Edge-centric context sharing architecture for the internet of things : context interoperability and context-aware security

Abstract

A adoção da Internet das Coisas, Internet of Things (IoT) em ambientes inteligentes exige avanços para lidar com a grande heterogeneidade das entidades IoT (ou seja, sistemas, aplicativos e dispositivos). A informação de contexto é uma característica essencial dessas entidades, que podem armazenar detalhes relevantes sobre seu ambiente e eventos. No entanto, com a necessidade de integração de diferentes domínios (verticais) da IoT para fornecer soluções relevantes aos usuários, o provimento de contexto de maneira isolada não é suficiente. Os sistemas de contexto atuais fornecem as informações de contexto apenas localmente em domínios específicos (ou seja, abordagens verticais) e não compartilhadas com outras entidades distribuídas, o que é mandatório para se ter uma abordagem de arquitetura de informação horizontal e descentralizada. Edge Computing , ou computação de borda, surge como uma abordagem promissora para auxiliar a preencher a lacuna de compartilhamento de contexto, minimizando a sobrecarga de informações e reduzindo a latência de rede. Além disso, a informação de contexto compartilhada é prevista para ser utilizada na tomada de decisões seguras e também na preservação da privacidade do usuário. Embora algumas abordagens para o compartilhamento de contexto tenham sido investigadas por pesquisadores, não há esforços em torno da definição de uma arquitetura de compartilhamento de contexto centrada na borda para ambientes IoT que cumpra os requisitos de compartilhamento de contexto e forneça recursos de segurança através das informações de contexto. Nesse sentido, este trabalho define uma arquitetura de sistema centrada na borda capaz de realizar o compartilhamento de contexto, que é baseado em uma abordagem de edge-to-fog para minimizar a sobrecarga e a latência de rede. Também é apresentada uma extensiva discussão sobre os requisitos para o compartilhamento de contexto, além dos trabalhos relacionados na área. Além disso, a arquitetura proposta é capaz de prover serviços de segurança através do contexto com as informações de contexto compartilhadas, o que é considerado um desafio na área.