University of Oulu

Semantic visualization for smart spaces : merging the material and digital worlds

Saved in:
Author: Niskanen, Ilkka1
Organizations: 1University of Oulu, Faculty of Information Technology and Electrical Engineering, Department of Information Processing Science
Format: ebook
Version: published version
Online Access: PDF Full Text (PDF, )
Language: English
Published: Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2015
Publish Date: 2015-05-29
Thesis type: Doctoral Dissertation
Defence Note: Thesis for the degree of Doctor of Philosophy, to be presented with due permission for public examination and criticism in Auditorium IT115, at the University of Oulu, on the 12th of June 2015 at 12 noon.
Tutor: Professor Petri Pulli
Reviewer: Professor Kulwant Pawar
Professor Jukka Vanhala
Opponent: Professor Do van Thanh
Description:

Abstract

The trend towards a more sensitive, adaptive, and responsive built environment has led to the concept of smart spaces. A smart space can be viewed as a physical environment in which smart objects collaboratively and continuously monitor the environment, interact with users, and adapt their behaviour according to information gathered from the physical environment and cyberspace. The development and management of smart spaces requires not only considering the entire life-cycle and physical structures of the built environment, but also understanding the collaboration and interdependencies between devices, services, and stakeholders.

As a result of this diversity, efficient smart space life-cycle management requires the involvement of multidisciplinary teams of professionals that bring knowledge from their specific fields of expertise. As multidisciplinary teams are increasingly being implemented in the development and management of smart spaces, the actual work is more often globally organized, which promotes geographically dispersed teams. However, the utilization of geographically dispersed, virtual teams often creates a sort of collaboration paradox. While organizations need to have a proper level of diversity to ensure a high level of creativity and innovation, more distance factors affect the overall collaboration performance.

The main results of this dissertation are software artefacts that aim to support the development and management of smart spaces. By anchoring illustrative visual representations into formal semantic data representations, the artefacts enable addressing some of the challenges related to multidisciplinary collaboration work. The utilization of appropriate visualization techniques and ontology representations enables different processes related to smart space development and management to become more understandable, which reduces, for example, the knowledge and communication gaps between collaboration stakeholders.

see all

Tiivistelmä

Viimeaikainen kehitys, jossa rakennettu ympäristö kykenee yhä tehokkaammin tarkkailemaan ympäristössään tapahtuvia muutoksia ja reagoimaan niihin tarkoituksenmukaisilla tavoilla, on johtanut älytila-käsitteen syntyyn. Älytila voidaan nähdä fyysisenä tilana, jossa älykkäät esineet havainnoivat ympäristöä yhteistyössä toisten objektien kanssa adaptoiden jatkuvasti toimintaansa ympäristöstä kerätyn tiedon mukaisesti ja ollen vuorovaikutuksessa tilan käyttäjien kanssa. Älytilojen kokonaisvaltainen kehitys ja hallinta edellyttävät paitsi rakennuksen elinkaaren ja fyysisten rakenteiden huomioimista myös laitteiden, palveluiden ja sidosryhmien välisen yhteistyön ja riippuvuussuhteiden ymmärtämistä.

Älytilojen monimuotoisen toimintaympäristön johdosta niiden elinkaaren tehokas hallinta vaatii monialaisen asiantuntijaryhmän mukanaoloa. Asiantuntijaryhmässä kukin jäsen tuo prosessiin oman spesifisen alan asiantuntemuksensa. Samanaikaisesti kun monialaisia ryhmiä käytetään yhä enenevissä määrin älytilojen kehityksessä ja hallinnassa, itse työ on usein globaalisti organisoitua. Tämä lisää tarvetta hyödyntää työryhmiä, jotka ovat myös maantieteellisesti hajautettuja. Maantieteellisesti hajautettujen työryhmien hyödyntäminen luo kuitenkin usein niin sanotun yhteistyön paradoksin: vaikka organisaatiot tarvitsevat tietyn määrän erilaisuutta ja monialaisuutta turvatakseen korkean luovuuden ja innovointikyvyn tason, vaikuttavat erilaisuustekijät toisaalta negatiivisesti yhteistyön kokonaisuustehokkuuteen.

Tämä väitöskirjatyön päätulokset ovat ohjelmistoartefakteja, joiden tavoitteena on tukea älytilojen kehitystä ja hallintaa. Yhdistämällä havainnolliset visuaaliset esitykset formaaleihin semanttisiin malleihin artefaktit auttavat vastaamaan osaan monialaiseen ja maantieteellisesti hajautuneeseen yhteistyöhön liittyvistä haasteista älykkäiden tilojen kehityksessä ja hallinnassa. Soveltuvien visualisointitekniikoiden ja ontologiaesitysten hyödyntämisen avulla eri älytilan kehitykseen ja hallintaan liittyvät prosessit voidaan tehdä ymmärrettävämmäksi ja näin pienentää yhteistyösidosryhmien välillä olevia tietämyseroja sekä edesauttaa kommunikointia.

see all

Series: VTT Science
ISSN: 2242-119X
ISSN-E: 2242-1203
ISSN-L: 2242-119X
ISBN: 978-951-38-8308-9
ISBN Print: 978-951-38-8307-2
Issue: 95
Subjects:
Copyright information: © University of Oulu, 2015. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.