"Πανόπτης" έξυπνης πόλης

Επιλογή πόλης & σταθμού μέτρησης

​Μετρήσεις πραγματοποιούνται για τρείς (3) κατηγορίες αέριων ρύπων (σύμφωνα με ISO37120):

  • Αέρια Σωματίδια (PM10, PM2.5)

  • Αέρια Θερμοκηπίου (Benz)

  • Αέριοι Ρύποι (SO2, NO2, CO, O3, NO)

 

Με την βοήθεια του συστήματος οπτικοποιούνται τα δεδομένα μετρήσεων  που συλλέγονται από τον εξυπηρετητή αισθητήρων του Cloud4Smart και δημιουργούνται οι αντίστοιχοι εποπτικοί πίνακες (dashboard) απεικόνισης των μετρούμενων τιμών «Smart City».

Dashboard συλλογής μετρήσεων

Για κάθε μετρούμενο μέγεθος (επιλέγοντας το πλήκτρο “More”) εμφανίζεται γράφημα, το οποίο δείχνει στους χρήστες την συγκέντρωση του μετρούμενου μεγέθους σε όλους τους σταθμούς που το ανιχνεύουν.

 

Εμφάνιση μετρήσεων μεγέθους σε όλους τους

Για κάθε μετρούμενο μέγεθος (επιλέγοντας το πλήκτρο “More”) εμφανίζεται γράφημα, το οποίο δείχνει στους χρήστες την συγκέντρωση του μετρούμενου μεγέθους σε όλους τους σταθμούς που το ανιχνεύουν.

 

Αναλυτικές πληροφορίες μετρούμενου μεγέθους

 

Αρχιτεκτονική

Το υποσύστημα αναφορών έχει σχεδιαστεί ως μια πλατφόρμων αναφορών που προορίζεται για «έξυπνες» πόλεις, με σκοπό να καλύψει τις ιδιαίτερες ανάγκες ενημέρωσης πολιτών και τοπικών παραγόντων για τους δείκτες ποιότητας ζωής στην πόλη, με την μορφή Dashboard, αναφορών και γραφικών παραστάσεων.

 

Στο επόμενη εικόνα παρουσιάζεται η σχέση του υποσυστήματος αναφορών με την απλοποιημένη αρχιτεκτονική (το υποσύστημα αναφορών είναι σημειωμένο με κόκκινο χρώμα).

 

Το υποσύστημα αναφορών χρησιμοποιεί ως πηγή δεδομένων τον Εξυπηρετητή Δεδομένων του Cloud4Smart και εκτελείται στο περιβάλλον υπολογιστικού νέφους, που ορίζει το υποσύστημα Διασύνδεσης και Ενοποίησης εφαρμογών αισθητήρων. Ωστόσο ως γενική εφαρμογή ενημέρωσης δεν περιορίζεται μόνο στις τιμές που λαμβάνονται από αισθητήρες, αλλά ενσωματώνει επιπλέον πηγές δεδομένων, διαθέσιμες στο Internet. Τέτοιες πηγές για μία πόλη μπορεί να είναι η πρόβλεψη καιρού, τρέχουσες καιρικές συνθήκες, tweets για πόλη, κίνηση στους δρόμους της πόλης κ.α.

 

Η επικοινωνία με τον Εξυπηρετητή Δεδομένων γίνεται μέσω της Restful διαπροσωίας (Interface) OData. Υπενθυμίζεται πως η υπηρεσία OData επιτρέπει την ανάκτηση των δεδομένων από τους αισθητήρες πραγματοποιώντας μια REST κλήση.

 

Το υποσύστημα αναφορών αποτελείται από τα εξής λογικά υποσυστήματα:

  • Service Client Layer (OData Client)

  • Other Data Clients

  • Configuration Database

  • Web UI

όπως παρουσιάζεται με λεπτομέρεια στην ακόλουθη εικόνα

 

Το Web UI ως εφαρμογή παρέχει την γραφική αναπαράσταση της εφαρμογής σε περιβάλλον Web, η οποία προσφέρει την πλατφόρμα που κάνει την διαχείριση και ανάλυση των δεδομένων. Μέσω αυτής ο χρήστης δρα με την εφαρμογή και αναζητά τα διαθέσιμα δεδομένα.

 

Η εφαρμογή ρυθμίζεται από την τοπική βάση δεδομένων (Configuration Data) και αναζητά τις πληροφορίες αξιοποιώντας αφενός το OData Client για να συλλέξει πληροφορίες από τον εξυπηρετητή αισθητήρων του Cloud4Smart και αφετέρου άλλους Rest Clients ή άλλους μηχανισμούς για να συλλέξει πληροφορίες από άλλες πηγές στο Internet, όπως πρόβλεψη καιρού για μια περιοχή, tweets από κάποιο account (π.χ. του δήμου) κ.α.

 

Η υλοποίηση έγινε κυρίως σε τεχνολογίες Java και Javascript και βασίστηκε της παραπάνω αρχιτεκτονικής βασίστηκε τα εξής συστήματα/τεχνολογίες:

  • Web UI

    • Spring Framework για την υλοποίηση της επιχειρησιακής λογικής της εφαρμογής του υποσυστήματος αναφορών με δυνατότητες χρήσης transactionality και aspects.

    • Τεχνολογία JQuery για υλοποίηση του Web UI. Επιτρέπει την επικοινωνία με την επιχειρησιακή λογική που υλοποιείται με το Spring Framework. Γίνεται εκτενής χρήση της δυνατότητας επικοινωνίας με τεχνολογία AJAX, ώστε να μειωθούν τα overhead επικοινωνίας.

    • Bootstrap, για  την δημιουργία καλύτερης παρουσίασης των αποτελεσμάτων. Είναι σχεδόν αποκλειστικά για χρήση της της κατηγορίας των εφαρμογών και προσφέρει και πολλά templates για την καλύτερη και ταχύτερη ανάπτυξη.

    • HighCharts πακέτο που παράγει γραφικές παραστάσεις υψηλών προδιαγραφών και απαιτήσεων. Συνεργάζεται άψογα με τις προαναφερθείσες τεχνολογίες και προσφέρει πληθώρα διαφορετικών γραφικών παραστάσεων με δυνατότητα παρέμβασης και προσαρμογής του API ανάλογα με τις απαιτήσεις της.

  • Configuration Data

    • MySQL βάση δεδομένων στην οποία καταχωρούνται πληροφορίες ρύθμισης της εφαρμογής, όπως ποιους συστήματα αισθητήρων περιέχει μια πόλη, ή την διεύθυνση της OData Service κ.α.

  • Service Client Layer & Other Data Layer

    • Spring Framework και Java. Ενθυλακώνει τα πρωτόκολλα επικοινωνίας και προσφέρει στην επιχειρησιακή λογική ένα εύκολο API, κατά την ανάπτυξη των εφαρμογών.

 

Στόχος του "Πανόπτη" έξυπνης πόλης (Smart City Dashboard) είναι η παρουσίαση της ανάπτυξης ενός συστήματος αναφορών για την οργάνωση, διαχείριση και οπτικοποίηση πολυάριθμων συλλεγόμενων ροών δεδομένων πόλης (π.χ. καιρός, μετακινήσεις, ρύπανση, οδική κυκλοφορία, τάσεις στα κοινωνικά δίκτυα, τιμές στο χρηματιστήριο, τοπικά νέα κ.λ.π), προσφέροντας μια συνολική εικόνα της πόλης, σε πραγματικό χρόνο.

 

Τα μετρούμενα μεγέθη είναι συμβατά με το πρότυπο/ οδηγό ISO 37120 (δείκτες ποιότητας), το οποίο χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της επίδοσης των πόλεων, αναφορικά με την δυνατότητα εξυπηρέτησης των πολιτών και την «μέτρηση» της ποιότητας ζωής στην πόλη.

Με την βοήθεια του συστήματος αναφορών “Smart City Dashboard”, οι πόλεις δύναται να παρουσιάζουν συγκεντρωτικά τα συλλεγόμενα δεδομένα σε πραγματικό χρόνο, και να αποτυπώνουν την επίδοση της πόλης τους στον τομέα της ποιότητας ζωής. Αποτελεί ένα πολύτιμο εργαλείο για την επίτευξη του στρατηγικού στόχου κάθε πόλης, καθώς μετράει τις «επιδόσεις» της, παρουσιάζοντας ταυτόχρονα τη συνολική εικόνα, ενώ η διαγραμματική απεικόνιση βοηθά στην περαιτέρω ανάλυση τους. Έτσι, οι πόλεις μπορούν να θέσουν συγκεκριμένους στόχους για την επίδοση τους σε σημαντικούς τομείς δραστηριότητας (μετακινήσεις, περιβάλλον, ποιότητας ζωής κ.α.), χρησιμοποιώντας ένα πολύτιμο εργαλείο για την επίτευξη του στρατηγικού τους σχεδίου.

 

Παρουσίαση συστήματος

 

Κατά την είσοδο στο σύστημα ο χρήστη μπορεί να επιλέξει την πόλη ενδιαφέροντος και το σταθμό μέτρησης για την λήψη δεδομένων μετρήσεων, με δυνατότητα αναζήτησης τιμών τους (μέγιστη, μέση), για συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα (ημέρα, εβδομάδα, μήνας).