Spatio-temporal extension of a data stream management system

U današnje vrijeme prisutan je velik broj raznolikih uređaja koji su svjesni svog položaja u prostoru, kao što su pametni mobilni telefoni, tablet računala, samostalni GPS uređaji te razni senzori. Ti uređaji mogu proizvesti velike količine podataka koji imaju svoju prostornu i vremensku komponentu i koji dolaze u tokovima. Postojeći sustavi nisu u stanju efikasno upravljati takvim podacima. Postojeći sustavi za upravljanje bazama podataka podržavaju rad s prostornim podacima, ali nisu u stanju efikasno upravljati velikim tokovima podataka, dok postojeći sustavi za upravljanje tokovima podataka pružaju samo osnovne mogućnosti upravljanja prostornim podacima. Da bi efikasno mogli upravljati velikim tokovima prostorno-vremenskih podataka potreban je sustav koji pruža punu potporu radu s tokovima podataka, kontinuiranim upitima te prostornim i prostorno-vremenskim tipovima podataka i operacijama - prostorno-vremenski sustav za upravljanje tokovima podataka. Cilj istraživanja u okviru ove doktorske disertacije bio je razviti prototip prostorno-vremenskog sustava za upravljanje tokovima podataka. U prvom koraku formalno, upotrebom heterogene algebre (engl. many-sorted algebra), definirati skup tipova podataka i operacija koje takav sustav treba podržavati. U drugom koraku predložiti proširenje upitnog jezika SQL koje bi obuhvatilo definirane tipove podataka i operacije. U trećem koraku definirati ključne apstraktne algoritme za implementaciju predloženih operacija. Te, na kraju, verificirati rezultate istraživanja implementacijom predloženog modela tipova podataka i operacija proširenjem jednog od raspoloživih istraživačkih prototipova sustava za upravljanje tokovima podataka.Today, a vast number of various position aware devices is present in everyday life. Smart mobile phones, tablet computers and GPS devices, as well as various sensors, can generate large amounts of spatial data. These vast quantities of streaming spatial data also have a temporal component. Existing systems are not adequate to efficiently manage such data. Current database managements systems support spatial data but are unable to efficiently manage large and bursty data streams, while current data stream managements systems allow only rudimentary operations on spatial data. To efficiently manage large and potentially unbounded spatio-temporal data streams a system which fully supports data streams, continuous queries, and spatial and spatio temporal data, is needed - a spatio-temporal data stream management system. The aim of research presented in this paper was to develop a spatio-temporal data stream management system prototype. In the first step, using many sorted algebra, a formal definition of data types and operations is given. In the second step, an extension of SQL query language that would allow management of defined data types and operations is suggested. In the third step, abstract algorithms crucial to the system implementation are presented. Finally, in the last step, research effort is verified by extending one of the existing data stream management system prototypes with data model, query language and algorithms suggested in previous steps