From Heterogeneous Sensor Networks to Integrated Software Services: Design and Implementation of a Semantic Architecture for the Internet of Things at ARCES@UNIBO

The Internet of Things (IoTs) is growing fast both in terms of number of devices connected and of complexity of deployments and applications. Several research studies an- alyzing the economical impact of the IoT worldwide identify the interoperability as one of the main boosting factor for its growth, thanks to the possibility to unlock novel commercial opportunities derived from the integration of heterogeneous systems which are currently not interconnected. However, at present, interoperability constitutes a relevant practical issue on any IoT deployments that is composed of sensor platforms mapped on different wireless technologies, network protocols or data formats. The paper addresses such issue, and investigates how to achieve effective data interoperability and data reuse on complex IoT deployments, where multiple users/applications need to consume sensor data produced by heterogeneous sensor networks. We propose a generic three-tier IoT architecture, which decouples the sensor data producers from the sensor data consumers, thanks to the intermediation of a semantic broker which is in charge of translating the sensor data into a shared ontology, and of providing publish-subscribe facilities to the producers/consumers. Then, we describe the real-world implementation of such architecture devised at the Advanced Research Center on Electronic System (ARCES) of the University of Bologna. The actual system collects the data produced by three different sensor networks, integrates them through a SPARQL Event Processing Architecture (SEPA), and supports two front- end applications for the data access, i.e. a web dashboard and an Amazon Alexa voice service

A Survey on Transactional Stream Processing

Transactional stream processing (TSP) strives to create a cohesive model that merges the advantages of both transactional and stream-oriented guarantees. Over the past decade, numerous endeavors have contributed to the evolution of TSP solutions, uncovering similarities and distinctions among them. Despite these advances, a universally accepted standard approach for integrating transactional functionality with stream processing remains to be established. Existing TSP solutions predominantly concentrate on specific application characteristics and involve complex design trade-offs. This survey intends to introduce TSP and present our perspective on its future progression. Our primary goals are twofold: to provide insights into the diverse TSP requirements and methodologies, and to inspire the design and development of groundbreaking TSP systems

Skalierbare Ausführung von Prozessanwendungen in dienstorientierten Umgebungen

Die Strukturierung und Nutzung von unternehmensinternen IT-Infrastrukturen auf Grundlage dienstorientierter Architekturen (SOA) und etablierter XML-Technologien ist in den vergangenen Jahren stetig gewachsen. Lag der Fokus anfänglicher SOA-Realisierungen auf der flexiblen Ausführung klassischer, unternehmensrelevanter Geschäftsprozesse, so bilden heutzutage zeitnahe Datenanalysen sowie die Überwachung von geschäftsrelevanten Ereignissen weitere wichtige Anwendungsklassen, um sowohl kurzfristig Probleme des Geschäftsablaufes zu identifizieren als auch um mittel- und langfristige Veränderungen im Markt zu erkennen und die Geschäftsprozesse des Unternehmens flexibel darauf anzupassen. Aufgrund der geschichtlich bedingten, voneinander unabhängigen Entwicklung der drei Anwendungsklassen, werden die jeweiligen Anwendungsprozesse gegenwärtig in eigenständigen Systemen modelliert und ausgeführt. Daraus resultiert jedoch eine Reihe von Nachteilen, welche diese Arbeit aufzeigt und ausführlich diskutiert. Vor diesem Hintergrund beschäftigte sich die vorliegende Arbeit mit der Ableitung einer konsolidierten Ausführungsplattform, die es ermöglicht, Prozesse aller drei Anwendungsklassen gemeinsam zu modellieren und in einer SOA-basierten Infrastruktur effizient auszuführen. Die vorliegende Arbeit adressiert die Probleme einer solchen konsolidierten Ausführungsplattform auf den drei Ebenen der Dienstkommunikation, der Prozessausführung und der optimalen Verteilung von SOA-Komponenten in einer Infrastruktur