Method of Ensuring Semantic Interoperability in the Sensor Data Processing

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

Introduction. Currently, the volume of sensor data from heterogeneous sources is significantly increasing. This leads to the need of improving the efficiency of sensor data management by addressing semantic interoperability. The aim of the work was to reduce the errors in interpreting sensor data by comparing and evaluating the similarity between descriptions of the parameters of measurement objects and the concepts used to describe measured quantities and units, utilizing semantic annotations. Methods. The research employs an ontological approach as its primary method. Since most sensor data pertains to the measurement of object parameters, the proposed method involves comparing and assessing the similarity of parameter descriptions based on an ontology of measured quantities, units of measurement, and sensor types. To achieve this, a semantic interoperability system is proposed for the Industrial Internet of Things (IIoT) and sensor systems. Additionally, a sequence diagram is developed to facilitate the exchange of requests and informational messages between IoT devices, the IIoT system, and the semantic interoperability system. Results. The resulting model, developed using expert knowledge, can support import substitution by enabling compatibility with new types of sensors.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

Aleksandr Grebeshkov

Volga State University of Telecommunications and Informatics

Autor responsável pela correspondência
Email: a.grebeshkov@psuti.ru
Código SPIN: 8872-4368

Doctor of Engineering Sciences, Associate Professor, Professor at the Department of Networks and Communication Systems

Rússia, Samara

Yana Batyrshina

Volga State University of Telecommunications and Informatics

Email: a.grebeshkov@psuti.ru
Código SPIN: 7314-1753

PhD student at the Department of Networks and Communication Systems

Rússia, Samara

Bibliografia

  1. Saghiri A.M. Cognitive Internet of Things: Challenges and Solutions. Artificial Intelli-gence-based Internet of Things Systems. Springer; 2022:335–362. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-87059-1_13
  2. Yatskov N.N., Apanasovich V.V. Research of biophysical systems using algorithms of data mining and simulation modeling. Com-puter technologies and data analysis: pro-ceedings of the II International Scientific and Practical Conference (April, 23-24, Minsk). Minsk: Belarusian State University, 2020:120–123. EDN: KFZZRX (In Russ.).
  3. Vykhovanets V.S. The notional analisys and notional modelling. Large-scale Systems Control. 2021;(92):64–109. doi: 10.25728/ubs.2021.92.4; EDN: HZBQNZ (In Russ.).
  4. Borovskaya Ya.A., Grebeshkov A.Yu. The context-dependent model for ensuring the quality of sensor data processing in ICN. REDS: Telecommunication devices and Sys-tems. 2023;13(1):13-18. EDN: JWAUUK (In Russ.).
  5. Borovskaya Ya.A., Grebeshkov A.Yu. Compatibility provisioning of sensor sys-tems and industrial internet of things plat-forms. Infokommunikacionnye Tehnologii. 2022;20(2):21-28. doi: 10.18469/ikt.2022.20.2.02; EDN: CBINVD (In Russ.).
  6. Borovskaya Ya.A., Grebeshkov A.Yu. The task of analyzing the interoperability of in-dustrial Internet plat-forms and sensor sys-tems based on an ontological approach. Pro-ceedings of the VII Interna-tional Confer-ence and Youth School (September, 20-24). Samara: Samara National Research Universi-ty named after Academic S.P. Korolev, 2021;3:031052. EDN: GSXNJZ (In Russ.).
  7. Borodin A.S., Moskalenko T.A., Kirichek R.V. The architecture of industrial internet of things. Telecom IT. 2017;5(4):49–56 (In Russ.). EDN: YPBUQO
  8. Makarenko S.I., Solovyeva O.S. Semantic interoperability of the interaction of ele-ments in network-centric systems. Radio Electronics. 2021;(6):1-31. doi: 10.30898/1684-1719.2021.6.3; EDN: FUZTJY (In Russ.).
  9. Gorshkov S.V., Gumerov S.Z., Kralin S.S. et al. Ontological modeling of enterprises: methods and technologies. Yekaterinburg: Publishing house of the Ural University; 2019. 236 p. (In Russ.).
  10. Kryukov KV, Pankova LA. Measures of semantic proximity in ontology. Control Sci-ences. 2010;(5):2-14. EDN: MUVNSP (In Russ.).

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2. Fig. 1. Scheme of the system for ensuring semantic compatibility of sensors and IIoT systems

Baixar (194KB)
3. Fig. 2. Diagram of the sequence of information message exchange between sensors, Industrial Internet system and semantic compatibility system

Baixar (20KB)
4. Fig. 3. Matrix of relations between sensors and measured values

Baixar (18KB)
5. Fig. 4. Scheme of relations between conceptual notions

Baixar (318KB)
6. Fig. 5. Contents of the response to the sensor properties query

Baixar (165KB)
7. Fig. 6. Contents of the additional request about sensor features

Baixar (172KB)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».