CATALOGAÇÃO SEMÂNTICA DE SENSORES E ATUADORES COM BASE NOS PRINCÍPIOS LINKED DATA

por Tamiris de Sousa Rangel publicado 24/09/2020 15h32, última modificação 20/10/2023 16h30

Orientador(es)

Mark Douglas Jacyntho de Azevedo (Orientador)

Resumo

A necessidade de monitoração, coleta e análise de dados dos ambientes tem sido cada vez mais demandada. Isso porque a resolução de muitos problemas do cotidiano depende de informações das condições ambientais de diversas regiões ou sistemas. Assim sendo, a sociedade moderna tem estado cada vez mais permeada por dispositivos de sensoriamento. Em alguns casos, é possível que para resolver um problema de forma eficiente, uma aplicação necessite consumir informações de sensores alocados em regiões geograficamente distribuídas, nas quais a descoberta e o acesso aos dispositivos não sejam nada triviais. Este trabalho tem como objetivo, portanto, desenvolver uma aplicação Web semântica para catalogar sensores, geograficamente distribuídos, descrevendo suas características/especificações e serviços oferecidos. Além disso, dada sua estreita relação com sensores, a aplicação deve incluir também os atuadores. Com o advento da Web Semântica (Web 3.0), o ideal é que os dados desta aplicação possuam semântica explícita, formalmente definida por ontologias, seguindo os padrões e tecnologias definidos pelo consórcio W3C1, sendo, portanto, inteligíveis por humanos e, sobretudo, por agentes de software. Para tal, este trabalho apresenta um estudo sobre as tecnologias e padrões da Web semântica, seguido de seleção criteriosa de ontologias para, finalmente, desenvolver uma aplicação semântica que atenda o campo de sensores e atuadores. Nesse cenário, a proposta deste trabalho consiste no desenvolvimento de uma aplicação para catalogação semântica de sensores e atuadores na Web, com base nos princípios Linked Data enunciados por Sir Tim Berners-Lee, inventor da Web. Como resultado, tem-se uma base de dados ligados abertos e um portal semântico descrevendo os sensores e atuadores na Web, contendo informações inteligíveis por seres humanos e, sobretudo, por máquinas, facilitando, sobremaneira, a descoberta, a seleção e o uso combinado de sensores e atuadores instalados mundo afora. Exemplos realistas de uso do catálogo semântico proposto demonstram que o objetivo do trabalho foi alcançado, à medida que sensores e recursos relacionados puderam ser descritos (semanticamente) com expressividade significativa por meio do uso de diferentes ontologias. além disso, as informações catalogadas puderam ser enriquecidas através de links semânticos com outras fontes de dados na Web, perfazendo a prática Linked Data.

Palavras-chave: Sensores, Atuadores, Web Semântica, Linked Data

Abstract

The need for monitoring, collection and analysis of environments' data has been increasingly demanded. The reason for this is that the resolution for many everyday problems depends on information about environmental conditions from different regions or systems. Therefore, modern society has been increasingly permeated by sensing devices. In some cases, in order to solve a problem in an efficient manner, applications may need to consume information from sensors in geographically distributed regions, in which discovery and access to devices are by no means trivial. Therefore, this work aims to develop a semantic Web application to catalog geographically distributed sensors and actuators, describing its features/specifications and services offered. In addition, given the close relationship to sensors, actuators should also be included. With the advent of the Semantic Web (Web 3.0), the ideal application would be the one that publishes its data with explicit semantics, formally defined by ontologies. This way, it is crucial that these types of applications follow the standards and technologies defined by the W3C consortium so that published data can be understood by humans and, mainly, by software agents. To this end, this work presents a research on the semantic Web technologies and its standards, followed by careful selection of ontologies, to finally develop a semantic application that meets the field of sensors and actuators. This research proposes the development of an application for semantic cataloging of sensors and actuators on the Web, based on the Linked Data principles enunciated by Sir Tim Berners-Lee, inventor of the Web. As outcome, we have an open linked database and a semantic portal describing sensors and actuators on the Web, containing information intelligible by humans and, above all, by machines, greatly facilitating the discovery, selection and combined use of these sensors and actuators installed around the world. Realistic examples using the proposed semantic catalog demonstrate that the objective of the work was achieved, as sensors and related resources could be described (semantically) with significant expressiveness through the use of different ontologies. In addition, the published information could be enriched through semantic links with other datasets on the Web, making the Linked Data practice.

Keywords: Sensors, Actuators, Semantic Web, Linked Data

Dissertação

Conteúdo

Atualmente não existem itens nessa pasta.

Voltar ao topo

Todo o conteúdo deste site está publicado sob a licença Creative Commons Atribuição-SemDerivações 3.0 Não Adaptada.