IoTVirtualizer

O objetivo do IoTVirtualizer é realizar o processamento de capabilities complexas para a InterSCity(INCT) a partir de um conjunto de sensores reais, anteriormente cadastrados na plataforma.

Componentes IoTVirtualizer

• Receiver: Implementa a camada responsavel por receber os dados e traduzir as requisicoes para os metodos internos, pode assumir uma interface REST ou Pub- Sub;

• Manager: Orquestra as operacoes internas do Virtualizer, e responsavel pelo fluxo de envio de mensagens e cadastro de novos recursos e operacoes/capabilities do Virtualizer;

• Catalog: É responsavel pelos dados dos recursos virtuais e definicoes de operacooes/capabilities do IoTVirtualizer. Realiza o armazenamento e provê acesso à consulta na base de dados;

• Register: Realiza o registro do o recurso virtual na plataforma INCT e retorna o uuid de cadastro, (TRABALHO FUTURO) realiza o registro do virtualizer no cadastro dos sensores referenciados pelo recurso virtual em IoTGateways.

• DataProcessor:

(TRABALHO FUTURO) (Modo Assíncrono) Responsavel pelo processamento dos dados do recurso virtual. A cada novo processamento de dados uma instancia nova do componente é criada, ou seja, cada capabilitie processada resulta em um processamento de dados diferente.

(Modo Sequencial) Um método chamado Ativador de Processos do Manager é responsável por monitorar a base de dados e realizar a iniciação do processamento. Assim que uma certa restrição para o processamento é satisfeita o processamento de dados é iniciado. (ex: número mínimo de dados dos sensores.)

• Sender: Envia os dados processados à plataforma INCT.

Fluxo de Mensagem (Implementação Atual)

Cadastro Virtual Resource

• [RECEIVER] A mensagem é recebida pelo Receiver através de interface REST;

• [MANAGER] Manager encaminha o novo cadastro ao cataloguer;

• [Register] Realiza o cadastro do Recurso Virtual na INCT, busca o endereço do Gateway dos sensores reais na INCT e realiza o cadastro nos IoT Gateways;

• [Cataloguer] Guarda as informações de cadastro na base de dados local.

Cadastro Capability

• [RECEIVER] A mensagem é recebida pelo Receiver através de interface REST;

• [MANAGER] Manager encaminha o novo cadastro ao cataloguer;

• [Register] Realiza o cadastro da nova Capability na INCT;

• [Cataloguer] Guarda as informações de cadastro na base de dados local.

Envio Dado

• [RECEIVER] A mensagem é recebida pelo Receiver através de interface REST ou Pub-Sub;

• [MANAGER] Guarda o dado do Sensor na base de dados, referenciando o Sensor Real que o dado pertence.

OBS.: Os próximos passos são realizados de forma independe dos anteriores. São realizados em loop a cada período de tempo.

• [MANAGER] Realiza a consulta no banco de dados de todos os dados recebidos de um Recurso Virtual para o processamento de cada capability;

• [MANAGER] Verifica se a restrição de processamento é satisfeita (Exemplo: Minímo de 10 dados reais). Caso a restrição seja satisfeita o processamento do dado é iniciado;

• [DATA PROCESSOR] Processa o dado de acordo com a definição da capability sobre o conjunto de dados recebidos.

• [SENDER] Envia o dado processado à INCT.

OBS.: Sempre que os dados dos sensores são buscados na base de dados para o processamento, o campo "timestamp" do dado é verificado. Dados "velhos" são deletados da base de dados para não puluir o resultado do processamento.

Modelo da Base de Dados

Imagem gerada automaticamente pelo DBeaver

Data Template:

Exemplo dado p/registro de um Recurso Virtual

O registro de um Recurso Virtual possui os seguintes dados:

regInfos: Para Virtual Resources, seguimos os padrões de dados de registro da INCT. Contém os dados necessários para cadastro de um recurso na platafomra.

realSensors: Parâmetros que possibilitam encontrar os sensores reais através do Resource Discoverer e localizar o endereço de conexão direta com o Gateway do sensor. (TRABALHO FUTURO) Os parâmetros que podem ser utilizados são: "uuid", "lat", "lon", "radius" e "capabilities"

Exemplo:

PUT: /resources

# Registro de um novo recurso Virtual
{
"regInfos":{
	"description": "A simple virtual sensor",
	"capabilities": [
		"maxTemperature",
		"minTemperature",
		"averageTemperature"
	],
	"status": "active",
	"lat":10,
	"lon":12
},
"realSensors":[
	{"uuid":"45b7d363-86fd-4f81-8681-663140b318d4","capabilities":["temperature"]},
	{"lat":31.3123,"lon":35.21323,"radius":50,"capabilities":["temperature","pressure"]},
	{"lat":31.3123,"lon":35.21323,"radius":50}
	]
}

Exemplo dado p/registro de uma Capability

Name: Nome da Capability

Description: Uma descrição da capability (Info necessária para o registro na INCT)

association: Definição da associação entre uma capability virtual e uma capability real. Segue os padrões internos de definição de novas capabilities (TRABALHO FUTURO).

Exemplo:

PUT: /capabilities

# Registro de uma nova Capability
{
	"name":"maxTemperature",
	"description":"Max temperature of a region",
	"association": "$max:temperature" 
}                                           

# Registro de uma nova Capability
{
	"name":"minTemperature",
	"description":"Min temperature of a region",
	"capability_type":"sensor",
	"association": "$min:temperature" 
}                                           

# (TRABALHO FUTURO)
{
	"name":"exampleAssociation"
	....,
	"association": "$average:$maxtemperature,$mintemperature" 
}                                           

Dado Recebido pelo Virtualizer

PUT: /data

(TRABALHO FUTURO) PUT: /resources/{virtualResource}/data

{
	"uuid":"45b7d363-86fd-4f81-8681-663140b318d4",
	"data":{
		"temperature": 30,
		"pressure": 1,
		"light": 213
	}
}