Combining fog and cloud computing to support spatial analytics in smart cities

Abstract

Dados espaciais gerados por uma rede de Internet das Coisas (IoT) são importantes para auxiliar o processo de análise espacial em questões relacionadas a cidades inteligentes. Nessas cidades, os dispositivos IoT geram dados espaciais constantemente. Assim, os dados podem ficar cada vez mais volumosos muito rapidamente. Neste artigo, investigamos o desafio de gerenciar esses dados por meio do uso de um data warehouse espacial projetado sobre uma estrutura de processamento de dados paralela e distribuída estendida com um sistema de análise espacial. Propomos uma arquitetura destinada a auxiliar um gestor de cidade inteligente no processo de tomada de decisão. Essa arquitetura integra uma camada de computação em nuvem, onde essas tecnologias estão localizadas, com uma camada de computação em névoa para extrair, transformar e carregar os dados no data warehouse espacial . Além disso, apresentamos um conjunto de diretrizes para auxiliar os gestores de cidades inteligentes a implementar a arquitetura proposta. Essas diretrizes descrevem e discutem questões importantes que devem ser enfrentadas pelos gestores. Validamos nossa arquitetura com um estudo de caso que utiliza dados reais coletados por dispositivos IoT em uma cidade inteligente. Este estudo de caso abrange a execução de três categorias diferentes de consultas espaciais, demonstrando a eficácia e eficácia da arquitetura para apoiar a análise espacial no contexto de cidades inteligentes.