[논문 리뷰] Modeling IoT-aware Business Processes - A State of the Art Report

Nadja Brouns, Samir Tata외 3명|arXiv (Cornell University)|2018. 11. 01.

IoT and Edge/Fog Computing참고 문헌 18인용 수 8

한 줄 요약

이 최신 동향 보고서는 실시간 센서 및 액추에이터 데이터를 비즈니스 프로세스 관리(BPM)에 통합하는 데 초점을 맞춘 기존 프레임워크를 분석한다. 물리적 실체와 디지털 프로세스 간의 직접 상호작용 모델링에 있어 핵심 과제를 규명하고, IoT와 BPM 간의 개념적 다리를 제안하며, 향후 통합 및 표준화를 안내하기 위해 초기 단계 연구 성과를 종합적으로 제시한다.

ABSTRACT

This research report presents an analysis of the state of the art of modeling Internet of Things (IoT)-aware business processes. IOT links the physical world to the digital world. Traditionally, we would find information about events and processes in the physical world in the digital world entered by humans and humans using this information to control the physical world. In the IoT paradigm, the physical world is equipped with sensors and actuators to create a direct link with the digital world. Business processes are used to coordinate a complex environment including multiple actors for a common goal, typically in the context of administrative work. In the past few years, we have seen research efforts on the possibilities to model IoT- aware business processes, extending process coordination to real world entities directly. This set of research efforts is relatively small when compared to the overall research effort into the IoT and much of the work is still in the early research stage. To create a basis for a bridge between IoT and BPM, the goal of this report is to collect and analyze the state of the art of existing frameworks for modeling IoT-aware business processes.

연구 동기 및 목표

• IoT 데이터 및 이벤트를 고려한 비즈니스 프로세스 모델링에 대한 현재 연구 상태를 분석하고 종합하는 것.
• 실세계의 IoT 장치(센서 및 액추에이터)를 비즈니스 프로세스 모델에 직접 통합하는 데 있어 발생하는 격차와 과제를 규명하는 것.
• IoT 데이터 스트림을 비즈니스 프로세스 관리(BPM) 시스템과 연결하기 위한 개념적 기반을 마련하는 것.
• 기존 접근 방식과 그 제약 조건을 정리하여 향후 연구 및 표준화를 지원하는 것.
• 기존 BPM에 실시간 IoT 기능을 통합하고자 하는 연구자 및 실무자들을 위한 기준 프레임워크를 제공하는 것.

제안 방법

• IoT 인지 비즈니스 프로세스 모델링을 위한 기존 연구 프레임워크에 대한 체계적 리뷰 및 분석.
• 모델링 파라다임, 통합 패턴, 실시간 데이터 지원 여부 기반으로 제안된 접근 방식을 분류하는 것.
• IoT 향상 프로세스에서 이벤트 감지, 맥락 인식, 액추에이션 등의 핵심 구성 요소를 규명하는 것.
• 표현력과 런타임 지원에 중점을 두고, IoT 기반 프로세스 모델링을 위한 기존 도구 및 플랫폼 평가.
• 이벤트 기반 및 서비스 기반 패턴을 사용하여 IoT 데이터 흐름을 비즈니스 프로세스 모델에 매핑하는 것.
• 발견된 결과를 바탕으로 IoT와 BPM 간의 개념적 다리를 종합적으로 제시하며, 아키텍처적 및 의미적 상호운용성 과제를 강조하는 것.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 IoT 데이터 및 이벤트를 고려한 비즈니스 프로세스 모델링을 위한 현재의 접근 방식과 프레임워크는 무엇인가요?
• RQ2 기존 모델은 센서 및 액추에이터에서 온 실시간 데이터를 비즈니스 프로세스 실행에 어떻게 통합합니까?
• RQ3 물리 세계의 실체와 디지털 비즈니스 프로세스 간의 직접 상호작용을 모델링하는 데 있어 핵심 과제는 무엇입니까?
• RQ4 기존 프레임워크는 IoT 환경에서 맥락 인식, 이벤트 상관관계 분석, 동적 프로세스 적응을 어떻게 지원합니까?
• RQ5 IoT와 비즈니스 프로세스 관리 간의 원활한 통합을 저해하는 현재 연구의 격차는 무엇입니까?

주요 결과

• IoT 인지 비즈니스 프로세스 모델링에 대한 연구는 아직 초기 단계에 머물러 있으며, 성숙도와 표준화가 부족한 상태입니다.
• 대부분의 기존 프레임워크는 IoT 데이터를 비즈니스 프로세스와 연결하기 위해 이벤트 기반 또는 서비스 기반 아키텍처를 기반으로 합니다.
• IoT 데이터 모델과 BPMN 또는 유사한 프로세스 모델링 언어 간의 의미적 및 문법적 상호운용성 문제는 주요 과제입니다.
• 실시간 액추에이션 및 물리 장치에서의 피드백 루프를 비즈니스 프로세스 실행에 직접 통합하는 데 있어 몇몇 접근 방식만이 내재된 지원을 제공합니다.
• IoT 장치 동작을 비즈니스 프로세스 로직과 원활하게 통합할 수 있는 통합된 모델링 언어나 도구가 부족합니다.
• 보고서는 이질적인 시스템 간에 IoT 기반 프로세스를 표현하기 위해 표준화되고 확장 가능한 모델링 구조가 명백히 필요하다고 규명합니다.