Aspectos de segurança, persistência e nomeação em agentes de recursos para Internet das coisas

A realização da Internet das Coisas (Internet of Things, IoT) requer a integração e interação de dispositivos e serviços com protocolos de comunicação heterogêneos. Os dados gerados pelos dispositivos precisam ser analisados e interpretados em concordância com um modelo de dados em comum, o que pode ser solucionado com o uso de tecnologias de modelagem semântica, processamento, raciocínio e persistência de dados. A computação ciente de contexto possui soluções para estes desafios com mecanismos que associam os dados de contexto com dados coletados pelos dispositivos. Entretanto, a IoT precisa ir além da computação ciente de contexto, sendo simultaneamente necessário soluções para aspectos de segurança, privacidade e escalabilidade. Para integração destas tecnologias é necessário o suporte de uma infraestrutura, que pode ser implementada como um middleware. No entanto, uma solução centralizada de integração de dispositivos heterogêneos pode afetar escalabilidade. Assim esta integração é delegada para agentes de software, que são responsáveis por integrar os dispositivos e serviços, encapsulando as especificidades das suas interfaces e protocolos de comunicação. Neste trabalho são explorados os aspectos de segurança, persistência e nomeação para agentes de recursos. Para este fim foi desenvolvido o ContQuest, um framework, que facilita a integração de novos recursos e o desenvolvimento de aplicações cientes de contexto para a IoT, através de uma arquitetura de serviços e um modelo de dados. O ContQuest inclui soluções consistentes para os aspectos de persistência, segurança e controle de acesso tanto para os serviços de middleware, como para os Agentes de Recursos, que encapsulam dispositivos e serviços, e aplicações-clientes. O ContQuest utiliza OWL para a modelagem dos recursos e inclui um mecanismo de geração de identificadores únicos universais nas ontologias. Um protótipo do ContQuest foi desenvolvido e validado com a integração de três Agentes de Recurso para dispositivos reais: um dispositivo Arduino, um leitor de RFID e uma rede de sensores. Foi também realizado um experimento para avaliação de desempenho dos componentes do sistema, em que se observou o impacto do mecanismo de segurança proposto no desempenho do protótipo. Os resultados da validação e do desempenho são satisfatórios

The Internet of Things (IoT) needs the integration of services and devices with heterogeneous communication protocols. To this end a common infrastructure with standard data models and protocols have to be established in order to enable different devices to talk to each other. Context aware solutions have solved some of the IoT challenges, providing mechanisms that bind sensor data to a context descriptive data model. Nevertheless, the IoT needs to go beyond these solutions since it also have to address security, privacy and scalability issues. The integration of all these technologies will compose the necessary infrastructure that will enable the IoT. However, standardized protocols and data models will not be enough. A middleware support will be necessary to process data, control resources access among other needed features. Nonetheless, it must be considered that each device may need a specific API, a centralized solution with an API for each device will pose unnecessary maintenance challenges and may not scale; therefore, the integration of new devices needs to be modular. This can be delegated software agents, which are responsible for wrapping each specific device interface and communication protocol. This work presents the ContQuest, a modular framework in which these software agents are named Resource Agents. This framework aims to ease the integration of new resources and the development of IoT and context aware applications. It defines a service architecture, data models and communication protocols. The ContQuest also includes consistent solutions for security, data persistence and access control to its services and Resource Agents. The ContQuest uses OWL to describe resources, which also enables the usage of the data semantics and reasoning. A prototype of this framework was developed and validated with the integration of three physical devices: an Arduino board with sensors, a RFID card reader and the IRIS sensor network. The impact of the security system was analyzed with a performance evaluation on the prototype. The results of this validation and performance evaluation were satisfactory. It is also discussed the origins of the Internet of Things, the relationship to context aware solutions, IoT security challenges and learned lessons from previous works