[pt] EM DIREÇÃO A CONSTRUÇÃO DE GÊMEOS DIGITAIS BASEADOS EM SISTEMAS DE SISTEMAS

[en] TOWARDS BUILDING DIGITAL TWINS BASED IN SYSTEMS OF SYSTEMS

[pt] EDUARDO DANTAS LUNA

[pt] GRAPHQL

[pt] GERADOR AUTOMATICO DE CODIGO

[pt] GEMEOS DIGITAIS

[pt] GERENCIAMENTO DE APIS

[pt] SISTEMA DE SISTEMAS

[en] GRAPHQL

[en] AUTOMATIC CODE GENERATOS

[en] DIGITAL TWINS

[en] API MANAGEMENT

[en] SYSTEM OF SYSTEMS

[pt] Este trabalho foca em interoperabilidade de sistemas para a criação de Gêmeos Digitais (DTs), com foco nos desafio de unificar dados provenientes de diferentes sistemas que utilizam diferentes paradigmas de APIs e estruturas de dados. Os Gêmeos Digitais são réplicas digitais de sistemas reais. No entanto, seu desenvolvimento apresenta desafios significativos, especialmente em arquiteturas de sistemas de sistemas (SoS), onde os dados originam-se de inúmeras fontes frequentemente heterogêneas e incompatíveis. Este trabalho propõe um metodo para integrar sistemas, para isso foi feito: uma revisão aprofundada da literatura avalia as abordagens mais avançadas do estado da arte; dois protótipos implementados utilizando GraphQL; três testes básicos de desempenho para avaliar os benefícios e limitações da abordagem proposta. O primeiro protótipo adota uma abordagem de integrações f ixas, enquanto o segundo utiliza um algoritmo automatizado de composição de sistemas baseado em um arquivo de descrição em JSON. A solução é projetada para lidar com desafios como variações nas estruturas de dados, diferenças de taxonomia e diferentes paradigmas, como REST, gRPC, SOAP, etc, que tradicionalmente complicam a integração de sistemas. Ao empregar o GraphQL, o estudo alcança um mecanismo de integração de dados que consiga lidar com os diferentes paradigmas, permitindo consultas e agregações entre sistemas com tecnologias diferentes. A pesquisa conclui com uma discussão sobre possíveis otimizações e direções futuras, como a incorporação de outros tipos de descrições de sistemas como grafos de conhecimento, ontologias ou linguagens especificas para aprimorar o modelagem de dados e o aprimoramento de técnicas de composição de consultas.

[en] This work focuses on the interoperability of systems for creating Digital Twins (DTs), focusing on the complex challenges of uniting data from hetero geneous systems that use diverse API paradigms and data structures. Digital Twins, as digital replicas of real-world systems. For that reason, their devel opment poses significant challenges, particularly in systems of systems (SoS) architectures, where data originates from numerous, often heterogeneous and incompatible sources. This work proposes a method to integrate systems to achieve what was done: a thorough literature review evaluates the state-of-the-art approaches, two prototypes implemented using GraphQL, and three basic performance tests to evaluate the benefits and limitations of the proposed approach. The first prototype employs a fixed integrations approach, while the second lever ages an automated system composition algorithm using a JSON description file. The solution is designed to address challenges such as varying data structures, taxonomy differences, and different paradigms, like REST, gRPC, SOAP, etc, all of which traditionally complicate system integration. By employing GraphQL, the study achieves a more flexible data integration mechanism that can handle different paradigms, enabling seamless querying and aggregation across systems. The research concludes by discussing potential optimizations and future directions, such as incorporating other system descriptions like knowledge graphs, ontologies or specific languages for enhanced data modelling and improving query composition techniques.

VITOR PINHEIRO DE ALMEIDA

2025-04-05

[pt] TEXTO

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INGLÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=69836@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=69836@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.69836