REPRESENTAÇÃO SEMÂNTICA FORMAL DE INTERFACE E USO DE SENSORES E ATUADORES

por Geovana da Silva Batista publicado 25/09/2020 15h55, última modificação 20/10/2023 16h30

Orientador(es)

Mark Douglas de Azevedo Jacyntho (Orientador)

Resumo

No contexto da computação pervasiva ou ubíqua, surge sua mais nova geração conhecida por IoT (Internet of Things ou Internet das Coisas, em português). IoT corresponde a interoperabilidade entre sensores e atuadores, denominados "coisas", onipresentes em infraestruturas, equipamentos, telefones celulares, redes de sensores sem fio, cidades inteligentes, etc. Não obstante, nos dias de hoje, o verdadeiro potencial desta pletora de dispositivos inteligentes é extremamente subexplorado. Devido à enorme quantidade de dados de sensores produzidos, há uma necessidade real de que estes dados estejam acessíveis na Web e que agentes de software consigam interpretá-los. O conceito de WoT (Web of Things ou Web das Coisas, em português) vem como extensão natural da IoT, possibilitando a integração das coisas inteligentes na Web. Porém, a medida que a tecnologia se consolida, mais e mais coisas inteligentes são conectadas e disponibilizadas na Web. Deste modo, torna-se um grande desafio pesquisar e encontrar tais coisas para poder então utilizá-las. Como primeiro passo, temos que catalogar e publicar a descrição ou especificação dessas coisas inteligentes em uma Web Semântica inteligível por máquinas, usando um vocabulário formal (ontologia) comum. Entretanto, não basta somente ter esses exemplares catalogados, com suas especificações (tipo, serviço oferecido, fabricante, localização física, etc.). Uma vez encontrada a coisa inteligente na Web, é preciso saber como usá-la. Para tal, como segundo passo, temos que descrever explicitamente a interface de acesso do dispositivo. O objetivo primário deste trabalho é justamente contemplar este segundo passo. Em outras palavras, propor uma abordagem para descrever formalmente a interface de acesso de sensores e atuadores (parâmetros, protocolos de acesso, formatos de dados, etc.), utilizando as tecnologias e padrões da Web Semântica,
propostos pelo consórcio W3C. A fim de corroborar a proposta, desenvolver também uma aplicação semântica Linked Data, cuja informação publicada seja compreensível tanto por agentes computacionais quanto por humanos, contribuindo, pois, para a construção da crescente Web Semântica das Coisas (SWoT).

Palavras-chave: Internet das Coisas, Web Semântica, Linked Data.

Abstract

In the context of pervasive or ubiquitous computing, emerges its newest generation known as IoT (Internet of Things or Internet das Coisas, in Portuguese). IoT corresponds to the interoperability between sensors and actuators, called "things", omnipresent in infrastructures, equipment, cell phones, wireless sensor networks, intelligent cities, etc. Nevertheless, today the true potential of this plethora of devices is extremely underexploited. Due to the huge amount of sensor data produced, there is a real need for this data to be accessible on the Web and software agents to be able to interpret it. The concept of WoT (Web of Things) comes as a natural extension of IoT, enabling the integration of smart things on the Web. But as technology consolidates, more and more smart things are connected and available on the Web. In this way, it becomes a great challenge to search and find such things so that you can use them. As a first step, we have to catalog and publish the description or specification of these intelligent things in a machine-intelligible Semantic Web using a common formal vocabulary (ontology). However, it is not enough to have these catalogs, with their specifications (type, service offered, manufacturer, physical location, etc.). Once you find the smart thing on the Web, you need to know how to use it. For this, as a second step, we must explicitly describe the access interface of the device. The primary objective of this research is to address this second step. In other words, propose an approach to formally describe the access interface of sensors and actuators (parameters, access protocols, data formats, etc.), using the technologies and standards of Semantic Web, proposed by the W3C consortium. In order to corroborate the proposal, we also develop a Linked Data semantic application, whose published information is understandable by both computational and human agents, thus contributing to the construction of the growing Semantic Web of Things (SWoT).

Keywords: Internet of Things, Semantic Web, Linked Data.

Dissertação

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