Progetto e implementazione di un'architettura innovativa per la gestione e la visualizzazione dei dati IoT di una filiera produttiva = Design and implementation of an innovative architecture for the IoT data management and visualization of a production chain

Le aziende al giorno d'oggi si trovano a confrontarsi con molteplici problematiche, tra cui una in particolare è la logistica. Uno dei concetti chiave che ruotano attorno alla logistica di una impresa è quello della tracciabilità, intesa come la possibilità di registrare e identificare un prodotto dalla propria origine fino alla destinazione. Il presente lavoro di tesi viene inglobato in un progetto più grande che ha lo scopo di permette a tutte le aziende di una Supply Chain di mettersi in contatto e di scambiare dati in maniera efficiente e veloce. Le informazioni sono quelle relative ad un prodotto e sono fondamentali per ricostruire il suo ciclo di vita. Questa piattaforma prende il nome di XTAP. La mia attività si concentra sulla possibilità di associare in modo strutturato ai dati di produzione di un prodotto le informazioni raccolte tramite dei sensori ambientali. Questo è il principale vantaggio rispetto alle piattaforme di monitoring IoT già presenti. La mia attenzione si concentra soprattutto sulla visualizzazione dei dati: l’obiettivo è quello di introdurre all’interno di XTAP la possibilità di creare grafici e dashboard specificando i dati da visualizzare. Nel farlo è necessario essere conformi ad EPCIS, uno standard GS1 che descrive come le informazioni di un prodotto devono essere trasferite tra i diversi attori di una Supply Chain. L’unità base di EPCIS è un evento, una struttura contenente 5 dimensioni: What, Where, Why, When e How, l’ultima delle quali introdotta con la versione 2.0 di EPCIS. Per l’implementazione delle funzionalità richieste si è utilizzato React, una libreria JavaScript per lo sviluppo d’interfacce utente. Si è sviluppato una pagina per la creazione dei grafici, all’interno della quale vengono richieste alcune informazioni come il nome del grafico, la finestra temporale, il tipo di dato e i filtri per meglio identificare i dati da visualizzare. Inoltre, è presente un’altra pagina per la visualizzazione delle dashboard presenti nel sistema, dalla quale è possibile raggiungere la pagina necessaria per la visualizzazione e modifica di una singola dashboard. Per la gestione dei grafici si è utilizzato react-vega, una libreria che attraverso un approccio dichiarativo permette di descrivere un grafico con una grande flessibilità. Durante il presente lavoro di tesi mi sono occupato anche di alcuni aspetti relativi al back-end, come la possibilità di utilizzare la Real-time Aggregation per migliorare le performance in fase di lettura sul database. Questa funzionalità è messa a disposizione da TimescaleDB, un database basato su PostgreSQL e utilizzato per il salvataggio delle risorse dell’applicazione. La Real-time Aggregation consiste nella creazione di viste materializzate che si aggiornano incrementalmente in background, inoltre, TimescaleDB gestisce in automatico la lettura dei dati che non sono ancora stati materializzati. Un’altra funzionalità introdotta nel back-end è la gestione delle coordinate spaziali tramite PostGIS, un’estensione di PostgreSQL. In conclusione, è possibile dire che gli obiettivi prefissati nelle prime fasi del presente lavoro sono stati raggiunti in quanto è stata aggiunta in XTAP una funzionalità grazie alla quale l’utente ha la possibilità di creare dei grafici specificando il tipo di dati da visualizzare. Inoltre, è stata introdotta una gestione delle dashboard che permette all’utente di personalizzare la visualizzazione dei grafici salvati; il tutto rimanendo conformi ad EPCIS.