Estudo e Desenvolvimento de Soluções para Gestão Unificada de IoT

Abstract

Atualmente, a quantidade de dados produzida ao longo de um dia é extremamente elevada. Um dos grandes responsáveis por este crescimento contínuo e acentudado deve-se aos dispositivos da Internet das Coisas (IoT). Estima-se que, em 2025, a quantidade de dados criada globalmente todos os dias será aproximadamente de 463 exabytes. Este valor é equivalente a cerca de 98,510,638 DVDs de dados por dia, sendo que cada DVD (de camada unica) é capaz de armazenar 4.7 Gigabytes. Com esta quantidade enorme de dados é extremamente importante fazer uma análise, para que os sistemas sejam cada vez mais orientados ao utilizador. Com a junção da grande quantidade de dados e a necessidade da sua análise e processamento, surgiu no inicio dos anos 90 o termo Big Data. Este termo serve para apoiar a análise e processamento de dados. O foco deste trabalho é a especificação, implementação e avaliação de uma plataforma do tipo dashboard que integra as aplicações ISABELA, 5GOpenclasses e BATINA, recolhendo e apresentando os dados IoT. Para além disso, o dashboard permite fornecer ferramentas capazes de elaborar vídeo-aulas em tempo real. Num contexto mais objetivo, esta aplicação apresenta os dados IoT que estão a ser recolhidos nas aplicações ISABELA, 5GOpenclasses e BATINA (e armazenados nas plataformas FIWARE e Prometheus), passiveis de serem analisados, sendo que posteriormente serão efetuadas recomendações aos alunos. Relativamente aos dados recolhidos na aplicação ISABELA e 5GOpenclasses, estes são capturados através das respetivas aplicações móveis Android. Adicionalmente, os sensores considerados como sensores da aplicação “IoTUnifiedManagement”, são sensores presentes nas boxes ISABELA. Visto que essas boxes recolhem dados em salas de aula e essas informações são importantes para ambas as aplicações (ISABELA e 5GOpenclasses), estes serão considerados sensores da plataforma. Por último, a aplicação “IoTUnifiedManagement” é portadora de funcionalidades com capacidade de gravação e transmissão de vídeo em tempo real para a elaboração de vídeo-aulas. Estas funcionalidades são dedicadas à aplicação 5GOpenclasses e são suportadas por um servidor interno que executa o software open-source WebRTC Kurento. Estas vídeo-aulas podem ser observadas através da respetiva aplicação móvel Android.

Nowadays, the amount of data produced each day is extremely high. One of the major drivers of this continued and sharp growth is IoT devices. By 2025, the amount of data created globally every day is estimated to be around 463 Exabytes. This is equivalent to about 98,510,638 data DVDs per day, taking into account that each single-layer DVD is capable of storing 4.7 Gigabytes. With this huge amount of data, it is extremely important to analyze this data to make the systems increasingly user-oriented. With the combination of a large amount of data and the need for this to be analyzed and processed, the term Big Data was presented in the early 90s. This term was created to support data analysis and processing. The focus of this work is the specification, implementation and evaluation of a dashboard platform that integrates the ISABELA, 5GOpenclasses and BATINA applications, collecting and presenting IoT data. In addition, the dashboard allows you to provide tools capable of creating video classes in real time. In a more objective way, this application presents the IoT data that is being collected in the ISABELA, 5GOpenclasses and BATINA applications (and stored on the FIWARE and Prometheus platforms), which can be analyzed. Recommendations will be made to the students later. Regarding the data collected in the ISABELA application and 5GOpenclasses, these are captured through the Android mobile applications. Additionally, the sensors considered as sensors of the application “IoTUnifiedManagement”, are sensors present in ISABELA boxes. Since these boxes collect data in classrooms and this information is important for both applications (ISABELA and 5GOpenclasses), these will be considered sensors of the platform. Finally, the “IoTUnifiedManagement” application has features with the ability to record and transmit video in real time for the preparation of video classes. These features are dedicated to the 5GOpenclasses application and are supported by an internal server that runs the open-source software WebRTC Kurento. These video classes can be viewed through the Android mobile application.