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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.55.2016.tde-07102016-105533
Document
Author
Full name
Luiz Fernando Ferreira Gomes de Assis
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2015
Supervisor
Committee
Pereira, João Porto de Albuquerque (President)
Freitas, Edison Pignaton de
Leyh, Werner Fritz
Simão, Adenilso da Silva
Title in English
Service-oriented middleware for dynamic, real-time management of heterogeneous geosensors in flood management
Keywords in English
Flood risk management
Sensor web enablement
Service-oriented middleware
Abstract in English
Natural disasters such as floods, droughts and storms cause many deaths and a great deal of damage worldwide. Recently, several countries have suffered from an the increased number of floods. This has led government agencies to seek to improve flood risk management by providing historical data obtained from stationary sensor networks to help communities that live in hazardous areas. However, the sensor networks can only help to check specific features (e.g. temperature and pressure), and are unable to contribute significantly to supplying the missing information that is required. In addition to stationary sensors, mobile sensors have also been used to monitor floods since they can provide images and reach distances that are not within the coverage of stationary sensors. By combining these heterogeneous sensors, an initiative called Sensor Web Enablement (SWE) seeks to free these applications from the idiosyncrasies that affect the implementation of these heterogeneous sensors. However, SWE cannot always be applied effectively in a context where sensors are embedded and removed dynamically. This dynamic context makes it a complex task to handle, control, access and discover sensors. In view of this, the aim of this work is to dynamically manage heterogeneous sensors involved in flood risk management in near real-time, by enabling interoperable access to their data and using open and reusable components. To achieve this goal, a service-oriented middleware was designed that contains a common protocol message, a dynamic sensor management component and a repository. This approach was evaluated performed by employing an application that prioritizes geographically social media messages based on sensor data.
Title in Portuguese
Middleware orientado a serviços para gerenciar dinamicamente e em tempo-real geosensores heterogêneos na gestão de inundações
Keywords in Portuguese
Gerenciamento de risco de inundação
Middleware orientado a serviços
Sensor web enablement.
Abstract in Portuguese
Os desastres naturais, como inundações, secas e tempestades causam muitas mortes e danos em todo o mundo. Mais recentemente, alguns países sofreram com o aumento das inundações, comparado com outros tipos de desastres. Para melhor gerenciá-las, agências governamentais têm fornecido dados históricos de redes de sensores estáticas para ajudar comunidades que vivem em áreas de risco. No entanto, tais redes de sensores apenas ajudam a verificar propriedades específicas (por exemplo, temperatura e pressão) e pouco contribuem com a falta de informações presente nesse contexto. Além dos sensores estáticos, sensores móveis também têm sido utilizados para monitorar inundações, uma vez que podem fornecer imagens e alcançar distâncias onde sensores estáticos não funcionam adequadamente. Para combinar esses sensores, deve ser utilizado uma iniciativa chamada Sensor Web Enablement (SWE) que isola as aplicações das idiossíncrasias da implementação desses sensores heterogêneos. Entretanto, a SWE não gerencia completamente contextos em que sensores são inseridos e removidos dinamicamente. Este contexto dinâmico torna complexo o controle, o acesso e a descoberta de novos sensores. Logo, o objetivo deste trabalho é gerenciar dinamicamente e próximo do tempo-real sensores heterogêneos envolvidos na gestão de inundações, permitindo um acesso interoperável para seus dados usando componentes abertos e de re-uso. Para alcançar esse objetivo, um middleware orientado a serviços contendo um protocolo de mensagens comum, um componente de gerenciamento dinâmico de sensores e um repositório foi desenvolvido. A avaliação dessa abordagem foi feita considerando uma aplicação que prioriza geograficamente dados de mídias sociais baseados em dados de sensores.
 
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Publishing Date
2016-10-07
 
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