Ho pensato che sarebbe stato utile condividere un aggiornamento sulle attività geospaziali cloud-native dell'OGC, soprattutto alla luce del recente evento di divulgazione Cloud-Native, che ha riscosso un grande successo. Questo blog fa seguito alla visione condivisa dalla CEO dell'OGC, la Dott.ssa Nadine Alameh, nell'aprile 2022 e a due articoli del Visiting Fellow dell'OGC, Chris Holmes: " Verso un OGC cloud-native" e "Verso una base di riferimento per gli standard geospaziali cloud-native".
Da molti anni, l'OGC lavora su numerosi aspetti dell'intero ecosistema dei dati di geolocalizzazione negli ambienti cloud. A partire da Testbed 10 nel 2013, l'OGC pubblica linee guida tecniche su argomenti relativi al cloud, come ad esempio il documento " Testbed 10 Performance of OGC Services in the Cloud: The WMS, WMTS, and WPS cases" . Fin dai primi sforzi, i membri dell'OGC hanno riconosciuto che il nostro approccio per abilitare funzionalità geospaziali native del cloud deve includere l'intero ecosistema: formati, servizi, architetture e operazioni. Ho riassunto questa prospettiva all'evento di divulgazione dedicato ai progressi nelle attività geospaziali native del cloud dell'OGC e la approfondirò ulteriormente in questo post del blog.
L'ecosistema cloud è più di una semplice piattaforma in cui i dati risiedono e vengono gestiti, ma include anche: gli algoritmi per elaborare le informazioni; le interfacce tra esseri umani e macchine; i formati per archiviare e recuperare le informazioni; il regime di sicurezza per i contenuti e l'accesso; le operazioni aziendali e i modelli di fatturato per sostenere gli ambienti; la supervisione normativa che può avere un impatto su ciò che entra o esce dal cloud; e molto, molto altro. "Ecosistema" è davvero il termine corretto, poiché puoi immaginare un'analogia quasi 1 a 1 tra il cloud e un ecosistema naturale.
Costruire un ecosistema
Il resto di questo blog approfondisce gli elementi dell'ecosistema a cui si rivolge OGC: interfacce, applicazioni, codifiche e operazioni.
Innanzitutto, non si può parlare di dati geospaziali nel cloud senza parlare anche del web: è attraverso le risorse web che moltissimi utenti interagiscono con dati e funzioni ospitati nel cloud. Nel 2017, l'OGC e il World Wide Web Consortium (W3C) hanno collaborato alla pubblicazione delle "Best Practices per i dati spaziali sul web" per illustrare come rendere le informazioni geospaziali più native per il web. La natura nativa del web rende le soluzioni cloud-native più accessibili. Non basta archiviare i dati nel cloud in formati che migliorino le prestazioni di accesso e analisi: è necessario anche sviluppare API per individuare, elaborare ed estrarre informazioni dal cloud e guidare gli utenti a lavorare su istanze cloud ospitate da diversi provider. L'impatto della modernizzazione degli standard incentrati sul web all'interno dell'OGC per lo sviluppo dell'ecosistema cloud è innegabile.
Queste API includono OGC API – Features, fondamentale per l'accesso ai dati delle caratteristiche (vettoriali) e per il supporto dell' Specifiche API STAC, utilizzato per la rapida scoperta di dati di telerilevamento e altri dati. Estensione del paradigma del catalogo, API OGC – Record consente la scoperta e l'accesso a tutti i tipi di dati geospaziali, dettagliati come il livello di record. L'architettura di queste API consente agli sviluppatori di implementare "just enough geo" per ottenere i dati di cui hanno bisogno senza diventare esperti geospaziali.
Molte persone identificano il caso d'uso chiave per le capacità cloud-native nella gestione di enormi cubi di dati, siano essi pile di immagini o set di dati scientifici multidimensionali. Ma solo perché puoi archiviare tutti i tuoi dati sul cloud non significa che vuoi utilizzare tutti i dati in ogni momento. OGC API – Environmental Data Retrieval (EDR) consente un sottoinsieme complesso di cubi di dati per restituire (o puntare a) solo ciò che è necessario.
Hai bisogno di fondere i sensori dell'Internet of Things con i tuoi enormi patrimoni di contenuti? Sfrutta il OGC SensorThings API Internazionali. Considera che la combinazione di fonti di dati disparate e sensori dinamici in genere necessita di un certo grado di elaborazione per estrarre informazioni utili, quindi implementa OGC API – Processes per lavorare tra e all'interno di più set di dati e feed.
L'elaborazione dei dati si articola in diverse modalità, ma oggigiorno riveste un'importanza fondamentale l'utilizzo dell'Intelligenza Artificiale per estrarre informazioni utili da enormi quantità di dati. Il gruppo di lavoro sull'Intelligenza Artificiale nella Geoinformatica (GeoAI) dell'OGC si sta occupando di alcuni casi d'uso e sta individuando obiettivi per l'interoperabilità e persino per la standardizzazione del flusso e della qualità delle informazioni. Ad esempio, la caratterizzazione dei dati di training e di validazione utilizzati in GeoAI è ora in fase di standardizzazione all'interno del gruppo di lavoro Training Data Markup Language for AI Standards. Nell'ambito di questo ecosistema, l'elaborazione e l'analisi dei dati altamente automatizzate offrono vantaggi straordinari derivanti dai dati geospaziali nativi del cloud.
Anche i formati sono di fondamentale importanza. Ho fatto riferimento a un paio di blog di Chris Holmes in cima a questo post, dove ci sono delle descrizioni eccellenti di diverse codifiche cloud-native ampiamente utilizzate (o che presto lo saranno). Bisogna capire che non è solo la struttura di queste codifiche a renderle "cloud-native", ma anche i mezzi con cui si accede ai dati (solitamente web-native, ovvero HTTP). Quindi, molte codifiche OGC-Standard, come GeoPackage, può essere cloud-native. Di seguito, evidenzio diversi formati che stanno attualmente maturando in OGC.
OGC ha standardizzato GeoTIFF nel 2019 e da allora si è impegnata a standardizzare Cloud Optimized GeoTIFF (COG) per la gestione dei dati raster. Partendo dalla libreria COG , OGC ha lavorato alla documentazione del formato come standard ufficiale e sta per completare questo lavoro. Una bozza di specifica è disponibile come OGC Testbed-17: Cloud Optimized GeoTIFF specification Engineering Report ; lo standard non tarderà ad arrivare.
Zarr si è dimostrato in grado di codificare in modo efficiente dati multidimensionali più complessi nel cloud . Zarr è inoltre in fase di votazione finale per l'approvazione come standard della comunità OGC . Il testbed più recente di OGC ha valutato l'idoneità di Zarr per la gestione di cubi di dati geospaziali nel rapporto di valutazione tecnica OGC Testbed 17: COG/Zarr Evaluation Engineering Report e Zarr ha ottenuto ottimi risultati... così come COG.
I dati delle feature (vettoriali) sono già gestiti sul cloud in tutti i tipi di database che si basano su Caratteristiche semplici di OGC, lo standard più ampiamente implementato di OGC, per codificare la geometria. Ma questa gestione è davvero cloud-native, in particolare per quanto riguarda lo streaming dei dati agli utenti? Sono in fase di valutazione altre codifiche. GeoParquet è attualmente in fase di incubazione in OGC come un potenziale formato vettoriale cloud-native. Altri formati, come Geobuf piatto vengono anche considerati come potenziali standard comunitari, per unirsi agli standard esistenti come Livelli di scena 3D indicizzati and 3D Tiles, entrambi offrono funzionalità cloud-natve, in particolare per quanto riguarda la distribuzione dei dati.
Metterlo insieme nel mondo reale
Avete letto fin qui e avete notato numerosi riferimenti a singoli standard e specifiche che riguardano parti specifiche dell'ecosistema geospaziale cloud-native. Mettere insieme il tutto richiede l'applicazione pratica di queste tecnologie, standard e specifiche in modo coordinato. Il funzionamento dell'ecosistema cloud richiede il coordinamento di molte discipline e talvolta nuove architetture rispetto al nostro precedente utilizzo di sistemi monolitici (come i microservizi e i sistemi altamente componibili). È qui che l'altra metà dell'OGC diventa fondamentale. L' OGC Innovation Program gestisce ogni anno numerose iniziative per sperimentare o testare le funzionalità sopra elencate in scenari reali e fornire documentazione ed esempi che possono essere riutilizzati per molteplici casi d'uso.
Una ricerca del termine "cloud" nel repository dei report di ingegneria restituisce 20 documenti, ognuno dei quali evidenzia l'applicazione pratica delle funzionalità sopra descritte e di altre ancora. Questi documenti possono essere contestualizzati nell'ecosistema cloud-native, come illustrato di seguito.
Come potete vedere, le iniziative del Programma di Innovazione hanno toccato molti aspetti dell'ecosistema cloud, anche se solo marginalmente correlati alla tecnologia di geolocalizzazione. Questi Rapporti di Ingegneria fanno riferimento a ulteriori lavori pertinenti e identificano pratiche specifiche che sono applicabili a molti casi d'uso. Raccomando inoltre la recente "OGC Best Practice for Earth Observation Application Package" , che descrive in dettaglio il packaging e la distribuzione di piattaforme di sfruttamento dell'osservazione della Terra, generalmente in un ambiente cloud.
Sviluppo e maturazione
In sintesi, ho accennato a numerosi standard e risorse, ma ce ne sono molti altri all'interno dell'OGC e attraverso le nostre organizzazioni partner. Ciascuno, letteralmente OGNI, di questi sforzi richiede un considerevole investimento in termini di tempo e risorse. L'impegno dei membri dell'OGC nel promuovere questo lavoro è sempre più evidente nell'ecosistema del cloud. Il fatto che così tanti importanti fornitori di servizi cloud (ad esempio, AWS , Google , Microsoft , Oracle ) siano membri dell'OGC sottolinea la rilevanza degli sforzi dell'OGC in questo ambito.
Gli standard sono in fase di maturazione e abbiamo una guida esperta per l'implementazione e la gestione delle capacità. Aspettatevi di vedere risorse dedicate per sviluppatori e implementatori dall'OGC per promuovere un uso coerente dei contenuti geospaziali negli ecosistemi cloud. Continueremo a ricercare le best practice, pubblicare linee guida e identificare le capacità offerte dai nostri membri per sostenere l'intero settore della localizzazione.
