IoT Middleware for Effective Operation in Heterogeneous Things

이기종 사물들의 효과적 동작을 위한 사물인터넷 미들웨어

This paper proposes an Internet of Things (IoT) middleware called Middleware for Cooperative Interaction of Things (MinT). MinT supports a fully distributed IoT environment in which IoT devices directly connect to peripheral devices, easily constructing a local or global network and sharing their data in an energy efficient manner. MinT provides a sensor abstract layer, a system layer and an interaction layer. These layers enable integrated sensing device operations, efficient resource management, and interconnection between peripheral IoT devices. In addition, MinT provides a high-level API, allowing easy development of IoT devices by developers. We aim to enhance the energy efficiency and performance of IoT devices through the performance improvements offered by MinT resource management and request processing. The experimental results show that the average request rate increased by 25% compared to existing middlewares, average response times decreased by 90% when resource management was used, and power consumption decreased by up to 68%. Finally, the proposed platform can reduce the latency and power consumption of IoT devices.

본 논문에서는 사물인터넷 미들웨어인 MinT를 제안한다. MinT는 사물인터넷 디바이스가 주변 디바이스와 직접적으로 상호작용하고 지역 네트워크를 기반으로 사물인터넷 환경을 구성할 수 있도록 도와준다. MinT는 이기종 센싱 및 네트워크 디바이스를 통합 제어할 수 있는 Sensor Abstract Layer, 디바이스로부터 측정된 데이터 및 외부 디바이스의 데이터를 효율적으로 관리할 수 있는 리소스 관리, 디바이스 플랫폼의 성능에 따라 요청에 대한 처리량을 효율적으로 제어할 수 있는 상호작용 관리를 제공한다. 또한 디바이스 개발을 위한 상위 API 제공을 통해 사용자들이 쉽게 사물인터넷 디바이스를 개발할 수 있도록 도와준다. 본 논문은 데이터 관리 및 요청 처리 성능 향상을 통해 사물인터넷 디바이스의 에너지 효율 및 성능 향상을 목표로 한다. 본 논문에서는 실험을 통해 평균 요청 처리율이 평균 25% 증가 하였고 평균 응답시간은 90% 감소, 에너지 소비 또한 68% 감소한 것을 입증하였다. 결국 제안하는 미들웨어는 사물인터넷 환경에서 전송 지연 및 디바이스의 에너지 소비를 더 감소시킬 수 있었다.