3. Definizione dell'architettura del sistema di
gestione dei dati
Con questo capitolo, si va a definire la struttura dell'intero sistema di gestione dei dati.
I dati che si propone di gestire, possono arrivare sia da mezzi di rilevazione del fenomeno fisico relativo alle onde marine ( attraverso boe e trasduttori di pressione) sia da modelli numerici realizzati tramite software.
La realizzazione del sistema realizzato si suddivide nelle seguenti macrocomponenti:
1. Costruzione delle componenti gestionali: realizzazione del contenitore (il database e le tabelle) dove sono stati inseriti i dati (avvenuta con il software MySQL);
2. Procedura di acquisizione dei dati: quella parte di programmazione necessaria affinché il dato venga prelevato dalla fonte da cui proviene,qualunque essa sia, attraverso una metodologia che possa permettere il trasferimento all'interno del database;
3. Gestione dei dati: tutti quei processi relativi al controllo e alla validazione. Lo scopo di questo passaggio è fondamentale, in quanto un dato non errato e validato potrà essere soggetto a successiva elaborazione;
4. Interrogazione ed elaborazione dei dati: questa macrocomponente è dedicata all'utilizzatore finale, cioè a quell'utente che vuole visualizzare i dati richiesti. Il dato viene richiamato "a schermo" attraverso la richiesta effettuata dall'utente. Tale richiesta viene interpretata, direttamente dal sistema di gestione, come fosse una query fatta al database. L'elaborazione è stata realizzata per la costruzione di tabelle e grafici ed ha richiesto l'uso di un linguaggio di programmazione per la realizzazione e gestione di pagine web dinamiche (php).
macrocomponenti.
Per quanto riguardano le componenti gestionali, in primo luogo è stato strutturato il database.
Nell'immagine (fig. 3.1), si osserva la struttura "fisica" del database realizzato. Nel caso di questa tesi, la struttura dell'intero sistema di gestione assume delle peculiarità relative al data trattato .
Di fatto, viene creato un database chiamato dati_ondametrici, suddiviso in due tabelle chiamate archivio e dati giornalieri.
La prima tabella contiene tutti i dati che sono stati caricati sul database mentre la seconda serve da contenitore temporaneo di quei dati che vengono prelevati nelle ultime 24 ore.
Costruito il contenitore, si è passati
alla realizzazione di un sistema in grado di inserire il contenuto, cioè i dati ondametrici.
La procedura di acquisizione del dato è stata realizzata tramite la creazione di un file php contenente la procedura necessaria al caricamento dei dati, sfruttando sia le query SQL che la funzionalità dei tag con cui si struttura l'HTML.
Il controllo e la validazione dei dati è avvenuta tramite una serie di passaggi che hanno compreso sia l'analisi, cioè la ricerca nel data set di valori anomali e mancanti, che la loro conversione in un dato accettabile.
Sono stati applicati dei valori soglia per l'individuazione degli errori:
10 metri per la Hm0, 15 metri per Hmax, 15 secondi per il Tp , 10 secondi per il
Tm, tutti i valori maggiori di 360 per quanto riguardano le direzioni e temperature
dell'acqua minori di 0 °C e maggiori di 40°C.
Tali soglie sono state scelte attraverso un’analisi soggettiva delle serie temporali osservate nelle misurazioni effettuate dalla Rete Ondametrica Nazionale prendendo come riferimento la boa al largo di La Spezia [40].
Tale procedura è stata realizzata in maniera tale che si attivi anche quando i dati acquisiti presentano errori relativi ad una formattazione anomala.
Il sistema, riconoscendo tali errori grazie ai comandi realizzabili con delle query, sostituisce il dato errato con un valore NULL.
Per quanto riguarda il dato mancante, questo viene visto dal sistema MySQL come dato nullo, che non ha alcun valore.
L'automazione nella sistematica ricerca di dati errati e mancanti avviene attraverso la definizione di quelli che sono chiamati eventi di sistema che consistono in semplici query inizializzate secondo un certo intervallo di tempo.
Da notare che tale analisi, nella sua complessità, viene svolta esclusivamente nella tabella dati giornalieri perché dalle prove di sistema risulta essere meno impegnata la memoria RAM, quindi il processo avviene più velocemente.
I dati controllati e validati, da dati giornalieri, vengono periodicamente caricati nella tabella archivio ad una certa cadenza temporale.
A questo punto del lavoro si è reso necessario passare alla realizzazione di tutta la parte lato utente, vale a dire il sito web.
Per fare questo è stato utilizzato il linguaggio di programmazione php, che può sfruttare in simultanea le potenzialità del linguaggio HTML e gli stili di pagine CSS.
Grazie a questi linguaggi di programmazione è stato possibile realizzare un sito web dinamico, cioè in grado di modificare il suo contenuto attraverso il collegamento instaurato con il contenuto del database.
Le richieste dell'utente, in questo modo, vengono trasformate in query che permettono la selezione dei dati e inviano a schermo ciò che è stato richiesto.
Nello schema successivo (fig. 3.2) viene visualizzata la struttura completa dell'architettura del sistema.
Con il colore verde viene messa in evidenza la procedure relativa all'acquisizione dei dati, con il colore giallo la parte relativa alla gestione e con il colore rosso la componente relativa all'elaborazione.
Una trattazione pratica di come è stata realizzata la struttura verrà effettuato nel capitolo 5
