- Structural health and environmental monitoring with the Web of Things
- Monitoraggio strutturale e ambientale con il Web delle cose
- Aguzzi, Cristiano <1991>
Subject
- ING-INF/05 Sistemi di elaborazione delle informazioni
Description
- Structural health and Environmental monitoring are recently benefiting from the advancement in the digital industry. Thanks to the emergence of the Internet of Things (IoT) paradigm, monitoring systems are increasing their functionalities and reducing development costs. However, they are affected by a strong fragmentation in the solution proposed and technologies employed. This stale the overall benefits of the adoption of IoT frameworks or IoT devices since it limits the reusability and portability of the chosen platform. As in other IoT contexts, also the structural health and environmental monitoring domain is suffering from the negative effects of, what is called, an interoperability problem. Recently the World Wide Web Consortium (W3C) is joining the race in the definition of a standard for IoT unifying different solutions below a single paradigm. This new shift in the industry is called Web of Things or in short WoT. Together with other W3C technologies of the Semantic Web, the Web of Things unifies different protocols and data models thanks to a descriptive machine-understandable document called the Thing Description. This work wants to explore how this new paradigm can improve the quality of structural health and environmental monitoring applications. The goal is to provide a monitoring infrastructure solely based on WoT and Semantic technologies. The architecture is later tested and applied on two concrete use-cases taken from the industrial structural monitoring and the smart farming domains. Finally, this thesis proposes a layered structure for organizing the knowledge design of the two applications, and it provides evaluation comments on the results obtained.
- Le pratiche di monitoraggio strutturale e dell'ambiente stanno recemente beneficiando degli avanzamenti nella industria digitale. Grazie alla nascita di tecnologie basate sull'Internet of Things (IoT), i sistemi di monitoraggio hanno migliorato le loro funzionalità base e ridotto i costi di svilippo. Nonostante ciò, queste soluzioni hardware e software sono affette da una forte fragmentazione sia riguardo ai tipi dispositivo sia alle tecnologie usate. Questa fenomeno fa si che i benifici ottenuti utilizzando tecnologie IoT si riducano poichè spesso tali soluzioni mancano di portabilità e adattabilità. Come in altri contesti IoT, anche nel monitoraggio strutturale e ambintale possiamo incorre nel problema tipico della mancanza di interoperabilità tra diverse piattaforme. Recemenete il World Wide Web Consortium (W3C) ha iniziato a lavorare ad uno standard per unificare le maggiori tecnologie IoT sotto un unico paradigma. Questo nuova corrente è chiamata il Web of Things o in breve WoT. Assieme ad altre tecnologie del W3C come il Semantic Web, il Web of Things astrae differenti protocolli e middleware grazie ad un documento descritivo interpretabili dalle macchine chiamato Thing Description. Questo documento vuole esplorare come questo nuovo paradigma influenzi il mondo del monitoraggio strutturale e ambientale. In particolare vuole verificare se l'utilizzo di tecnologie puramente basate su WoT e Semantic Web possa migliorare la portabilità di un applicazione di monitoraggio. In concreto propone un architetuttura software poi implementata in due casi d'uso reali presi dal mondo dello smart farming e monitoraggio di strutture industriali. Infine, la tesi, propone un organizzazione a layer del modello dei dati e una valutazione dei risultati ottenuti.
Date
- 2021-05-21
Type
- Doctoral Thesis
- PeerReviewed
Format
- application/pdf
Identifier
urn:nbn:it:unibo-27514
Aguzzi, Cristiano (2021) Monitoraggio strutturale e ambientale con il Web delle cose, [Dissertation thesis], Alma Mater Studiorum Università di Bologna. Dottorato di ricerca in Monitoraggio e gestione delle strutture e dell'ambiente - sehm2