SPINE: ein domänenspezifisches Framework für Rapid Prototyping von WBSN-Anwendungen

Zusammenfassung Drahtlose Körpersensor-Netzwerke (WBSNs) ermöglichen eine Vielzahl von Anwendungen für kontinuierliche und Echtzeit-Gesundheitsüberwachung sowie medizinische Unterstützung. Die Programmierung von WBSN-Anwendungen ist eine komplexe Aufgabe, insbesondere aufgrund der begrenzten Ressourcen typischer Hardwareplattformen und dem Mangel an geeigneten Softwareabstraktionen. In diesem Papier wird SPINE (Signalverarbeitung in Knoten-Umgebung), ein domänenspezifisches Framework für Rapid Prototyping von WBSN-Anwendungen, vorgestellt, das leichtgewichtig und flexibel genug ist, um leicht an spezifische anwendungsbezogene Bedürfnisse angepasst zu werden. Die Architektur von SPINE umfasst zwei Hauptkomponenten: eine, die auf dem Knoten implementiert ist, der das WBSN koordiniert, und eine auf den Knoten mit Sensoren. Erstere basiert auf einer Java-Anwendung, die es ermöglicht, das Netzwerk zu konfigurieren und zu verwalten und die Klassifizierungsfunktionen implementiert, die zu schwer sind, um auf den Sensorknoten umgesetzt zu werden. Letztere unterstützt Sensor-, Rechen- und Datenübertragungsoperationen durch eine Reihe von Bibliotheken, Protokollen und Dienstprogrammfunktionen, die derzeit für TinyOS-Plattformen implementiert sind. SPINE ermöglicht die Bewertung verschiedener architektonischer Entscheidungen und die Entscheidung, wie Signalverarbeitungs- und Klassifizierungsfunktionen über die Knoten des Netzwerks verteilt werden. Schließlich beschreibt dieses Papier eine Anwendung zur Aktivitätsüberwachung und präsentiert die Vorteile der Verwendung des SPINE-Frameworks. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.