SMD: a sensor data distribution service for FIN-BOX middleware for the interoperability in systems of systems Anno Accademico 2011/2012

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1 tesi di laurea specialistica SMD: a sensor data distribution service for FIN-BOX middleware for the Anno Accademico 2011/2012 relatore Ch.mo prof. Stefano Russo correlatori Ch.mo prof. Domenico Cotroneo Ing. Roberto Natella Ing. Dario Di Crescenzo, SESM scarl Ing. Antonio Strano, SESM scarl candidato Marco Parente Matr. 885/432

2 Contesto Middleware per l interoperabilità in sistemi di sistemi Obiettivo Realizzare una piattaforma d integrazione che rappresenti un asset strategico per FINMECCANICA Riduzione costi Riduzione sforzi di sviluppo Contributo Analisi del posizionamento strategico della piattaforma Realizzazione di un servizio per la piattaforma d integrazione

3 Security Management Facoltà di Ingegneria Piattaforma d integrazione FIN-BOX Funzionalità comuni Data Domain FIN-BOX User SyS/App FIN-BOX User SyS/App Alarm Data Geospatial Data Sensor Data Messaging Registry Data Validation And Transformation FIN-BOX Platform

4 Analisi di competitività V: Full P: Basic X: None Caratteristiche a valore aggiunto: Flessibilità e capacità evolutive Indipendenza dalla specifica implementazione degli standard Federazione dei domini dei dati (DD)

5 Data Domain Adottare una rappresentazione comune dei dati e una semantica ben definita Abilitare nuovi sistemi a consumare facilmente informazioni riferite a differenti domini Fornire o consumare servizi in maniera trasparente

6 Dominio applicativo Creazione, condivisione e filtraggio dei dati provenienti da sensori Scenario: TAM (Total Airport Management) concepts Cluster di sensori

7 Standard di riferimento OGC SWE (Open Geospatial Consortium Sensor Web Enablement) Sensor Model Language (SensorML) Sensor Alert Service (SAS) OGC SAS Recommended Implementation FIN-BOX SMD Implementation

8 Interfacce del servizio e modello informativo Notifiche asincrone Filtraggio

9 Design di SMD Disaccopiamento con l effettiva implementazione, Decoupled Contrat pattern SMDService per la gestione delle attività dei client locali Attività utente vincolate dal proxy, Contract Centralization pattern MessagingConnector per la gestione delle attività tra istanze del servizio

10 Esempi di operazioni e messaggi pubblicati

11 Filtraggio a valle Filtraggio Filtraggio a monte Problematiche: Risorse di rete Risorse del nodo Complessità Filtri realizzati Soluzione proposta: Filtraggio a soglia Location (poligonale (upper and lower corner) circolare (Haversine equation)) Source (sensorid) Content (double: <,<=,<>,=>,>,=,!= string: =,!= always) Logical equation (AND OR qualsiasi relazione logica tra gli altri filtri (es: f0&&((f1 f2)&&((f3) (f4&&(!f5))))))

12 Costi ed impatto Valore aggiunto Modello informativo Standards, interfacce, tecnologia di supporto Implementazione Testing Impatto di integrazione in FIN-BOX Nessun impatto rilevato in fase di integrazione Accoppiamento minimizzato con il messaging Proposta di adottare Configuration pattern (FNX-QLT-090)

13 Testing Testing d integrazione Operazioni locali Utilizzo componenti piattaforma Operazioni remote Scenario dimostrativo FIN-BOX-IS-01

14 I Serie S.o.: Publish Modulo driver 30 sensori, 6 Topics Pubblicazioni per sensore: 10 -> 100 Performance testing Publications time Average processing time Rilevato trend lineare II Serie Publications S.o.: Publish & Notification 2 Moduli driver 30 sensori, 6 Topics 300 pubblicazioni Filtri: 0 -> 4 Tempi dipendenti dal numero di notifiche Publications time Average processing time III Serie 2 Moduli driver 30 sensori, 6 Topics 1200 pub/min, 1800 pub/min Filtri: 4 Tempo: 10, 20, 30, 60 Minuti Carico di lavoro gestibile per un tempo prolungato Filters number

15 Conclusioni Analisi del posizionamento strategico Servizio SMD Gen. interfacce, Design e implementazione Testing Documentazione e pilot di supporto Sviluppi futuri SMD Durability: implementazione Specialized adaptation layer: implementazione Persistence: design e implementazione Testing: stabilire valore di soglia ottimale Tema di ricerca Campagna sperimentale: filtraggio a monte o a valle