Proposição de um modelo de interoperação peer-to-peer para internet das coisas – P2PIoT

Abstract

A estrutura geral das redes de Internet das Coisas (IoT, da sigla em Inglês para a expressão Internet of Things) é uma questão que merece atenção. Os cenários comuns de utilização de IoT mostram um número indefinido de instâncias de IoT heterogêneas executadas de forma independente e simultânea. Em geral, cada instância de IoT opera sob um middleware que fornece abstrações para facilitar a integração e a comunicação de componentes heterogêneos, atuando como camada de mediação entre a camada física e a de aplicação. Nessa situação, em função da mobilidade ou de determinações administrativas, diferentes instâncias de IoT comumente se sobrepõem no espaço físico ou na lógica de endereçamento da Internet, ocasiões em que surge a oportunidade de interoperação entre as diferentes instâncias de IoT, o que também responde a requisitos e necessidades funcionais entre tais instâncias, como a necessidade de mesclar duas ou mais instâncias, mover dados e dispositivos de uma para outra, copiar e fundir dados, substituir dispositivos, assim como de dividir uma instância existente, separando os componentes para duas ou mais instâncias. Uma solução clássica para tais questões consiste em um determinado middleware centralizar o controle da interoperação, o que é caracterizado por conhecidos problemas de complexidade e inchaço do citado middleware, dificuldade de desenvolvimento e evolução dos componentes, dependência do componente central, etc. Em contraposição, esta tese propõe um modelo para a interoperação de diferentes instâncias de IoT usando serviços entre entidades pares (P2P, da sigla em Inglês para a expressão peer- to-peer) e fornecendo operações para federar essas instâncias em cenários fixos e móveis. A arquitetura proposta suporta serviços para mesclar e dividir instâncias de IoT, bem como para mover, replicar e excluir dados da IoT, entidades de software e abstrações de dispositivos. A proposta é concebida na forma de um modelo de interoperação com dois componentes principais, um deles devendo ser agregado na forma de biblioteca de funções a cada middleware controlador de instância de IoT, enquanto o outro é o serviço P2P de identificação, roteamento e busca (lookup) pelo qual se passam a comunicações em situação de interoperação entre duas ou mais instâncias de IoT. A proposta é validada com o desenvolvimento e testes de um protótipo correspondente e em cenários de avaliação de suas funcionalidades e desempenho.