传感观测服务原型系统实现
2014-09-22张二锋
张二锋
摘要：本文研究的传感观测服务SOS是SWE的功能模型之一，它建立在SWE信息模型的基础上，以统一的标准描述和封装观测数据、观测现象、传感器等内容，是SWE的基础和核心。本文首先给出了传感观测服务的介绍，然后实现了传感观测服务原型系统。
关键词：SOS 数据库 传感网
2005年，开放地理空间联盟（Open Geospatial Consortium，OGC）提出了一种新型的传感网标准——传感网整合框架（Sensor Web Enablement，SWE）。SWE是由一系列标准规范组成，为构建“即插即用”的基于Web的传感器网络提供一个通用的互操作平台，支持发现、交换和处理传感数据，同时进行任务分配。在SWE框架中，定义了7种Web服务（规范），传感器规划服务（Sensor Planning Service，SPS）、传感器观测服务（Sensor Observation Service，SOS）、传感器告警服务（Sensor Alert Service，SAS）和Web 通知服务（Web Notification Service，WNS）构成了传感器Web的功能模型，观察和测量（Observation & Measurement，O&M;）、传感器模型语言（Sensor Model Language，SensorML）和转换器标记语言（Transducer Markup Language，TML）构成了传感器Web的信息模型。SWE 是一个全新的标准框架，它给研究界提出了传感网研究的新方向，给工业界提供了传感网发展的新机遇。
1 SOS原型系统实现
1.1 安装Maven Maven是基于项目对象模型（Project Object Model，POM），可以通过一小段描述信息来管理项目的构建，报告和文档的软件项目管理工具。安装Maven需要注意以下两个方面：
1.1.1 配置环境变量。下载最新版本Maven 3.0.4（Binary zip），解压文件到本地硬盘，如解压到D：＼java＼apache-maven-3.0.4，配置环境变量，以使它能在命令行运行，配置如下：①增加变量maven_home，值为D：＼java＼apache-maven-3.0.4。②在path变量的值后添加D：＼java＼apache-maven-3.0.4＼bin，注意用；和前面的值隔开。注意：配置好后，需要重启电脑，在命令行输入mvn-version，如果出现版本信息，说明配置成功。
1.1.2 编辑settings.xml。在根目录的conf文件夹下，找到并打开settings.xml，在
①Maven的Jar包仓库的位置：
其中.m2是一个文件夹，它是用来存放服务相关文件的仓库。通过配置[YourPathTo]可以改变它存放的目录，本文将它放在d：＼java。
d：＼java＼.m2＼repository
②编辑
③编辑
1.2 安装和创建数据库。PostgreSQL是以加州大学伯克利分校计算机系开发的POSTGRES，版本4.2为基础的对象关系型数据库管理系统（ORDBMS）。PostgreSQL支持大部分SQL标准并且提供了许多其他现代特性：复杂查询、外键、触发器、视图、事务完整性、多版本并发控制。PostgreSQL是目前功能最强大、特性最丰富和最复杂的自由软件数据库系统。同时，PostgreSQL是最重要的开源数据库产品开发项目之一，有着非常广泛的用户。PostGIS在对象关系型数据库PostgreSQL上增加了存储管理空间数据的能力，相当于Oracle的spatial部分。PostGIS最大的特点是符合并且实现了OpenGIS的一些规范，是最著名的开源GIS数据库。
1.2.1 安装数据库。下载PostgreSQL8.4 安装文件并安装，在安装过程需要注意两点：①密码设置（本文设置密码为123）；②端口号设置（本文设置为5432）。除此之外，还需要选择Stack Builder，该工具有助于PostgreSQL的额外工具、驱动程序和应用程序的安装和下载，本文选择需要下载的包pgJDBC v9.1-901-1和PostGIS 1.4.2 for PostgreSQL 8.4 v1.4.2并直接进行安装。
1.2.2 创建数据库。①点击pgAdminⅲ，进入数据库页面。②点击右键，选择“连接”，连接服务器，输入正确密码：123。③创建新的数据库NewSosDB。注意：新建数据库里面“定义”选项里“模板”选择template_postgis_20。④选择NewSosDB数据库，点击上方工具栏的“执行任意的SQL查询”选项。对数据库进行测试：a打开52north-sos文件下db文件夹内的“datamodel_postgres83.sql”，进行数据查询，由于此时只是单纯的建立了数据库，但是数据库是空的，所以查询结果为：查询成功但是无结果。b打开52north-sos文件下db文件夹内的“test.sql”，插入数据，然后再进行查询，此时得到的结果为查询成功： 共计1行受到影响，耗时：82毫秒（ms）。
1.3 配置pom.xml文件。Pom即project object module，项目对象模型。通过xml表示maven项目，使用pom.xml来管理项目的一个配置文件，用来将项目部署到主机上。主要描述了项目：包括配置文件，开发者需要遵循的规则，缺陷管理系统，组织和licenses，项目的url，项目的依赖性，以及其他所有的项目相关因素。
打开pom.xml文件，可以看到一些必须要配置或者可以配置的属性，以及高级用户可以改变的一些属性。
在这里，本文只改变了以下必须设置的内容：
①对tomcat管理员用户名和密码：
②tomcat主目录地址：
③数据库连接。其中，NewSosDB为之前新建的数据库的名字
jdbc：postgresql：//localhost：5432/NewSosDB
④数据库用户名，默认为postgres
⑤PostgresSQL密码
1.4 部署web应用。启动Tomcat和Postgres，通过命令Mvn-Pwith-deploy install进行服务部署，由于部署期间会自动下载文件到.m2＼repository和52n-sos＼
52n-sos-service＼target中，所以时间会比较长。如果出现图1则表示部署成功。
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2 原型系统测试
在IE浏览器中输入网址：http：//localhost：8080/52n
SOSv3/testClient-v2.html，在列表Request Examples中选择命令，如“GetFoiTime.xml”，点击Send，就会得到响应。响应如图2所示：
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3 总结
目前，传感观测服务原型系统虽然给出了Web服务标准接口，但是基于SWE的传感网应用通过使用简单对象访问协议（Simple Object Access Protocol，SOAP）和可扩展标记语言（Extensible Markup Language，XML），从异构传感网中描述、发现和调用相关的服务。然而这种框架是基于XML模式设计的，传感器数据缺乏语义。本文为研究传感器数据之间的语义信息奠定了基础，传感观测服务语义信息的研究是作者接下来研究的重点。
参考文献：
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