Quản lý đa cảm biến được thiết kế từ việc cấp phát các tài nguyên hoặc đặt lịch cho các nhiệm vụ của hệ thống. Hình 1.3 mô tả một sơ đồ khối đặc trưng quản
. . . . . Cảm biến n Các cảm biến (không đồng nhất đồng nhất) Tổng hợp dữ liệu
đa cảm biến Tương tác với
người sử dụng Yêu cầu Cảm biến 1 Cảm biến 2 Cập nhật Bố trí lại nhiệm vụ cảm biến
Nhiệm vụ/ Điều khiển Quản lý đa cảm biến
Màn hình giao diện Người - Máy
lý đa cảm biến. Với các tiến bộ hiện nay trong công nghệ chế tạo cảm biến, vai trò và chức năng của chúng đã được mở rộng. Chúng ta có thể phân loại vai trò và chức năng của cảm biến theo tính hệ thống và theo cấu trúc định trước.
1.1.3. Phân loại tổng hợp đa cảm biến.
1.1.3.1. Phân loại theo mức.
Trong quá trình tổng hợp dữ liệu và thông tin, quản lý các cảm biến có thể phân loại theo 03 mức dưới đây [71]:
- Mức thấp: mức thấp nhất của quản lý đa cảm biến liên quan đến việc điều khiển riêng lẻ từng cảm biến một, ví dụ như hướng theo dõi, điểm quan sát, thay đổi tần suất theo dõi... Ví dụ, một radar định hướng theo dõi một mục tiêu có thể được dẫn hướng bởi một hệ thống quản lý cảm biến. Hay nói cách khác, tổng hợp nhiều nguồn dữ liệu thô để tạo ra một nguồn dữ liệu mới mà kỳ vọng mang nhiều thông tin hơn các thông tin đầu vào.
- Mức trung: tại mức trung hệ thống quản lý đa cảm biến sẽ tập trung vào nhiệm vụ và các mode hoạt động của các cảm biến. Các cảm biến sẽ hoạt động theo phương thức ưu tiên các nhiệm vụ và xác định khi nào và bằng cách nào một mode có thể được kích hoạt. Bên cạnh đó, hệ thống quản lý các cảm biến có thể xem xét một vài chức năng cơ bản của cảm biến để thay đổi cảm biến khi thực hiện một chức năng nào đó, (ví dụ, tổng hợp các tính năng khác nhau như: các cạnh, các góc, các đường thẳng, các kết cấu, hoặc các vị trí vào một bản đồ tính năng...). Mức trung phải giải quyết các nhiệm vụ sau:
+ Sắp lịch cho các nhiệm vụ của cảm biến.
+ Điều khiển cảm biến, các hỗ trợ để thu thập thêm dữ liệu từ các cảm biến khác.
+ Thay đổi chế độ làm việc của cảm biến.
- Mức cao: Mỗi một cảm biến chỉ có khả năng tìm kiếm một lượng thông tin hạn chế. Tuy nhiên, hệ thống quản lý đa cảm biến có thể trực tiếp điều khiển một vài cảm biến trong một mô hình tích hợp hoặc tổng hợp dữ liệu từ các cảm biến
thành một nguồn cung cấp thông tin cho quá trình tổng hợp. Nhiệm vụ của mức này là:
+ Sắp xếp hoặc triển khai vị trí của các cảm biến động sao cho vùng bao phủ là tốt nhất.
+ Tổng hợp dữ liệu của các cảm biến một cách hiệu quả và tối ưu (cực tiểu hoá các bố trí không cần thiết). Tổng hợp các quyết định từ một vài hệ chuyên gia, các phương pháp đó bao gồm: chọn lựa, logic-mờ và các phương pháp thống kê.
1.1.3.2. Phân loại dựa trên dữ liệu vào ra.
Dasarathy đề xuất sự phân loại được chọn lọc dựa trên mô hình 3 mức [38]. Đó là phân loại quá trình tổng hợp suy ra từ mức độ trừu tượng khác nhau của dữ liệu đầu vào và đầu ra. Ví dụ, việc xử lý là sự lựa chọn và trích chọn nét đặc trưng từ các mức dữ liệu thô do vậy các kết quả thuộc về mức độ nét đặc trưng; Hay là, sự nhận dạng và quá trình nhận dạng hoạt động giữa mức độ nét đặc trưng và mức độ quyết định. Những mô hình tổng hợp mơ hồ này đôi khi được gán theo mức của dữ liệu đầu vào và đôi khi theo mức của dữ liệu đầu ra. Để tránh những vấn đề phân loại này, Dasarathy mở rộng tổng quan ba mức thành năm loại tổng hợp được xác định bởi các đặc điểm đầu vào và đầu ra. Hình 1.4 mô tả mối quan hệ giữa việc phân loại 3 cấp với mô hình Dasarathy.
1.1.3.3. Phân loại dựa trên cấu hình cảm biến.
Hệ thống tổng hợp cảm biến cũng có thể được phân loại theo các kiểu cấu hình của cảm biến. Durant-Whyte phân biệt ba loại cấu hình cảm biến [41]:
Cấu hình bổ sung: Một cấu hình cảm biến được gọi là cấu hình bổ sung nếu các cảm biến không phụ thuộc trực tiếp vào nhau, nhưng có thể được kết hợp để cung cấp một hình ảnh đầy đủ hơn về hiện tượng quan sát. Điều này giải quyết sự không đầy đủ của dữ liệu cảm biến. Một ví dụ cho cấu hình bổ sung đó là việc sử dụng nhiều camera để quan sát từng phần của một phòng như ứng dụng trong [64]. Nói chung, tổng hợp dữ liệu cấu hình bổ sung là dễ dàng, do dữ liệu từ các cảm biến độc lập có thể được cộng thêm với nhau [26]. Cảm biến S2 và S3 trong hình 1.5 cấu hình bổ sung, do đó mỗi cảm biến quan sát mỗi phần khác nhau của không gian môi trường. M ứ c q u y ết đ ịn h S ự p h ân l oại 3 m ứ c