A novel cloud and fog-based architecture to support spatial analytics in smart cities (2021)
- Authors:
- Autor USP: SANTOS, JOÃO PAULO CLARINDO DOS - ICMC
- Unidade: ICMC
- Sigla do Departamento: SCC
- DOI: 10.11606/D.55.2021.tde-21012022-170246
- Subjects: COMPUTAÇÃO EM NUVEM; CIDADES INTELIGENTES; INTERNET DAS COISAS; ANÁLISE DE DADOS; BIG DATA
- Keywords: Data warehouses espaciais; Fog computing; Parallel and distributed processing; Processamento paralelo e distribuído; Smart cities; Spatial data warehouses
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Prover uma infraestrutura para acomodar uma grande quantidade de pessoas em cidades tem se mostrado um grande desafio para o poder público e empresas privadas. Logo, surgiu o conceito de cidades inteligentes, que utilizam tecnologias para auxílio no crescimento urbano. Essas tecnologias, que consistem em sensores e dispositivos de internet das coisas (ou Internet of Things, IoT), geram dados espaciais, que podem ser utilizados no auxílio à tomada de decisão por gestores de cidades inteligentes para a melhoria da qualidade de vida da população. Entretanto, esses dispositivos IoT geram um grande volume de dados espaciais, de forma veloz, ocasionando problemas de big data. Um gestor de cidades inteligentes pode se beneficiar com o uso de conceitos como computação em névoa, data warehouses espaciais, data lakes e ambientes de processamento e armazenamento paralelo e distribuído para lidar com esse grande volume de dados e a necessidade de análise voltada à tomada de decisão. Entretanto, com base em uma revisão sistemática, não foram identificados estudos que aplicam todos esses conceitos no contexto de cidades inteligentes. Essa limitação motiva o desenvolvimento desta dissertação de mestrado, na qual são introduzidas as seguintes contribuições. Primeiramente, é proposta uma arquitetura que visa auxiliar gestores de cidades inteligentes no processo analítico de dados espaciais. Essa arquitetura envolve quatro camadas: (i) terminal, que consiste em uma rede de dispositivos IoT;(ii) computação em névoa, que contém data lakes para o processamento de dados em tempo real; (iii) computação em nuvem, na qual são utilizados data warehouses espaciais para prover suporte para consultas Spatial On-line Analytical Processing (SOLAP) em lote; e (iv) ferramentas analíticas, que incorpora ferramentas de visualização e análise dos dados. Além disso, são propostas diretrizes para auxílio na implementação da arquitetura proposta, com discussão de desafios que devem ser investigados e com exemplos de tecnologias e ferramentas que podem ser empregadas. A arquitetura e as diretrizes propostas foram validadas por meio de dois estudos de caso que utilizam dados reais gerados em cidades inteligentes. Nesses estudos de caso, foram investigados a execução de diferentes categorias de consultas espaciais e o processamento de consultas espaciais na névoa, na nuvem ou em ambos os ambientes. Os resultados demonstraram a eficiência e a eficácia da arquitetura e das diretrizes no suporte ao processo analítico de dados espaciais.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2021
- Data da defesa: 16.11.2021
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
- URL de acesso aberto
- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
-
ABNT
SANTOS, João Paulo Clarindo dos. A novel cloud and fog-based architecture to support spatial analytics in smart cities. 2021. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-21012022-170246/. Acesso em: 30 dez. 2025. -
APA
Santos, J. P. C. dos. (2021). A novel cloud and fog-based architecture to support spatial analytics in smart cities (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-21012022-170246/ -
NLM
Santos JPC dos. A novel cloud and fog-based architecture to support spatial analytics in smart cities [Internet]. 2021 ;[citado 2025 dez. 30 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-21012022-170246/ -
Vancouver
Santos JPC dos. A novel cloud and fog-based architecture to support spatial analytics in smart cities [Internet]. 2021 ;[citado 2025 dez. 30 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-21012022-170246/ - Towards democratizing social media data analysis and visualization using SoMDA
- Métodos para auxílio na tomada de decisão em cidades inteligentes
- Aplicação do índice de coincidência na descoberta de vias metabólicas co-expressas
- Processamento de consultas analíticas espaciais sobre dados de cidades inteligentes
- Ambiente de data warehousing espacial para tomada de decisão sobre dados de crimes
- SOLAP query processing over IoT networks in smart cities: a novel architecture
- SPSafe: um dataset sobre dados de criminalidade no estado de São Paulo
- Combining fog and cloud computing to support spatial analytics in smart cities
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.55.2021.tde-21012022-170246 (Fonte: oaDOI API)
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