Uma abordagem de processamento de consultas para plataformas de middleware distribuído e particionado no contexto de cidades inteligentes

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Lopes, Júlio Zinga Suzuki
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Informática
Programa de Pós-Graduação em Informática
UFPB
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19444
Resumo: Nowadays, more than half of the world's population lives in cities. It is expected to reach five billion people by 2030. This fast population growth in major centers will present biggest challenges, such as air pollution, urban mobility, health problems, energy and waste management. Solutions to these challenges require the integration of various Information and Communication Technologies (ICTs) in different domains. Cities that exploit these solutions, using ICTs to help solve their problems, have been called Smart Cities. However, the first solutions created had some limitations, as they were generally based on independent systems, with different technologies and without the concern with interoperability and scalability. In this context, middleware platforms have been used as infrastructure to assist the development of Smart City applications, systems and services. Among the main challenges of these platforms, data integration is very representative, as it allows users to provide consolidated information from different providers with transparency of location and representation format. In this sense, this paper proposes a query processing approach for distributed and partitioned middleware platforms, whose information is stored in different data providers and geographically distributed. A case study with significant volume of semi-public transit data was developed to validate and evaluate the proposed approach. In the performed case study, five distributed scenarios involving up to 10 platform servers, with 10,000 instances of context entities were used to evalute this proposal. In each scenario, the throughput in query processing was evaluated. Thus, compared to Orion Context Broker, a data provider widely used in European Smart Cities projects, the proposed approach was able to achieve a throughput exceeding 1.600%.
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However, the first solutions created had some limitations, as they were generally based on independent systems, with different technologies and without the concern with interoperability and scalability. In this context, middleware platforms have been used as infrastructure to assist the development of Smart City applications, systems and services. Among the main challenges of these platforms, data integration is very representative, as it allows users to provide consolidated information from different providers with transparency of location and representation format. In this sense, this paper proposes a query processing approach for distributed and partitioned middleware platforms, whose information is stored in different data providers and geographically distributed. A case study with significant volume of semi-public transit data was developed to validate and evaluate the proposed approach. In the performed case study, five distributed scenarios involving up to 10 platform servers, with 10,000 instances of context entities were used to evalute this proposal. In each scenario, the throughput in query processing was evaluated. Thus, compared to Orion Context Broker, a data provider widely used in European Smart Cities projects, the proposed approach was able to achieve a throughput exceeding 1.600%.NenhumaAtualmente, mais da metade da população mundial vive em cidades. A expectativa é que este quantitativo alcance cinco bilhões de pessoas em 2030. Essa rápida expansão populacional dos grandes centros apresentará os maiores desafios, como por exemplo: a poluição do ar, a mobilidade urbana, problemas de saúde, energia e gestão de lixo. Soluções para estes desafios exigem a integração de várias Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC´s) em diferentes domínios. As cidades que exploram estas soluções, utilizando as TIC´s para auxiliar no enfrentamento de seus problemas, têm sido chamadas de Cidades Inteligentes. Todavia, as primeiras soluções criadas apresentaram limitações, pois em geral eram baseadas em sistemas independentes, com tecnologias diferentes e sem a preocupação com interoperabilidade e escalabilidade. Neste contexto, plataformas de middleware têm sido utilizadas como uma infraestrutura de sistemas para auxiliar o desenvolvimento de aplicações, sistemas e serviços de cidades inteligentes. Dentre os principais desafios destas plataformas, a integração de dados é bastante representativa, pois permite fornecer aos usuários informações consolidadas de diferentes provedores com transparência de localização e de formato de representação. Nesta direção, este trabalho propõe uma abordagem de processamento de consultas para plataformas de middleware distribuído e particionado, cujas informações estão armazenadas em diferentes provedores de dados e geograficamente distribuídas. Um estudo de caso com significativo volume de dados semirreais de transporte público foi desenvolvido para validar e avaliar a abordagem proposta. No estudo de caso realizado, cinco cenários distribuídos, envolvendo até 10 servidores de plataforma com 10.000 instâncias de entidades de contexto foram utilizados para avaliar essa proposta. Em cada cenário foi avaliada a taxa de transferência no processamento de consultas distribuídas. Dessa forma, comparando com o Orion Context Broker, um provedor de dados largamente utilizado em projetos europeus para Cidades Inteligentes, a abordagem proposta foi capaz de alcançar uma vazão com desempenho superior a 1.600%.Universidade Federal da ParaíbaBrasilInformáticaPrograma de Pós-Graduação em InformáticaUFPBSilveira, Gledson Eliashttp://lattes.cnpq.br/5810209465098759Lopes, Júlio Zinga Suzuki2021-02-17T03:40:39Z2019-11-082021-02-17T03:40:39Z2019-08-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19444porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2021-08-12T00:53:45Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/19444Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:2021-08-12T00:53:45Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
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