1)存在于單獨(dú)的計(jì)算機(jī)中，為IEEE 1451智能變送器服務(wù)；
2)存在于NCAP中，為基于IEEE 1451的傳感器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；
3)存在于集成的IEEE 1451智能變送器中。
通過(guò)STWS這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方式，我們可以實(shí)現(xiàn)IEEE 1451智能變送器在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)應(yīng)用方面(傳感器應(yīng)用)的互操作性。

2 OGC SWE(傳感器Web整合框架)
2005年，開(kāi)放地理空間聯(lián)盟(OGC)提出了一種革命性的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)——傳感器Web整合框架(SensorWeb Enablement，SWE)，目標(biāo)是能夠通過(guò)Web發(fā)現(xiàn)、訪問(wèn)、應(yīng)用所有類(lèi)型的接入Internet的傳感器資源(包括硬件資源和數(shù)據(jù)資源)，為構(gòu)建“即插即用”的基于Web的傳感器網(wǎng)絡(luò)提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的平臺(tái)。SWE是一個(gè)全新的標(biāo)準(zhǔn)框架，給海洋界提供了海洋觀測(cè)系統(tǒng)發(fā)展的新機(jī)遇，而且還在不斷地修訂和完善中。
2．1 概念與功能
通常我們所說(shuō)的傳感網(wǎng)(sensor network)是一個(gè)計(jì)算機(jī)可訪問(wèn)的網(wǎng)絡(luò)，它是由地理空間上分布的許多傳感器組成，用以監(jiān)測(cè)不同地區(qū)的環(huán)境因素，如溫度、聲音、震動(dòng)、壓力、物體的運(yùn)動(dòng)或者一些污染情況。而傳感器Web是指通過(guò)Web可訪問(wèn)的傳感網(wǎng)，使用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和應(yīng)用程序接口(API)，我們可以通過(guò)Web訪問(wèn)接入網(wǎng)絡(luò)的傳感器數(shù)據(jù)。
SWE致力于實(shí)現(xiàn)傳感器觀測(cè)數(shù)據(jù)的發(fā)現(xiàn)、交換和處理，以及觀測(cè)系統(tǒng)的任務(wù)分配，其想實(shí)現(xiàn)的功能主要包括：
1)發(fā)現(xiàn)滿足用戶及時(shí)需求的傳感器系統(tǒng)、觀測(cè)數(shù)據(jù)以及觀測(cè)方法；
2)確定傳感器的性能和測(cè)量質(zhì)量；
3)訪問(wèn)傳感器參數(shù)；
4)檢索以標(biāo)準(zhǔn)方式描述的實(shí)時(shí)或存檔的觀測(cè)數(shù)據(jù)；
5)傳感器采集數(shù)據(jù)的任務(wù)分配；
6)通知由基于某些標(biāo)準(zhǔn)的傳感器或傳感器服務(wù)發(fā)布的告警。
2．2 體系結(jié)構(gòu)
SWE能夠完善海洋觀測(cè)系統(tǒng)的方法主要有兩種：一是以標(biāo)準(zhǔn)形式描述傳感器以及觀測(cè)數(shù)據(jù)；一是定義標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)接口。
為了支持上述方法，OGC—SWE已經(jīng)開(kāi)發(fā)并測(cè)試了如下規(guī)范：
1)觀測(cè)與測(cè)量(OM)——標(biāo)準(zhǔn)概念模型，采用XML架構(gòu)，用于描述存檔的和實(shí)時(shí)的底層傳感器觀測(cè)數(shù)據(jù)。OM標(biāo)準(zhǔn)可以實(shí)現(xiàn)海洋儀器之間的數(shù)據(jù)互操作。
2)傳感器建模語(yǔ)言(SensorML)——標(biāo)準(zhǔn)概念模型，采用XML架構(gòu)，用于描述傳感器、系統(tǒng)和工作流程；對(duì)于傳感器的發(fā)現(xiàn)和定位，海洋觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的配置，傳感器觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理等提供必需的信息。
3)變送器置標(biāo)語(yǔ)言(TML)——概念模型，采用XML架構(gòu)，用于描述變送器內(nèi)部以及出入海洋觀測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，為Web信息交互提供了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)格式。
4)傳感器觀測(cè)服務(wù)(SOS)——標(biāo)準(zhǔn)Web服務(wù)接口，用于請(qǐng)求、寄存、過(guò)濾和檢索觀測(cè)數(shù)據(jù)以及傳感器系統(tǒng)信息。SOS在客戶端與觀測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)之間起中介作用。
5)傳感器規(guī)劃服務(wù)(SPS)——標(biāo)準(zhǔn)Web服務(wù)接口，用于響應(yīng)用戶需求，分配傳感器任務(wù)。SPS在客戶端和傳感器收集管理環(huán)境之間起中介作用。
6)傳感器告警服務(wù)(SAS)——標(biāo)準(zhǔn)Web服務(wù)接口，用于發(fā)布和訂閱來(lái)自傳感器的警報(bào)。
7)Web通知服務(wù)(WNS)——標(biāo)準(zhǔn)Web服務(wù)接口，用于異步傳輸來(lái)自SAS、SPS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和其他服務(wù)的信息或警報(bào)。
上述規(guī)范是SWE的核心，能夠?yàn)楹Ｑ笥^測(cè)系統(tǒng)提供大量統(tǒng)一的Web服務(wù)接口，為滿足終端用戶需求的傳感器自識(shí)別、觀測(cè)數(shù)據(jù)的獲取、數(shù)據(jù)交互、任務(wù)分配以及告警信息發(fā)布等功能的實(shí)現(xiàn)提供了具體的解決方案。
2．3 傳感器建模語(yǔ)言(SensorML)
傳感器建模語(yǔ)言是SWE的關(guān)鍵組成部分，并且提供了標(biāo)準(zhǔn)傳感器模型和XML代碼，用以描述與傳感器相關(guān)的工作過(guò)程，包括傳感器系統(tǒng)的測(cè)量和測(cè)量后加工處理。所有的處理過(guò)程都定義了它們的輸入、輸出、參數(shù)、方法和相關(guān)元數(shù)據(jù)。它提供的是傳感器系統(tǒng)的功能模型，而并不是系統(tǒng)硬件的詳細(xì)描述。
可擴(kuò)展標(biāo)示語(yǔ)言(XML)架構(gòu)可以被用于發(fā)布傳感器性能、定位和接口的正式描述。Web客戶端和服務(wù)器能夠分析并翻譯XML數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)傳感器的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)，并評(píng)估這些傳感器的特性。另外，如果預(yù)先對(duì)海洋觀測(cè)系統(tǒng)不了解，這些信息也使應(yīng)用軟件能夠定位和處理底層傳感器數(shù)據(jù)。
在XML架構(gòu)中，針對(duì)不同的目的，傳感器控制接口與上層系統(tǒng)能夠自動(dòng)通信：確定傳感器的狀態(tài)和位置信息；發(fā)送命令到傳感器或傳感器平臺(tái)；訪問(wèn)存檔的或?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)。通過(guò)一個(gè)專有的或自定義的接口，或者通過(guò)IEEE 1451標(biāo)準(zhǔn)接口，都能實(shí)現(xiàn)基于Web的應(yīng)用與底層傳感器系統(tǒng)的連接。
2．4 傳感器接口描述符(SID)
傳感器接口描述符(SID)由德國(guó)的52North公司開(kāi)發(fā)，被看做OGC—SWE的一部分。對(duì)于側(cè)重于Web服務(wù)的SWE來(lái)說(shuō)，SID是實(shí)現(xiàn)觀測(cè)系統(tǒng)底層傳感器互操作性的一種可行方法。它以一種標(biāo)準(zhǔn)方式描述傳感器接口以及它的命令和數(shù)據(jù)響應(yīng)格式，并對(duì)這種描述進(jìn)行解釋。對(duì)于接口的描述，我們需要使用擴(kuò)展的SensorML。對(duì)于SID來(lái)說(shuō)，SID翻譯器的使用是非常重要的。SID翻譯器讀接口描述，然后會(huì)依據(jù)相應(yīng)的信息生成對(duì)于儀器的命令。原則上存在兩種運(yùn)行模式：
1)SID翻譯器周期性地向儀器發(fā)送命令，讀出測(cè)量數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到SOS；
2)SID響應(yīng)SWE客戶端發(fā)送的請(qǐng)求，生成相應(yīng)的專有儀器命令。
使用SID的一個(gè)海洋觀測(cè)系統(tǒng)模型如圖3所示：