[논문 리뷰] A Literature Survey on Ontology of Different Computing Platforms in Smart Environments

Souvik Sengupta, Jordi García외 1명|arXiv (Cornell University)|2018. 02. 28.

IoT and Edge/Fog Computing인용 수 6

한 줄 요약

이 논문은 스마트 환경에서 자원 분류, 분류 체계, 온톨로지에 대한 종합적인 문헌 조사를 제시하며, 안개, 클라우드, IoT 및 관련 컴퓨팅 플랫폼을 분석한다. 핵심적 격차는 다양한 컴퓨팅 패러다임 간 이질적인 자원을 통합하는 통합 온톨로지가 존재하지 않음에도 불구하고 스마트 시스템에서 플랫폼 간 상호운용성과 관리의 필요성이 증가하고 있음에 주목한다.

ABSTRACT

Smart environments integrates various types of technologies, including cloud computing, fog computing, and the IoT paradigm. In such environments, it is essential to organize and manage efficiently the broad and complex set of heterogeneous resources. For this reason, resources classification and categorization becomes a vital issue in the control system. In this paper we make an exhaustive literature survey about the various computing systems and architectures which defines any type of ontology in the context of smart environments, considering both, authors that explicitly propose resources categorization and authors that implicitly propose some resources classification as part of their system architecture. As part of this research survey, we have built a table that summarizes all research works considered, and which provides a compact and graphical snapshot of the current classification trends. The goal and primary motivation of this literature survey has been to understand the current state of the art and identify the gaps between the different computing paradigms involved in smart environment scenarios. As a result, we have found that it is essential to consider together several computing paradigms and technologies, and that there is not, yet, any research work that integrates a merged resources classification, taxonomy or ontology required in such heterogeneous scenarios.

연구 동기 및 목표

• 스마트 환경에서 자원 분류, 분류 체계, 분류 체계, 온톨로지에 관한 기존 연구를 분석하기 위해.
• 클라우드, 안개, IoT, WSN, 그리드 등의 컴퓨팅 패러다임 간 기술적 격차와 차이점을 규명하기 위해.
• 연구자들이 자신의 아키텍처에서 자원 분류 체계를 명시적 또는 암시적으로 제안하는지 평가하기 위해.
• 이질적인 스마트 환경 자원을 위한 통합된, 융합된 온톨로지의 부재를 확인하기 위해.
• 안개, 클라우드, IoT 플랫폼을 통합하는 종합적이고 다중 패러다임 기반의 자원 온톨로지 개발의 기초를 마련하기 위해.

제안 방법

• 스마트 환경에서 자원 분류를 다룬 연구 논문에 대한 철저한 문헌 조사 수행.
• 컴퓨팅 패러다임 기반으로 연구를 분류: 안개 컴퓨팅, 클라우드 컴퓨팅, IoT, WSN, 그리드, 하이브리드 시스템.
• 비용, 기능, 데이터, 관리, 보안 등 자원 분류에 사용된 속성들을 추출하고 분석.
• 모든 조사된 논문을 요약하는 비교 표를 구축하여 분류 추세와 기술적 격차를 강조.
• 시스템 아키텍처 전반에서 명시적 및 암시적 자원 분류 접근 방식을 평가.
• 다양한 패러다임 간 공통 주제와 부족하게 다뤄진 속성(예: 보안, 데이터 속성)을 식별.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 스마트 환경에 관한 연구에서 어떤 유형의 자원 분류, 분류 체계 또는 온톨로지가 제안되고 있는가?
• RQ2 클라우드, 안개, IoT, WSN, 그리드 등의 다양한 컴퓨팅 패러다임은 비용, 기능, 관리, 데이터 등의 자원 속성에 대해 어떻게 다루고 있는가?
• RQ3 기존 자원 분류 모델에서 보안 및 데이터 관련 속성은 어느 정도 고려되고 있는가?
• RQ4 스마트 환경에서 여러 컴퓨팅 플랫폼 간 자원을 통합하는 통합 온톨로지를 제안하는 기존 연구가 있는가?
• RQ5 이질적인 스마트 시스템에서 자원 조직에 대한 현재 접근 방식에서 주요 기술적 격차와 일관성 없는 점은 무엇인가?

주요 결과

• 이론적으로나 실용적으로나 이질적인 스마트 환경 시나리오를 위한 통합된, 융합된 자원 분류, 분류 체계 또는 온톨로지가 존재하지 않는다.
• 보안은 모든 패러다임에서 가장 다루지 않은 속성으로, 대부분의 연구에서 최소한의 고려를 받고 있다.
• 원천, 크기, 콘텐츠 유형 등의 데이터 관련 속성은 부분적으로만 다루어졌으며 대부분의 연구에서 깊이 있는 분석이 부족하다.
• IoT 관련 연구는 주로 센서, 액추에이터, RFID 태그에 집중되어 있으며 기기 유형에 대해 일관된 관심을 기울이고 있다.
• 비용 관련 속성은 주로 클라우드 컴퓨팅 연구에서 다뤄지며, 이는 경제적 민감성과 관련이 있다.
• 장애 내성, 온디맨드 프로비저닝, 가상화와 같은 기능은 주로 클라우드 및 안개 컴퓨팅과 연결되어 있으며, 지리적 인식 및 실시간 처리 능력은 엣지 기반 시스템에서 강조된다.