Distributed service discovery in mobile IoT environments using Hierarchical bloom filters

Abstract

사물인터넷은 사용자에게 서비스를 제공하기 위해 자동차의 작은 센서부터 여러 장치들이 서로 소통 할 수 있게 하였다. 특히 스마트폰, 웨이러블 장치들은 일상생활에서 더 유용해지고 필요하게 되었기에, 해당 장치들의 Capability를 이용하여 제공 가능한 서비스를 만들어내는 것이 필수가 되었다. 본 논문에서는 이동성 사물인터넷 환경에서 사물인터넷 기반 서비스들을 빠르고 유연하게 발견하는 기법을 제시한다. 동적인 이동성 사물인터넷 환경에서는 자원의 이동으로 대표되는 환경적인 변화를 반영하기 위하여 분산된 서비스 레지스트리간에 메시지 교환이 발생하다. 또한 공유된 해당 변화를 반영하기 위해 각 서비스 레지스트리에서 새롭게 이용 가능한 서비스를 파악하는 재설정 단계가 필요하다. 우리는 이 과정에서 발생하는 메시지 교환 트래픽을 줄이고 재설정에 소요되는 시간과 계산과정을 간소화하기 위하여 블룸 필터를 서비스 레지스트리에 적용하였다. 특히, 기존의 블룸 필터를 계층적 블룸 필터로 확장시켜, 계층 정보를 통해 더 효율적으로 사물인터넷 자원의 Capability를 발견하고 관리 할 수 있도록 하였다. 우리는 제안된 기법이 기존의 기법 보다 효과적임을 확인 하기 위하여, XML 기반 명세를 사용하는 기법과 비교 실험을 수행 하였다. 또한 제안된 기법에서 사용되는 계층적 블룸 필터의 고유 성능을 확인 하기 위하여 계층을 변경하여 여러 실험을 하여 계층의 효과를 증명 하였다. 마지막으로 이동하는 자원들의 속도의 변화에 대해 제안된 기법과 기존 기법이 어떤 영향을 받는지 실험을 통해 확인하였고, 제안된 기법이 빠른 속도에도 효과적으로 수행 됨을 확인 하였다.