[논문 리뷰] Low-code Engineering for Internet of things: A state of research

Felicien Ihirwe, Davide Di Ruscio외 3명|arXiv (Cornell University)|2020. 10. 19.

IoT and Edge/Fog Computing참고 문헌 26인용 수 71

한 줄 요약

이 논문은 사물인터넷(IoT) 시스템을 위한 16개의 저코드 및 모델 기반 엔지니어링(MDE) 플랫폼에 대한 최신 기술 분석을 제시하며, 핵심 기능, 한계 및 연구 격차를 규명한다. 기능 모델링을 바탕으로 한 분류 체계를 제안하고, 표준 부족, 다중 시각 모델링의 제한, 테스트 지원의 약화, 클라우드 기반 MDE 지원 부족 등의 심각한 한계를 강조하여 향후 보다 안전하고 상호운용 가능한 저코드 IoT 플랫폼 개발을 안내하고자 한다.

ABSTRACT

Developing Internet of Things (IoT) systems has to cope with several challenges mainly because of the heterogeneity of the involved sub-systems and components. With the aim of conceiving languages and tools supporting the development of IoT systems, this paper presents the results of the study, which has been conducted to understand the current state of the art of existing platforms, and in particular low-code ones, for developing IoT systems. By analyzing sixteen platforms, a corresponding set of features has been identified to represent the functionalities and the services that each analyzed platform can support. We also identify the limitations of already existing approaches and discuss possible ways to improve and address them in the future.

연구 동기 및 목표

• 저코드 및 모델 기반 엔지니어링(MDE) 플랫폼이 IoT 시스템 개발에 어떻게 활용되고 있는지 현재 기술 수준을 평가하기 위해.
• 기존 IoT 개발 플랫폼 간 공통 기능, 기능 및 한계를 규명하기 위해.
• 표준, 다중 시각 모델링, 테스트 지원, 클라우드 기반 MDE 지원 분야의 주요 격차를 부각하기 위해.
• 안전하고 상호운용 가능하며 확장 가능한 저코드 IoT 플랫폼을 위한 향후 연구를 이끌기 위해 개선 사항을 제안하기 위해.
• Lowcomote 프로젝트의 목표인 신뢰할 수 있는 IoT 시스템을 위한 저코드 엔지니어링 발전을 지원하기 위해.

제안 방법

• MDE 및 IoT와 관련된 关련 키워드를 사용해 Google Scholar에서 수동 문헌 검색을 수행하였다.
• 도구 가용성, 2010년 이후 출판, MDE 사용, 최소 3건의 학술 인용을 기준으로 16개 플랫폼을 선정하였다.
• 플랫폼 기능을 특징화하기 위해 16개 기능의 분류 체계를 개발하였으며, 이를 기능 다이어그램으로 정형화하였다.
• 플랫폼을 두 가지 유형으로 분류: Eclipse 기반(Eclipse Modeling Framework, GMF, Papyrus) 및 맞춤형 저코드 플랫폼.
• 분류 체계를 기반으로 요구사항, 모델링, 배포, 테스트, 클라우드 통합 지원 여부를 평가하기 위해 플랫폼을 분석하였다.
• 비교 분석을 통해 한계를 규명하고 향후 연구 방향으로 연결지었다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 기존 저코드 및 MDE 플랫폼이 IoT 시스템 개발에 있어 핵심 기능과 기능은 무엇인가?
• RQ2 현재 플랫폼은 배포 이전에 요구사항 명세 및 시스템 분석을 어떻게 지원하는가?
• RQ3 이 플랫폼들 간 표준, 상호운용성, 클라우드 기반 모델 관리, 테스트 지원 분야에서 주요 한계는 무엇인가?
• RQ4 Eclipse 기반 플랫폼과 맞춤형 저코드 플랫폼은 배포, 확장성, 엔지니어링 지원 측면에서 어떻게 다름이 있는가?
• RQ5 안전하고 신뢰할 수 있으며 상호운용 가능한 저코드 IoT 개발 플랫폼을 실현하기 위해 어떤 개선이 필요한가?

주요 결과

• 요구사항 명세 지원이 심각하게 부족한 것으로 나타났으며, PIM 수준에서 공식화된 요구사항 모델링을 제공하는 플랫폼은 SysML4IoT와 FRASAD 뿐이다.
• 대부분의 플랫폼은 분석 지원이 제한적이거나 전혀 없어, 배포 이전에 시스템 행동의 조기에 검증이 어려운 상황이다.
• Eclipse 기반 도구는 주로 로컬에 배포되는 반면, 모든 저코드 플랫폼(LCDPs)은 클라우드 기반으로 운영되며, 현지 배포를 지원하는 플랫폼은 소수에 불과하다.
• 다중 시각 모델링을 지원하는 플랫폼은 소수에 불과하며, CAPS, MED4IoT, Atmospheric IoT, Mendix 뿐이며, 이는 관심 영역 분리에 필수적이다.
• 표준화된 메타모델링 접근 방식이 부족하여, ITU-T Y.2060 같은 기준 모델이 존재함에도 불구하고 플랫폼 간 상호운용성이 열악하다.
• 테스트 및 분석 기능이 플랫폼 전반에 걸쳐 미흡하여, 복잡하고 이질적인 IoT 시스템에서 반응성과 정확성을 확보하는 데 큰 도전 과제로 작용한다.