WP2 – Serviços de Informação e Plataforma de Processamento de Dados


As plataformas de dados urbanos oferecer às empresas municipais, organizações e cidadãos um acesso à informação pública confiável, para que todos os intervenientes possam contribuir para a definição de processos e iniciativas urbanas na cidade do futuro. As plataformas urbanas também fornecem ferramentas que podem ser utilizadas por diferentes atores para publicar informações sobre os serviços e aplicações. Estas plataformas, por sua vez, permitem o surgimento de um novo ecossistema para gerir a cidade do futuro, onde as pessoas podem trabalhar com os dados e informações por sua própria iniciativa de forma a beneficiar a cidade.

Como sistemas complexos, as cidades necessitam de uma análise a vários níveis, utilizando uma infinidade de informações que combina dados estáticos disponíveis publicamente recolhidos através de inquéritos com dados obtidos em tempo real através de sensores. Enquanto os dados disponíveis publicamente podem apoiar a caracterização sócio – económica das diferentes áreas da cidade, sensores e câmaras de rua pode ser utlizadas para obter informação em tempo real em várias áreas urbanas críticas, tal como: tráfego, meteorologia, energia e consumo de água, produção de resíduos e outros parâmetros ambientais.

Na era da “Big Data” e de iniciativas de “cidades inteligentes” permitirão criar um tal sistema para avançar na vanguarda da análise urbana e na investigação. Esta investigação entre outros esforços esforçar-se-á para tornar os dados urbanos mais acessíveis, que podem ser encontrados em instituições de renome nesta área, como MIT, bem como alguns dos maiores fornecedores de serviços de IT, como IBM, ambos os parceiros deste projeto.

Aqui, as TIC são vistas como o elemento essencial para cidades inteligentes para reduzir as desvantagens tecnológicas, oferecendo uma infinidade de serviços básicos e avançados para os cidadãos. Este projeto destina-se a superar um grande, mas também a fraqueza natural de projetos existentes, que é a falta de integração. Uma razão óbvia é o estado inicial de desenvolvimento desta área e como consequência a ausência de modelos comuns. Sem os esforços de integração a utilização destes serviços para o usuário final pode ser limitado e as ofertas de serviços avançados pode ser desacelerado devido a barreiras limitantes de economia de escala.

Com base nessas premissas o principal objetivo deste WP não é criar uma abordagem adicional, mas para avaliar as existentes, integrar as melhores práticas e desenvolver componentes em falta. Ao lado dos aspetos do desenvolvimento tradicional abordar os elementos-chave será a descrição de uma arquitetura de integração/quadro de artefactos já existentes no início do projeto, bem como a validação de interfaces padronizadas e protocolos de comunicação. Isto contribuirá para os requisitos existentes, casos de utilização, padrões de arquitetura e soluções de software e concentrar-se-á na implementação através da integração de artefactos existentes. Blocos de software do Edifícios em falta será desenvolvido.

O objetivo deste pacote de trabalho é desenvolver uma plataforma de TIC para apoiar o USD, através da recolha de dados do ambiente de cidade e gestão de todos os dados adquiridos, processar esses dados num formato padrão que permitirá a troca em camadas de dados diferentes e para a sua visualização, utilizando uma arquitetura aberta, normas e protocolos comuns em interfaces bem definidas. Em particular, o WP consiste de 7 tarefas:

Tarefa 1

Desenvolvimento da Infraestrutura de dados da Cidade

Investigação e desenvolvimento de uma infraestrutura eficiente e segura de recolha de dados de acordo com a IoT (Internet das coisas) e o paradigma M2M (máquina para máquina). Esta tarefa inclui a investigação e desenvolvimento de novos algoritmos e mecanismos para se comunicar com sensores e atuadores em ambientes urbanos para os diferentes cenários de aplicação. Os algoritmos a ser desenvolvidos irão incluir recursos avançados M2M e H2M (Humano para máquina) e mecanismos dinâmicos de comunicação de grupo, para enfrentar os problemas de escalabilidade e segurança.

Tarefa 2

Formalização do Conceito CIM

Investigação e desenvolvimento de mecanismos de fusão de dados e mecanismos de agregação de recolher todos os dados disponíveis e úteis (estáticos e dinâmicos) no domínio da energia (medidor inteligente, a construção de certificados de energia, estações meteorológicas, topologia da rede, tanto EHV e HV), a mobilidade (tráfego, movimento de pedestres, estacionamento), o metabolismo (parâmetros ambientais, os fluxos de materiais, resíduos, consumo de água), caracterização sócio – económica (taxa de aluguer, o PIB, os tipos de negócios). Esta tarefa pretende estabelecer diretrizes formais para o conceito de Modelo de Informação da Cidade (MIC), que compreende um modelo com sintaxe livre e semântica adequadamente formulada, consistente e redundante que incorpora todo o “conceito de cidade” acessível ao mundo exterior com regras do negócio adequadas.

Tarefa 3 (Componente Zona de Teste)

Processamento de dados Externos à Cidade

Seleção e preparação de fontes Ligadas a Dados Abertos (LOD) externos para o enriquecimento dos dados da cidade. Esta tarefa inclui a conceção, implementação, integração e Validação de Novos Perfis dos Aplicativos, Vocabulários e Ontologias. Estes irão fornecer uma base para a investigação e desenvolvimento de novos algoritmos para integrar de forma eficiente e eficaz fontes externas de dados entre si e com os dados internos sob uma perspetiva de “Big Data”.

Tarefa 4 (Componente Zona de Teste)

Desenvolvimento da Plataforma de Dados da Cidade

Investigação e desenvolvimento na integração de dados e processamento de dados urbanos atendendo o volume, variedade e veracidade dos dados coletados, bem como a velocidade, em tempo real de dados desempenha um papel importante neste WP. A Plataforma de Dados para a Cidade deverá acautelar o armazenamento de conjuntos de dados em brutos como o histórico, bem como o armazenamento de dados a tempo para suportar aplicações de computação de “streaming”. Integração de Dados origina grandes quantidades de dados disponíveis em um formato estruturado que são processados para alimentar modelos de decisão, relatórios ou monitor de visualização para a análise e visualização de indicadores relevantes (como indicador de desempenho chave, KPIs).

Tarefa 5 (Componente Zona de Teste)

Desenvolvimento do mecanismo de análise de dados da Cidade

Investigação e desenvolvimento de motores de análise, incluindo a sua orquestração e síntese como analítica de “Big Data” estão envolvendo uma cada vez mais vasta quantidade de componentes e opções. Os motores de análise devem incluir “stream computing” permitem a identificação em tempo real da síntese de dados e de pontuação, e pode fornecer mecanismos para analisar grandes quantidades de dados utilizando modelos de previsão, modelos estatísticos e ferramentas que geram relatórios. Esta tarefa contribui para o desenvolvimento de um Motor Analítico Avançado apoiando a decisão urbana entre os setores e agências, que é apoiado por um acompanhamento adequado dos serviços e operações, e consolidação das informações.

Tarefa 6 (Componente Zona de Teste)

Publicar os Dados abertos da Cidade

Investigar e desenvolver mecanismos de seleção e disponibilização dos dados sob uma perspetiva LOD. Esta tarefa inclui o enriquecimento desenvolvido nos Perfis Aplicados, vocabulários e ontologias com novas informações a partir dos dados processados. Ele também inclui a geração automática de arquivos RDF (Resource Description Framework) a serem disponibilizados para a comunidade os vários conjuntos de dados abertos ou através da utilização de serviços de Semântica Web. Esta tarefa fornece também as contribuições para recomendação e normalização de organismos.

Tarefa 7 (Componente Zona de Teste)

Interoperar UMI com IOC

Validar o desempenho dos sensores inteligentes locais e equipamentos de processamento de dados relativamente aos requisitos de estimativa de estado e simulação dinâmica no às redes elétricas dizem respeito, estendendo a ferramenta UMI (www.urbanmodeling.net) e usando a estrutura do IOC (www.ibm.com) como tecnologias interoperáveis para projetar uma solução para a zona de teste do município de Lisboa. O principal objetivo é combinar semântica formal (BPMN, UML) com abordagens muito simples que são adequados para os utilizadores de tecnologias TIC não especialistas, permitindo assim um elevado grau de automação na análise de dados da cidade e apoio à decisão.

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