Proposal of an adaptable and scalable IoT middleware for hybrid computational models

Abstract

A Organização das Nações Unidas estima que a população terrestre chegue a quase 10 bilhões de pessoas em 2050. Esse aumento da população mundial, bem como da sua longevidade pressionam pela necessidade de otimizações da cadeia produtiva que suprem desde a alimentação até o lazer dos seres humanos. IoT tem dado a impressão de que pode contribuir neste cenário. Pesquisadores têm apresentado diversas aplicações de IoT, tais como, por exemplo, casas inteligentes, prédios inteligentes, cidades inteligentes e indústria 4.0. Porém, os benefícios prometidos por IoT só podem ser obtidos por clientes dispostos a atenderem pré-requisitos como conexão de qualidade com a Internet e à predisposição de utilizar recursos alocados na arquitetura de nuvem computacional. Caso não se enquadre no cenário acima, dificilmente pode-se usufruir de IoT. Atualmente, pesquisas nos mais variados campos de tecnologia da informação e comunicação procuram resolver ou mitigar essas restrições. Este trabalho abraça o conceito das múltiplas e sobrepostas IoTs e propõe um middleware que seja flexível e adaptável a diversos cenários e configurações, tornado-se altamente adaptável e escalável. Esse middleware suporta a criação da sua instância IoT e pode nativamente interagir com outras instâncias de forma transparente. São apresentados a arquitetura, os componentes e a forma de funcionamento do middleware, descrevendo a influência recebida da Arquitetura de Microsserviços, bem como de Computação na borda e Computação em Nevoeiro. É demonstrado que a proposta atendeu seus objetivos, permitindo a criação de redes IoT em cenários heterogêneos, mantendo as suas funcionalidades. Por consequência, seus usuários têm maior propriedade e confiança nos dados que manipulam na sua rede IoT. Ao longo da pesquisa, alguns aspectos do middleware e/ou de IoT se destacaram, sugerindo a possibilidade de serem melhor explorados para algum refinamento e/ou evolução. Destacam-se a necessidade de aplicar técnicas de agentes inteligentes para melhorar a autonomia e o desempenho dos middlewares; de integrar com outros trabalhos cujo foco é a segurança do middleware e da instância e de aplicar metodologias e ontologias voltadas à integração com middlewares de terceiros.