Ezzel az azonosítóval hivatkozhat erre a dokumentumra forrásmegjelölésben vagy hiperhivatkozás esetén: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/45917
Title: Аналіз стандартів інтеграції IoT–платформ та «розумних» застосунків
Other Titles: Analysis of Standards for the Integration of IoT Platforms and "Smart" Applications
Authors: Фанга, Софія Богданівна
Fanha, Sofiia Bohdanivna
Affiliation: ТНТУ ім. І. Пулюя, Факультет комп’ютерно-інформаційних систем і програмної інженерії, Кафедра комп’ютерних наук, м. Тернопіль, Україна
Bibliographic description (Ukraine): Фанга С. Б. Аналіз стандартів інтеграції IoT–платформ та «розумних» застосунків : робота на здобуття кваліфікаційного ступеня бакалавра : спец. 122 - комп'ютерні науки / наук. кер. А. А. Станько. Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2024. 82 с.
Issue Date: 30-jún-2024
Submitted date: 17-jún-2024
Date of entry: 8-júl-2024
Country (code): UA
Place of the edition/event: ТНТУ ім. І.Пулюя, ФІС, м. Тернопіль, Україна
Supervisor: Станько, Андрій Андрійович
Committee members: Голотенко, Олександр Сергійович
UDC: 004.9
Keywords: інтернет речей
Internet of Things,
семантичні технології
semantic technologies
онтологія
ontology
інтероперабельність
interoperability
розумне місто
smart city
інформаційні платформи
information platforms
стандарти
standards
інтелектуальні сервіси
intelligent services
Abstract: Кваліфікаційна робота присвячена дослідженню стандартів інтеграції IoT–платформ та "розумних" застосунків, зокрема використанню семантичних технологій для покращення інтероперабельності та ефективного управління даними у розумних містах. У роботі розглядаються методи семантичної анотації, розробка онтологій, а також впровадження інтелектуальних сервісів для забезпечення зручного та ефективного використання IoT–систем. В першому розділі кваліфікаційної роботи освітнього рівня «Бакалавр»: – Подано огляд існуючих IoT–платформ та "розумних" застосунків, їх структуру та основні функції. – Розглянуто проблеми інтеграції та інтероперабельності між різними IoT–системами і платформами. – Висвітлено важливість стандартизації даних для ефективного обміну інформацією між різними системами. – Проаналізовано існуючі семантичні технології та їх застосування для покращення інтероперабельності в IoT–системах. В другому розділі кваліфікаційної роботи: – Досліджено використання онтологій та семантичних моделей для забезпечення інтероперабельності даних у IoT–системах. – Обґрунтовано вибір існуючих онтологій, таких як SAREF і її розширення, для застосування в інтелектуальних мережах та системах енергоменеджменту. – Сформовано семантичні моделі для конкретних застосунків у розумних містах, таких як системи управління енергоспоживанням та вивісок. В третьому розділі кваліфікаційної роботи: – Розроблено інформаційну панель адміністратора для управління IoT–сервісами та моніторингу даних. – Запропоновано підхід до інтеграції різних IoT–платформ на основі семантичних технологій. – Спроєктовано графічні інтерфейси для взаємодії з даними та управління сервісами LOD, Mashup та BEMS. – Протестовано розроблені сервіси та інтерфейси в умовах реальних проектів розумного міста, оцінено їх ефективність та зручність у використанні. У розділі «Безпека життєдіяльності, основи охорони праці» висвітлено особливості організації праці при виконанні робіт в обчислювальному центрі та вплив способу життя людини на професійну діяльність. The qualification work is devoted to the study of standards for the integration of IoT platforms and smart applications, in particular the use of semantic technologies to improve interoperability and effective data management in smart cities. The work covers semantic annotation methods, ontology development, and the implementation of intelligent services to ensure convenient and efficient use of IoT systems. The first chapter of the qualification work of the educational level "Bachelor": – An overview of existing IoT platforms and smart applications, their structure and basic functions is provided. – The problems of integration and interoperability between different IoT systems and platforms are considered. – The importance of data standardization for the efficient exchange of information between different systems is highlighted. – Existing semantic technologies and their application to improve interoperability in IoT systems are analyzed. In the second chapter of the qualification work: – The use of ontologies and semantic models to ensure data interoperability in IoT systems is investigated. – The choice of existing ontologies, such as SAREF and its extensions, for use in smart grids and energy management systems is substantiated. – Semantic models for specific applications in smart cities, such as energy management and signage systems, have been formed. In the third section of the qualification work: – An administrator's dashboard for managing IoT services and monitoring data has been developed. – An approach to the integration of various IoT platforms based on semantic technologies is proposed. – Graphical interfaces for interacting with data and managing LOD, Mashup, and BEMS services were designed. – The developed services and interfaces were tested in the context of real smart city projects, and their effectiveness and ease of use were evaluated. In the section "Life safety, basics of labor protection" ... the peculiarities of labor organization when performing work in a computer center and the impact of a person's lifestyle on professional activities are highlighted.
Content: ВСТУП 10 РОЗДІЛ 1. АНАЛІЗ ПРЕДМЕТНОЇ ОБЛАСТІ ТА ПОСТАНОВКА ЗАВДАННЯ. 13 1.1 IoT–платформи та «розумні» застосунки 13 1.2 Визначення термінів в проектах «розумне місто» 15 1.3 Інтероперабельність та стандартизація 16 1.4 Послуги LOD 17 1.5 Послуги мешапування 19 1.6 Послуги вивісок та BEMS 23 1.6.1 Сонячна енергетика 23 1.6.2 Система енергетичного менеджменту будівель (BEMS) 25 1.6.3 Системи оповіщення 28 1.7 Стандартна сервісна платформа IoT oneM2M 29 1.8 Семантичні технології 34 1.9 Висновок до першого розділу 36 РОЗДІЛ 2. ПРОЕКТНА ЧАСТИНА. ОНТОЛОГІЯ ТА АРХІТЕКТУРА 37 2.1 Використання онтологій 37 2.2 Онтологія LOD та мешапів 38 2.3 Вивіски та онтологія BEMS 40 2.4 Архітектура та фреймворки 41 2.4.1 Реалізація бекенду 42 2.4.2 Реалізація фронтенду 45 2.5 Висновок до другого розділу 46 РОЗДІЛ 3. ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА. ГРАФІЧНИЙ ІНТЕРФЕЙС 47 3.1 Графічний інтерфейс інформаційної панелі 47 3.2 Графічний інтерфейс LOD 49 3.3 Графічний інтерфейс мешапу 53 3.4 Графічний інтерфейс вивіски 53 3.5 Висновок до третього розділу 57 РОЗДІЛ 4. БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ, ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ 58 4.1 Організація праці при виконанні робіт в обчислювальному центрі 58 4.2 Здоровий спосіб життя людини та його вплив на професійну діяльність 62 4.3 Висновок до четвертого розділу 65 ВИСНОВКИ 66 ПЕРЕЛІК ДЖЕРЕЛ 68 ДОДАТКИ
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/45917
Copyright owner: © Фанга Софія Богданівна, 2024
References (Ukraine): 1 Peng, Cong, Prashant Goswami, and Guohua Bai. "An ontological approach to integrate health resources from different categories of services." The Third International Conference on Informatics and Assistive Technologies for Health–Care, Medical Support and Wellbeing, HEALTHINFO, 2018–10–14~ 2018–10–18, Nice, France. International Academy, Research and Industry Association (IARIA), 2018.
2 Valtolina, Stefano, Luca Ferrari, and Marco Mesiti. "Ontology–based consistent specification of sensor data acquisition plans in cross–domain IoT platforms." IEEE Access 7 (2019): 176141–176169
3 Kang, Seongju, and Kwangsue Chung. "IoT framework for interoperability in the oneM2M architecture." Advances in Electrical and Computer Engineering 20.2 (2020): 11–18.
4 Mersadier, Sylvie, and Nacira Debbiche. "Portail OATAO–Open Archive Toulouse Archive Ouverte http://oatao. univ–toulouse. fr."
5 Tange, Koen, et al. "A systematic survey of industrial Internet of Things security: Requirements and fog computing opportunities." IEEE Communications Surveys & Tutorials 22.4 (2020): 2489–2520.
6 Xu, Zhihui, et al. "Design and implementation of intelligent feeding system based–on the oneM2M." 2021 IEEE 2nd International Conference on Big Data, Artificial Intelligence and Internet of Things Engineering (ICBAIE). IEEE, 2021.
7 Hamdan, Salam, Moussa Ayyash, and Sufyan Almajali. "Edge–computing architectures for internet of things applications: A survey." Sensors 20.22 (2020): 6441.
8 Lee, JiEun, et al. "SSF: Smart city Semantics Framework for reusability of semantic data." 2021 International Conference on Information and Communication Technology Convergence (ICTC). IEEE, 2021.
9 Guillemin, Patrick, et al. "Internet of Things Standardisation—Status, Requirements, Initiatives and Organisations." Internet of Things. River Publishers, 2022. 259–276.
10 Patonico, Simone, et al. "Toward the inclusion of end–to–end security in the OM2M platform." The Journal of Supercomputing 77 (2021): 4056–4080.
11 Cavalieri, Salvatore, and Salvatore Mulè. "Interoperability between OPC UA and oneM2M." Journal of Internet Services and Applications 12 (2021): 1–31.
12 Khatoon, Nargis. "Standardized smart Internet of Things (IoT) services using semantics for smart city." (2023).
13 Alrumaih, Hala, Abdulrahman Mirza, and Hessah Alsalamah. "Domain ontology for requirements classification in requirements engineering context." IEEE Access 8 (2020): 89899–89908.
14 Brewster, Christopher, et al. "Ontology–based access control for FAIR data." Data Intelligence 2.1–2 (2020): 66–77.
15 Jo, Sung–Su, et al. "Sustainable smart cities and industrial ecosystem: Structural and relational changes of the smart city industries in Korea." Sustainability 13.17 (2021): 9917.
16 Pliatsios, Antonios, Konstantinos Kotis, and Christos Goumopoulos. "A systematic review on semantic interoperability in the IoE–enabled smart cities." Internet of Things 22 (2023): 100754.
17 Phengsuwan, Jedsada, et al. "Ontology–based discovery of time–series data sources for landslide early warning system." Computing 102 (2020): 745–763.
18 Gu, Qi, Jian Cao, and Yancen Liu. "Csbr: A compositional semantics–based service bundle recommendation approach for mashup development." IEEE Transactions on Services Computing 15.6 (2021): 3170–3183.
19 Jung, Hyo–Sook, and Seong–Bin Park. "Mashup creation using a mashup rule language." Journal of information science and engineering 27.2 (2011): 761–775.
20 Kast, Adrian, et al. "Web of things system description for representation of mashups." 2020 International Conference on Omni–layer Intelligent Systems (COINS). IEEE, 2020.
21 Sun, Haofei, et al. "Smart home system design and implementation based on oneM2M." 2021 2nd International Conference on E–Commerce and Internet Technology (ECIT). IEEE, 2021.
22 Yadav, Geeta, and Kolin Paul. "Architecture and security of SCADA systems: A review." International Journal of Critical Infrastructure Protection 34 (2021): 100433.
23 Amaya, Mauricio Orlando Bermúdez, Octavio José Salcedo Parra, and Juan Pablo Rodríguez Miranda. "Ontological base models machine–to–machine M2M applied to the internet of things IOT." Revista Boletín Redipe 10.12 (2021): 148–161.
24 An, JongGwan, et al. "Synapse: Towards linked data for smart cities using a semantic annotation framework." 2020 IEEE 6th World Forum on Internet of Things (WF–IoT). IEEE, 2020.
25 Li, Han, and Tianzhen Hong. "A semantic ontology for representing and quantifying energy flexibility of buildings." Advances in Applied Energy 8 (2022): 100113.
26 Yu, Liang, et al. "A review of deep reinforcement learning for smart building energy management." IEEE Internet of Things Journal 8.15 (2021): 12046–12063.
27 Xu, Yizhe, et al. "Smart energy systems: A critical review on design and operation optimization." Sustainable Cities and Society 62 (2020): 102369.
28 Khatoon, Nargis. "Standardized smart Internet of Things (IoT) services using semantics for smart city." (2023).
29 Maradin, Dario. "Advantages and disadvantages of renewable energy sources utilization." International Journal of Energy Economics and Policy 11.3 (2021): 176–183.
30 Yu, Tai–Cheng, et al. "Visible light communication system technology review: Devices, architectures, and applications." Crystals 11.9 (2021): 1098.
31 Mariano–Hernández, Deyslen, et al. "A review of strategies for building energy management system: Model predictive control, demand side management, optimization, and fault detect & diagnosis." Journal of Building Engineering 33 (2021): 101692.
32 Mishra, Priyanka, and Ghanshyam Singh. "Energy management systems in sustainable smart cities based on the internet of energy: A technical review." Energies 16.19 (2023): 6903.
33 Rathor, Sumit K., and D. Saxena. "Energy management system for smart grid: An overview and key issues." International Journal of Energy Research 44.6 (2020): 4067–4109.
34 Bajracharya, Manika. "An assessment of Building Energy Management Systems (BEMS) and Data–driven Life cycle engineering (LCE) in AEC projects." (2023).
35 Kim, Junic, and Kelly Ashihara. "National disaster management system: COVID–19 case in Korea." International journal of environmental research and public health 17.18 (2020): 6691.
36 N. Marres, “oneM2M semantics support technical report 2021,” 2021, vol. 1, pp. 141–148, 2022, [Онлайн]. Доступ: https://onem2m.org/technical/published–specifications/release–4
37 Dickerson, Keith, et al. "Standards for the IoT." IoT Platforms, Use Cases, Privacy, and Business Models: With Hands–on Examples Based on the VICINITY Platform (2021): 125–147.
38 Phung, Kieu–Ha, Hieu Tran, and Vinh Tran–Quang. "Service platform for integration of various M2M/IoT system." Journal of Science & Technology 144 (2020): 17–21.
39 Mante, Shubham, et al. "A Multi Layer Data Platform Architecture for Smart Cities using oneM2M and IUDX." 2022 IEEE 8th World Forum on Internet of Things (WF–IoT). IEEE, 2022.
40 Alizadeh, Morteza, Karl Andersson, and Olov Schelen. "A survey of secure internet of things in relation to blockchain." Journal of Internet Services and Information Security (JISIS) 10.3 (2020): 47–75.
41 Abdelmaboud, Abdelzahir, et al. "Blockchain for IoT applications: taxonomy, platforms, recent advances, challenges and future research directions." Electronics 11.4 (2022): 630.
42 Ahmed Teli, Tawseef, Faheem Masoodi, and Rameez Yousuf. "Security concerns and privacy preservation in blockchain based IoT systems: opportunities and challenges." (2020).
43 Ragab, Mahmoud, and Ali Altalbe. "A Blockchain–based architecture for enabling cybersecurity in the internet–of–critical infrastructures." Comput. Mater. Contin 72.1 (2022): 1579–1592.
44 Ziegler, Sebastien, et al. "F–interop–online platform of interoperability and performance tests for the internet of things." Building the Future Internet through FIRE. River Publishers, 2022. 603–611.
45 Tyagi, Vidhi, et al. "Architecture of an IoT–based women safety system." Architecture 29.5 (2020): 3670–3676.
46 Fang, Chen, et al. "A web‐based and design‐oriented structural health evaluation system for long‐span bridges with structural health monitoring system." Structural Control and Health Monitoring 29.2 (2022): e2879.
47 Devendra, Deeksha, et al. "Electric vehicle charging station using open charge point protocol (ocpp) and onem2m platform for enhanced functionality." TENCON 2021–2021 IEEE Region 10 Conference (TENCON). IEEE, 2021.
48 Babu, D. Vijendra, et al. "Intelligent high tech street lightning pole for smart city." Annals of the Romanian Society for Cell Biology (2021): 13752–13759.
49 Ragab, Mahmoud, and Abdullah Addas. "Low Complexity Encoder with Multilabel Classification and Image Captioning Model." Computers, Materials & Continua 72.3 (2022).
50 Chaurasia, Rohit, and Vandana Mohindru. "Unmanned aerial vehicle (UAV): A comprehensive survey." Unmanned Aerial Vehicles for Internet of Things (IoT) Concepts, Techniques, and Applications (2021): 1–27.
51 Khatoon, Nargis, Naqqash Dilshad, and JaeSeung Song. "Analysis of use cases enabling AI/ML to IOT service platforms." 2022 13th International Conference on Information and Communication Technology Convergence (ICTC). IEEE, 2022.
52 Dilshad, Naqqash, et al. "LocateUAV: Unmanned aerial vehicle location estimation via contextual analysis in an IoT environment." IEEE Internet of Things Journal 10.5 (2022): 4021–4033.
53 Dilshad, Naqqash, and JaeSeung Song. "Dual–stream siamese network for vehicle re–identification via dilated convolutional layers." 2021 IEEE International Conference on Smart Internet of Things (SmartIoT). IEEE, 2021.
54 Akbari, Younes, et al. "Applications, databases and open computer vision research from drone videos and images: a survey." Artificial Intelligence Review 54 (2021): 3887–3938.
55 Chen, Xi, Jun Tang, and Songyang Lao. "Review of unmanned aerial vehicle swarm communication architectures and routing protocols." Applied Sciences 10.10 (2020): 3661.
56 Zhao, Yiyue, et al. "Enhanced Scene Understanding and Situation Awareness for Autonomous Vehicles Based on Semantic Segmentation." IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems (2024).
57 Yasin, Jawad N., et al. "Unmanned aerial vehicles (uavs): Collision avoidance systems and approaches." IEEE access 8 (2020): 105139–105155.
58 Kumar, Ashok, and Krishan Kumar. "Multiple access schemes for cognitive radio networks: A survey." Physical Communication 38 (2020): 100953.
59 Liquori, Luigi, et al. "ETSI SmartM2M Technical Report 103715; Study for oneM2M; Discovery and Query solutions analysis & selection." (2021).
60 Pranavasri, V. J. S., et al. "Exploratory Study of oneM2M–based Interoperability Architectures for IoT: A Smart City Perspective." Authorea Preprints (2024).
61 Díaz, Vicente Hernández, et al. "Semantic as an interoperability enabler in Internet of Things." Internet of Things. River Publishers, 2022. 315–342.
62 Rhayem, Ahlem, Mohamed Ben Ahmed Mhiri, and Faiez Gargouri. "Semantic web technologies for the internet of things: Systematic literature review." Internet of Things 11 (2020): 100206.
63 Gyrard, Amelie, et al. "SAREF–Compliant Knowledge Discovery for Semantic Energy and Grid Interoperability." 2021 IEEE 7th World Forum on Internet of Things (WF–IoT). IEEE, 2021.
64 Pivoto, Diego GS, et al. "Cyber–physical systems architectures for industrial internet of things applications in Industry 4.0: A literature review." Journal of manufacturing systems 58 (2021): 176–192.
65 Stanko, A., Palka, O., Matiichuk, L., Martsenko, N., & Matsiuk, O. (2021, September). Smart City: A Review of Model Architecture and Technology. In 2021 IEEE 16th International Conference on Computer Sciences and Information Technologies (CSIT) (Vol. 2, pp. 273–277). IEEE.
66 Duda, O., Mykytyshyn, A., Mytnyk, M., & Stanko, A. Information technology sets formation and" TNTU Smart Campus" services network support. Proceedings of the 3rd International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems 2023,Ternopil, Ukraine, Opole, Poland, November 22–24, 2023.
67 Duda O., Kunanets N., Matsiuk O., Pasichnyk V., Cloud–based IT Infrastructure for “Smart City” Projects, in Dependable IoT for Human and Industry: Modeling, Architecting, Implementation. River Publishers, 2018. P. 389–410.
68 Безпека в надзвичайних ситуаціях. Методичний посібник для здобувачів освітнього ступеня «магістр» всіх спеціальностей денної та заочної (дистанційної) форм навчання / укл.: Стручок В. С. Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. 156 с.
Content type: Bachelor Thesis
Ebben a gyűjteményben:122 — Компʼютерні науки (бакалаври)

Fájlok a dokumentumban:
Fájl Leírás MéretFormátum 
2024_KRB_SNs-42_Fanha_S_B.pdf2,67 MBAdobe PDFMegtekintés/Megnyitás


Minden dokumentum, ami a DSpace rendszerben szerepel, szerzői jogokkal védett. Minden jog fenntartva!

Admin Tools