Geospatial Data Indexing Analysis and Visualization via Web Services with Autonomic Resource Management

With the exponential growth of the usage of web-based map services, the web GIS application has become more and more popular. Spatial data index, search, analysis, visualization and the resource management of such services are becoming increasingly important to deliver user-desired Quality of Service. First, spatial indexing is typically time-consuming and is not available to end-users. To address this, we introduce TerraFly sksOpen, an open-sourced an Online Indexing and Querying System for Big Geospatial Data. Integrated with the TerraFly Geospatial database [1-9], sksOpen is an efficient indexing and query engine for processing Top-k Spatial Boolean Queries. Further, we provide ergonomic visualization of query results on interactive maps to facilitate the user’s data analysis. Second, due to the highly complex and dynamic nature of GIS systems, it is quite challenging for the end users to quickly understand and analyze the spatial data, and to efficiently share their own data and analysis results with others. Built on the TerraFly Geo spatial database, TerraFly GeoCloud is an extra layer running upon the TerraFly map and can efficiently support many different visualization functions and spatial data analysis models. Furthermore, users can create unique URLs to visualize and share the analysis results. TerraFly GeoCloud also enables the MapQL technology to customize map visualization using SQL-like statements [10]. Third, map systems often serve dynamic web workloads and involve multiple CPU and I/O intensive tiers, which make it challenging to meet the response time targets of map requests while using the resources efficiently. Virtualization facilitates the deployment of web map services and improves their resource utilization through encapsulation and consolidation. Autonomic resource management allows resources to be automatically provisioned to a map service and its internal tiers on demand. v-TerraFly are techniques to predict the demand of map workloads online and optimize resource allocations, considering both response time and data freshness as the QoS target. The proposed v-TerraFly system is prototyped on TerraFly, a production web map service, and evaluated using real TerraFly workloads. The results show that v-TerraFly can accurately predict the workload demands: 18.91% more accurate; and efficiently allocate resources to meet the QoS target: improves the QoS by 26.19% and saves resource usages by 20.83% compared to traditional peak load-based resource allocation.

Web Processing Services for Forestry and Environmental Applications

Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies.

Developing front-end Web 2.0 technologies to access services, content and things in the future Internet

The future Internet is expected to be composed of a mesh of interoperable web services accessible from all over the web. This approach has not yet caught on since global user?service interaction is still an open issue. This paper states one vision with regard to next-generation front-end Web 2.0 technology that will enable integrated access to services, contents and things in the future Internet. In this paper, we illustrate how front-ends that wrap traditional services and resources can be tailored to the needs of end users, converting end users into prosumers (creators and consumers of service-based applications). To do this, we propose an architecture that end users without programming skills can use to create front-ends, consult catalogues of resources tailored to their needs, easily integrate and coordinate front-ends and create composite applications to orchestrate services in their back-end. The paper includes a case study illustrating that current user-centred web development tools are at a very early stage of evolution. We provide statistical data on how the proposed architecture improves these tools. This paper is based on research conducted by the Service Front End (SFE) Open Alliance initiative.

Towards modular and coordinated manufacturing systems oriented to services

Nowadays, there is a trend for industry reorganization in geographically dispersed systems, carried out of their activities with autonomy. These systems must maintain coordinated relationship among themselves in order to assure an expected performance of the overall system. Thus, a manufacturing system is proposed, based on ""web services"" to assure an effective orchestration of services in order to produce final products. In addition, it considers special functions, such as teleoperation and remote monitoring, users` online request, among others. Considering the proposed system as discrete event system (DES), techniques derived from Petri nets (PN), including the Production Flow Schema (PFS), can be used in a PFS/PN approach for modeling. The system is approached in different levels of abstraction: a conceptual model which is obtained by applying the PFS technique and a functional model which is obtained by applying PN. Finally, a particular example of the proposed system is presented.

Biblioteca para a realização de security token services

A família de especificações WS-* define um modelo de segurança para web services, baseado nos conceitos de claim, security token e Security Token Service (STS). Neste modelo, a informação de segurança dos originadores de mensagens (identidade, privilégios, etc.) é representada através de conjuntos de claims, contidos dentro de security tokens. A emissão e obtenção destes security tokens, por parte dos originadores de mensagens, são realizadas através de protocolos legados ou através de serviços especiais, designados de Security Token Services, usando as operações e os protocolos definidos na especificação WS-Trust. O conceito de Security Token Service não é usado apenas no contexto dos web services. Propostas como o modelo dos Information Cards, aplicável no contexto de aplicações web, também utilizam este conceito. Os Security Token Services desempenham vários papéis, dependendo da informação presente no token emitido. São exemplos o papel de Identity Provider, quando os tokens emitidos contêm informação de identidade, ou o papel de Policy Decision Point, quando os tokens emitidos definem autorizações. Este documento descreve o projecto duma biblioteca software para a realização de Security Token Services, tal como definidos na norma WS-Trust, destinada à plataforma .NET 3.5. Propõem-se uma arquitectura flexível e extensível, de forma a suportar novas versões das normas e as diversas variantes que os Security Token Services possuem, nomeadamente: o tipo dos security token emitidos e das claims neles contidas, a inferência das claims e os métodos de autenticação das entidades requerentes. Apresentam-se aspectos de implementação desta arquitectura, nomeadamente a integração com a plataforma WCF, a sua extensibilidade e o suporte a modelos e sistemas externos à norma. Finalmente, descrevem-se as plataformas de teste implementadas para a validação da biblioteca realizada e os módulos de extensão da biblioteca para: suporte do modelo associado aos Information Cards, do modelo OpenID e para a integração com o Authorization Manager.

Answer: plataforma em C++ para o desenvolvimento de serviços web

Analisando as tendências actuais de mercado, observa-se a necessidade da capacidade de integração de sistemas recorrendo à utilização de serviços web. Actualmente o C++ é ainda uma das mais populares linguagens de programação, facto justificado pelo abundante portefólio de aplicações, desde alto-nível a sistemas embebidos, com inúmeras bibliotecas que tiram partido dos diversos paradigmas de programação que a linguagem suporta. Porém, e ao contrário de outras linguagens, como C# ou Java que oferecem suporte à criação de serviços web integrado com a plataforma, existe uma lacuna no suporte ao desenvolvimento de serviços web em C++. Para dar resposta à lacuna existente é criada a plataforma ANSWER, focada em C++, com ênfase num modelo de programação simples, permitindo o rápido desenvolvimento de serviços web RPC/SOAP e REST.

Evolução de software e serviços Web

A Internet causou uma revolução em grande parte dos processos das empresas, criando oportunidades e gerando necessidades até então desconhecidas. Os Sistemas de Informação, ferramentas indispensáveis para uma gestão moderna das actividades empresariais, também foram influenciados pela evolução constante da tecnologia e as facilidades oferecidas para a popularização do uso da Internet. Rumo a uma crescente necessidade de modernização, rapidez, agilidade, eficiência e eficácia que são exigidos das actividades da empresa, actualmente, a tecnologia da Web é exibida como uma opção viável para melhorar o desempenho na gestão da informação. Esta Tese procura dissertar acerca dos aspectos relativos ao funcionamento e implementação de Serviços Web, suas principais características, vantagens e desvantagens comparativamente aos sistemas de informação tradicionais. Os objectivos propostos podem ser sintetizados no conhecimento e descrição das funcionalidades dos Serviços Web, no estudo da situação actual, na identificação das características que potenciam a capacidade de evolução dos Serviços Web, no estudo e desempenho dos Serviços Web, e finalmente, no estudo e análise da especificação Segurança.

Web-based application programming interface to solve nonlinear optimization problems

Nonlinear Optimization Problems are usual in many engineering fields. Due to its characteristics the objective function of some problems might not be differentiable or its derivatives have complex expressions. There are even cases where an analytical expression of the objective function might not be possible to determine either due to its complexity or its cost (monetary, computational, time, ...). In these cases Nonlinear Optimization methods must be used. An API, including several methods and algorithms to solve constrained and unconstrained optimization problems was implemented. This API can be accessed not only as traditionally, by installing it on the developer and/or user computer, but it can also be accessed remotely using Web Services. As long as there is a network connection to the server where the API is installed, applications always access to the latest API version. Also an Web-based application, using the proposed API, was developed. This application is to be used by users that do not want to integrate methods in applications, and simply want to have a tool to solve Nonlinear Optimization Problems.

Orchestration of heterogeneous middleware services and its application to a comand and control platform

MSC Dissertation in Computer Engineering

Serviço de visualização de informação geográfica na WEB - A publicação do atlas de Portugal utilizando a especificação WEB MAP SERVICE

Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Ciência e Sistemas de Informação Geográfica

Multi-agent system for personalization of location-based services

The current ubiquitous network access and increase in network bandwidth are driving the sales of mobile location-aware user devices and, consequently, the development of context-aware applications, namely location-based services. The goal of this project is to provide consumers of location-based services with a richer end-user experience by means of service composition, personalization, device adaptation and continuity of service. Our approach relies on a multi-agent system composed of proxy agents that act as mediators and providers of personalization meta-services, device adaptation and continuity of service for consumers of pre-existing location-based services. These proxy agents, which have Web services interfaces to ensure a high level of interoperability, perform service composition and take in consideration the preferences of the users, the limitations of the user devices, making the usage of different types of devices seamless for the end-user. To validate and evaluate the performance of this approach, use cases were defined, tests were conducted and results gathered which demonstrated that the initial goals were successfully fulfilled.

The web feature service: transaction standard: an example of prototype implementation

Trabalho de Projecto apresentado como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Ciência e Sistemas de Informação Geográfica

Proactive services ecosystem framework

Dissertation presented to obtain the degree of Doctor in Electrical and Computer Engineering, specialization on Collaborative Enterprise Networks

Suporte para bilhética numa plataforma web para organização de eventos

Esta dissertação foi desenvolvida em ambiente empresarial com a empresa Opensoft. O tema da dissertação está focado no estudo e desenvolvimento de uma solução de acreditação e controlo de acessos de participantes em eventos. Tem como objetivo estender uma plataforma web já existente que permite a criação e gestão de eventos, por parte do organizador, e a inscrição e respetivo pagamento, no caso de existir, por parte dos participantes. Nesta dissertação realizou-se um estudo sobre registos de entradas, acreditação, controlo de acessos e entregáveis onde já existem diversas soluções no mercado. Existem várias soluções que se dedicam a diferentes modelos de eventos, sendo a maioria destas soluções de check-in apenas um registo simples de participantes sem um conceito de acreditação, e sendo a maior parte de carácter móvel. Estudou-se um sistema de gestão de inscrições em eventos e respetivos pagamentos, o Weventual, que tinha algumas desvantagens em relação às soluções existentes. Com vista a melhorar este sistema e promovê-lo como um grande concorrente aos outros sistemas de gestão de eventos, foi apresentada uma proposta de solução composta por duas vertentes, uma pelo uso do portal online para eventos que não têm a capacidade de adquirir dispositivos móveis ou queiram usar sempre a mesma plataforma, e outra pelo uso de uma aplicação móvel de forma a se facilitar a logística da maioria de eventos não sendo necessário de um posto fixo com um computador e diversos dispositivos periféricos associados e até poder ser offline. Neste projeto foi realizado um sistema que permite então a realização de registos de entradas e acreditação durante o decorrer de um evento, podendo este registo funcionar manualmente ou pela utilização de códigos de barras de forma a automatizar e agilizar o processo e ainda com propriedades web design responsive para integrar diversos tipos de dispositivos fixos e móveis. Foi incluída a emissão de recibos/fatura após o pagamento de uma inscrição num evento sendo utilizada uma ligação por web services a um sistema externo, o SIMN. Foi ainda proposta uma funcionalidade de apresentação de resultados sobre os participantes do evento. Esta solução encontra-se validada tendo sido implementada e adicionada ao Portal Weventual.

Product extension services deployment platform

Due to the progresses made in the branch of embedded technologies, manufacturers are becoming able to pack their shop floor level manufacturing resources with even more complex functionalities. This technological progression is radically changing the way production systems are designed and deployed, as well as, monitored and controlled. The dissemination of smart devices inside production processes confers new visibility on the production system while enabling for a more efficient and effective management of the operations. By turning the current manufacturing resources functionalities into services based on a Service Oriented Architecture (SOA), in order to expose them as a service to the user, the binomial manufacturing resource/service will push the entire manufacturing enterprise visibility to another level while enabling the global optimization of the operations and processes of a production system while, at the same time, supporting its accommodation to the operational spike easily and with reduced impact on production. The present work implements a Cloud Manufacturing infrastructure for achieving the resource/service value-added i.e. to facilitate the creation of services that are the composition of currently available atomic services. In this context, manufacturing resource virtualization (i.e. formalization of resources capabilities into services accessible inside and outside the enterprise) and semantic representation/description are the pillars for achieving resource service composition. In conclusion, the present work aims to act on the manufacturing resource layer where physical resources and shop floor capabilities are going to be provided to the user as a SaaS (Software as a Service) and/or IaaS (Infrastructure as a Service).