A management by delegation smart object aware system for the internet of things

Abstract

The smart objects (SObjs) are numerous and will communicate directly through the Internet of Things (IoT). Such huge number of SObjs may lead the IoT to face severe network conditions, in terms of network congestion and large delays. Thus, the management of SObjs is fundamental to avoid future IoT network problems. In such a management, network boxes, also called gateways, have been configured to manage SObjs with software updates or reconfiguration followed by a warm start. However, gateways configuration become soon outdated because SObjs join and leave the network quite frequently. Therefore, we propose an approach called MbDSAS to reconfigure gateways without the need of a software updating or patching to manage and detect SObjs and deal with the dynamicity of the IoT network. An evaluation of MbDSAS was performed through an airport modeled scenario. In addition, MbDSAS was experimentally tested to be qualified as a management solution to IoT scenarios and to determine the best performance combination of technologies to implement MbDSAS. The results shown that MbDSAS has its performance improved when developed with an architecture based on resources and through the use of a module textit Open Service Gateway Initiative (OSGi). Mb- DSAS when compared to a traditional management system shows superior in terms of memory consumption and processing, being classified as an important solution for the managing of SObjs from the IoT.

Os objetos inteligentes (SObjs) são numerosos e irão comunicar-se diretamente através da Internet das Coisas (IoT). Esse grande número de SObjs, pode levar a IoT a enfrentar severas condições de rede, em termos de congestionamento na rede e atrasos na comunicação fim-a-fim. Assim, o gerenciamento de SObjs torna-se fundamental para evitar futuros problemas da IoT. Em tal gerenciamento, switches, network-boxes e roteadores, também chamados de gateways, são configurados para gerenciar SObjs através de reconfigurações e atualizações de software seguidas por reinicializações nos gateways. Entretanto, a dinamicidade da IoT, causa a necessidade de se reconfigurar os gateways frequentemente, i.e., a configuração vigente dos gateways torna-se rapidamente desatualizadas por lidar a todo momento com a entrada e saída de novos SObjs da rede. Assim, propõe-se uma abordagem chamada Management by Delegation Smart Object Aware System (MbDSAS), para reconfigurar gateways e gerenciar SObjs, sem a necessidade de uma atualização de software ou aplicação de patches, lidando com a dinamicidade da rede IoT. MbDSAS foi prototipado e uma avaliação foi realizada, através de um cenário, onde o fluxo de dispositivos existentes se assemelha com o de um aeroporto. Em adição, MbDSAS foi testado experimentalmente, em termos de desempenho, para avaliar sua qualificação como uma solução de gerenciamento para cenários da IoT e determinar a melhor combinação de tecnologias para implementar essa solução. Os resultados encontrados mostram que MbDSAS desempenha melhor quando desenvolvida com uma arquitetura de acesso baseada em recursos e através do uso de um módulo Open Service Gateway initiative (OSGi). MbDSAS quando comparada a um sistema de gerenciamento tradicional, se mostra superior em termos de consumo de memória e processamento, se classificando como uma importante solução para o gerenciamento de SObjs da IoT.