Utvärdering av IoTivity: En Mellanvaruarkitektur för Sakernas Internet

Today the Internet of Things (IoT) lacks universal standards for communication and interaction between devices. There is a wide collection of diverse software architectures for IoT applications on the market, where smart devices from different manufacturers are often unable to interact with each other. A standards organization within IoT gaining recognition is the Open Connectivity Foundation (OCF), an industry group delivering an IoT software framework specification and a product certification program. Open Connectivity Foundation (OCF) is funding an open source reference implementation of the specification called IoTivity, which runs as middleware intended to be portable to all operating systems and connectivity platforms. The goal of the OCF is to enable interoperability between IoT devices regardless of manufacturer, operating system, chipset or physical transport. Through a literature review, the key functional and non-functional requirements for IoT middleware architectures were found. Functionality requirements identified were data management, resource management, resource discovery, and contextawareness. The quality attributes were found to be interoperability, adaptability, scalability, security, and real-time behavior.In this thesis project, IoTivity was evaluated with respect to these requirements with the scenario-based Method for Evaluating Middleware Architectures (MEMS). As a part of MEMS, a case study of implementing a building management system (BMS) with IoTivity was conducted. Results showed that, within the framework of the case study, IoTivity complied with three out of four functional requirements, and three out of five quality requirements identified for IoT middleware architectures. One of the quality requirements, security, was not evaluated in this study.Idag finns det redan många olika mjukvaruarkitekturer för sakernas internet, på engelska Internet of Things (IoT), ute på marknaden. Ett problem är att det ännu inte finns några brett accepterade standarder för hur dessa saker ska interagera. Det kan ofta innebära att uppkopplade enheter från olika tillverkare inte fungerar ihop. Det finns ett flertal organisationer som försöker etablera standarder för sakernas internet, på alla olika nivåer i kommunikationskedjan. En av de organisationer som nämns allt oftare är Open Connectivity Foundation (OCF). Det är en grupp av ledande företag som har specificerat ett mjukvaruramverk för IoT och ett tillhörande program för produktcertifiering. De sponsrar även en referensimplementation av detta ramverk med öppen källkod som kallas IoTivity. Denna referensimplementation körs som en mellanvara och är tänkt att vara portabel till flera olika mjukoch hårdvaruplattformar. OCFs långsiktiga mål är att möjliggöra kommunikation mellan uppkopplade enheter oberoende av deras tillverkare, operativsystem, chip-setoch kommunikationsteknik. Genom en studie av tidigare forskning kunde de mest väsentliga funktionella och kvalitativa kraven på IoT-mellanvara sammanställas. Bland de funktionella kraven fanns datahantering, resurshantering, kontextmedvetenhet och mekanismer för att upptäcka enheter i nätverket. De kvalitativa kraven inkluderade interoperabilitet, anpassningsbarhet, skalbarhet, säkerhet och realtidsbeteende. Examensarbetet har utvärderat IoTivity med avseende på ovan nämnda krav genom en scenariobaserad evalueringsmetod kallad Method for Evaluating Middleware Architectures (MEMS). Som en del av MEMS genomfördes en fallstudie där en systemprototyp för fastighetsautomation implementerades med IoTivity. Resultat från genomförda experiment visade att, inom ramarna för fallstudien, kunde IoTivity uppfylla tre av de fyra funktionella kraven och tre av de fem kvalitativa kraven. Ett av de kvalitativa kraven, säkerhet, utvärderades inte i det här projektet