Analisi e progettazione di servizi web per la cooperazione di reti di sensori eterogenee in base agli emergenti standard di modellazione dei fenomeni

7 Prefazione Le reti di sensori costituiscono un notevole passo in avanti rispetto all’impiego di esigue entità di rilevamento individuali utilizzate nei contesti di tipo proprietario, fino a decine d’anni fa in diversi campi d’applicazione. Le esigenze attuali sono ben diverse e vanno dal monitoraggio ambientale a quello medico, dal campo militare a quello industriale e via dicendo. Sono richiesti dispositivi ed impianti estesi geograficamente, dotati sempre di maggiori capacità ed elevati livelli di funzionalità. I sensori utilizzati all’interno di questi dispositivi vengono in genere impiegati per stimare una o più grandezze fisiche, o per monitorare parametri di “controllo di processo” de-localizzati per elaborazioni distribuite (grid computing). L’introduzione di una rete di trasduttori porta quindi innegabili vantaggi rispetto all’utilizzo di sensori tradizionali in termini di flessibilità, performance, scalabilità, riduzione dei costi d’eventuali sviluppi futuri ed attività di manutenzione. Essenziale è stato l’utilizzo di piattaforme integrative in grado di aggregare e gestire sistemi di sensori eterogenei, ma soprattutto colmare il gap tra le svariate tipologie di applicazioni richiedenti e il sottostante strato hardware dei sensori. Il successivo passo evolutivo è stato quello di rendere ancora più granulare la distribuzione di tali risorse, interfacciando i servizi offerti dalle diverse architetture sparse nel mondo su un mezzo accessibile a tutti come internet. Fondamentale in tal senso è stato l’apporto avutosi con l’introduzione di architetture distribuite del tipo SOA basate sui web services, come nel caso dell’architettura proposta Sensim-Web, orientata alla diffusione dei servizi messi a disposizione sulla rete, che offrono un grado di interoperabilità elevato, tralasciando però un fattore molto importante che è quello di una comunicazione standard tra i nodi. Non importa quale sistema operativo venga utilizzato e nemmeno con quale linguaggio di programmazione venga implementata un’applicazione, ciò che interessa in questo contesto è “come” comunicano due processi in esecuzione su due punti diversi di una tale infrastruttura distribuita. Non basta quindi soltanto il solo protocollo SOAP, in grado di fornire un middleware come mezzo per la comunicazione, in grado di astrarre i sottostanti livelli della pila ISO/OSI mediante opportuno incapsulamento dei messaggi. C’è bisogno di un ulteriore passo a favore dell’integrazione. Occorre stabilire un formalismo standard e un arricchimento semantico, in modo da rendere universalmente comprensibili le informazioni veicolate nella rete da e verso i sensori. In questa discussione valuteremo un modello di dati conforme agli standard OGC (Open Geospatial Consortium) orientato alla standardizzazione e all’arricchimento semantico delle informazioni.