می شوند. همانطور که هرکامیون تخلیه می شود،هر یک از آیتم هارا همان طور که بر روی نوار نقاله مرکزی حرکت می کند،می توان نظارت کرد. آیتم ها می توانند در داخل انبارفرار بگیرند یا به سمت فروشگاه ها یا مشتریان حمل شوند. شکل 15 مراحلی که طی آن اقلام به انبار می رسند، تامین کنندگان وشرکت های باربری به پیگیری اقلام از تماس اول تا ورود آنها به مشتری را نشان می دهد. این استفاده از حسگرهای هوشمند مدیریت زنجیره تامین را پویا تر می سازد.

برای آزمایش این برنامه ی سیرز،ما کالاها را برچسب گذاری می کنیم وسپس این آیتم ها از طریق یک مرکز توزیع بزرگ دریافت می شوند،نشان داده می شوند و پردازش هایی برای انتقال روی آنها انجام می شود. ما قطعات مختلفی از محصولات را وارد می کنیم و هم چنین اطلاعات را به ذرات انتقال می دهیم، این اطلاعات که به سیستم وارد شده است شامل اطلاعاتی در مورد: شرح محصول، تولید کنندگان آن ، تاریخ زمان ساخت و زمان انتقال آن، نام مشتری و غیره می باشد.نرم افزار قابل اعتماد در انجام تنظیمات انبارکه کارهای خواسته شده را می توان با آن انجام داد.

 4.3یکپارچه سازی حسگرها به شبکه
برنامه ی کاربردی ای که قبلا شرح داده شد (زنجیره تامین هوشمند) با استفاده از پروتکل های غیر استاندارد ساخته شده است ، که به اجرا در آوردن آن دشوار است. برای استفاده گسترده از برنامه های فن آوری بی سیم حسگر، توسعه دهندگان باید به حسگرها با API[1] ها دسترسی داشته باشند تا از محیط ای توسعه یافته ی آنها پشتیبانی کنند.

 1.4.3استاندارد گرید API
استانداردهای OSGA در حال گسترش برای برنامه های کاربردی شبکه هستند. این استانداردها برپایه ی خدمات وب (XML و SOAP)، و اکثر فروشندگان در حال حاضر آنها را در محصولاتی مانند: Microsoft’s .Net, Sun’s J2EE, IBM’s Dynamic  در کسب و کار الکترونیکی و همچنین خدمات وب منبع بازو توسعه ی محیط هایی مانند مرکز فیبر نوری در نرم افزارهای شبکه پشتیبانی می کنند. این محیط های توسعه یافته به آسانی  در خدمات شبکه قابل دسترسی قرار می گیرند، و آنها قابل استفاده توسط هر مشتری بر روی هر میزبان، با هرسیستم عامل، تا زمانی که آنها از استانداردهای OSGA پیروی می کنند،قبل استفاده هستند. در حال حاضر ، تصویب فراگیرحسگر های بی سیم بستگی به این دارد که داده های آنها در XML کد گذاری شده باشد و در پاکت های SOAP بسته بندی شده باشد.

استاندارهای خدمات وب را ترویج داده ها را رمزگذاری می کند و انتقال می دهد اما آنها به مدیریت خدمات رسیدگی نمی کنند.استانداردهای شبکه ساختار یک وب سرویس را با توجه به روش استفاده شده به پرس و جو اطلاعات و مدیریت خدمات را مشخص می کند.حسگرها قدرت ارائه داده ها در چارچوب استانداردهای OSGA را ندارند، اما توسعه دهندگان نرم افزاراین استاندارد به راهی برای دسترسی به داده ها به شکلی موثردر توسعه برنامه های کاربردی نیاز دارند.

 5.3 چالش های فنی
به دلیل کوچک بودن ، حسگرها اغلب از باتری استفاده می کنند ومحدودیت های شدیدی در برنامه های کاربردی آنها وجود دارد،داده های حسگربه صورت XML رمزگذاری می شوند و سپس این رمزگشایی این اطلاعات درپاکت  SOAP گران است، هر دو در شرایط چرخه پردازنده کارشان انجام می شود
و تعداد بیت ها در شبکه ی بی سیم منتقل می شوند. نشان داده شده است که چالش اصلی با یکپارچه سازی حسگرها با قدرت کم که  تبدیل اطلاعات مربوط به حسگرها را به معماری خدمات وب سایت که
OGSA مشخص می کند. موارد موجود در این چالش تبدیل داده ها به XML (بر اساس طرح واره) در داخل یک پاکت SOAP و سپس با استفاده آنها ازطریق پروتکل های استاندارد اینترنت (SMTP ، HTTP ، FTP ، و غیره) برای انتقال این اطلاعات به برنامه های کاربردی است.

6.3 ساختار Hourglass[2]

همانطور که شکل 16 نشان می دهد، تشکیل شده از سه اجزای اصلی : DCN[3]، SEP[4] وAEP[5] .  DCN متشکل از شبکه ای از سیستم های متصل به اینترنت است که کشف، فیلتر ، و پرس و جو از چندین شبکه ی حسگر را انجام می دهد.

هرشبکه ی حسگر دارای یک یا چند SEP مرتبط است تا با توجه نقشه اطلاعات نرم افزار بر روی شبکه حسگرسطح پایین توسط حسگرهای پرس و جو عملیات مورد نیاز را انجام دهد.

شکل 16 – نمایی از Hourglass
AEPs سیستم هایی هستند که نرم افزاراتصال به DCN را فراهم می کنند، نقشه نرم افزار درخواست برای خدمات مبتنی بر DCN که مسئولیت رسیدگی به افرادی را دارد که درخواستی را ارایه کرده اند.

درشبکه های حسگر فردی، داده های حسگر وابرداده ها برای تعیین این که چه نوع از حسگرها ،شبکه های حسگر را ایجاد می کنند، از طریق SEP،منتشر می شوند.برنامه کاربردی می تواند یک یا چند شبکه های حسگر را به اشتراک گذارد و زمان واقعی جریان داده ها را از هر منبعی دریافت کنند.
Hourglass ازطیف وسیعی از خدمات در شبکه به منظور تسهیل کارآمد کشف، پردازش ، و تحویل داده های شبکه های حسگر، که شامل فیلتر کردن ، فشرده سازی،تجمع و ذخیره سازی جریان واقعه در
DCN است،می پردازد.

معماری Hourglass اخیرا به تحقیق در مورد معماری شبکه هایp2p[6] برای خود سازماندهی وخدمات قوی از میزبان در سراسر اینترنت پرداخته است.

1.6.3 اهداف Hourglass
برای پشتیبانی از طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی در شبکه های حسگر جغرافیایی متنوع ، Hourglass طرح اهدافی را ضروری می داند

.مقیاس پذیری.این سیستم باید ازشبکه های حسگر متعدد که به عنوان منابع داده ها عمل می کنند و نیز از برنامه های مختلفی که داده های حسگررا به اشتراک می گذارند پشتیبانی کند. علاوه بر این ، DCN باید ازسرورهای متعدد که تحویل رویداد،کشف ، و دیگر خدمات در شبکه را انجام می دهند پشتیبانی کند.

نیرومندی.DCN باید قادر به مقاومت در برابر شکست لینک های فردی شبکه ، گره های هسته ای و سیستم های نقطه پایانی باشد.یک ویژگی مهم شبکه های حسگر این است که ممکن است آنها به طور موقت به دلیل به شکست اتصال بالایی بی سیم و یا محو شدن کانال ناشی از تحرک قطع شوند.

Hourglass باید مکانیسمی برای بافر موقت داده ها برای تحویل در زمانی که شبکه قطع می شود را داشته باشد.

امنیت. این سیستم باید این دسترسی ها را فقط به افراد، سازمانها ، و یا ارائه دهندگان خدمات مجاز بدهد.علاوه بر این ، کاربران مختلف می توانند دسترسی متفاوتی به سطوح به DCN داشته باشند.

کیفیت خدمات.این سیستم باید از درجات مختلفی از QoS برای حسگرتحویل داده حمایت کند. برای مثال، برخی از داده های حسگر(مانند تشخیص زلزله و یا آتش سوزی جنگل) باید بسیار دقیق و قابل اعتماد باشند،در حالی که داده های دیگر (مانند گزارش های نادر در شرایط محیطی) لازم نیست به سرعت تحویل داده شوند. زیرساخت ها باید قادر به تخصیص منابع شبکه به طور موثر به
پاسخگویی به الزامات QoS ها باشند.

 

توانایی در نوآوری.سیستم باید به محققان اجازه دهد در سه لایه : حسگر،برنامه های کاربردی ، و زیرساخت های شبکه آزمابش های خود را انجام دهند. نوآوری وقتی که کاربران نهایی بتوانند حسگرهای جدید را توسعه دهند و برنامه های کاربردی را در زیرساخت های شبکه استفاده کنند،رایج می شود.

[1] Application programming interface

[2] A sensor data collection network to integrate sensor data into grid applications.

[3] Data Collection Network

[4] Sensor entry Point

[5]Application entry point

[6] Peer to peer