Sapparchi: a scalable platform to execute applications on Computacional Smart City Environments - Souza, Arthur Emanoel Cassio da Silva e (2022)
No ambiente de Smart Cities, o desenvolvimento e a execução de aplicativos enfrentam importantes desafios relacionados a 1) Big Data: uma enorme quantidade de dados processados e armazenados; 2) Multidomínios: os diversos domínios envolvidos (Economia, Trânsito, Saúde, Segurança, Agronomia, etc); e 3) Múltiplos métodos de processamento como: Data Flow, Batch Processing, Services e Microservices. Diante desses desafios, muitas plataformas, middleware e arquiteturas têm sido propostas para executar aplicativos no ambiente da Smart City. Apesar de todo o progresso já alcançado, a grande maioria das soluções não atendeu aos requisitos funcionais de Application Development, Application Deployment e Application Runtime. Alguns estudos apontam que em um universo de 97 plataformas, apenas 20,6% atendiam aos requisitos funcionais de Desenvolvimento de Aplicativos, Implantação de Aplicativos e Tempo de Execução de Aplicativos. E, quando esses requisitos estão relacionados à Escalabilidade (não funcional), esse número passa para 0,01%. Devido à falta de soluções que explorem esses requisitos, todas essas preocupações sobre o Desenvolvimento de Aplicativos da Smart City são repassadas aos diversos stakeholders. Por exemplo, enquanto os Provedores de Serviços estão preocupados com: Como medir, cobrar, implantar, aumentar ou diminuir a escala e executar para usar eficientemente a Infraestrutura de Computação, para os desenvolvedores é importante saber: Como implementar, executar, dimensionar componentes de aplicativos, onde armazenar seus dados e onde implantar (Cloud, Fog ou Edge). Neste trabalho, procuramos delinear e responder a algumas dessas questões. Para isso, propomos construir um modelo evolutivo de organização e execução de aplicações no contexto de Smart Cities, o Smart City Application Architectural Model (Sapparchi). Sapparchi é um modelo de arquitetura integrado para aplicativos Smart Cities que definem níveis de multiprocessamento (no momento pode suportar Edge, Fog e Cloud) aliados a computacão osmótica. Por fim, apresentamos a plataforma de middleware Sapparchi para desenvolvimento, implantação e execução de aplicativos no ambiente de cidade inteligente com foco em níveis computacionais de autoescalonamento e multiprocessamento (From Cloud to Edge).