An Actor Model Based Platform for Developing Context-Aware Applications

Abstract

Bilgi ve iletis¸im teknolojilerini kullanan uygulamalar, haberles¸me agˆları ile birbirlerine bagˆlı makineler yardımıyla farklı tu¨rden verileri toplayıp bunları is¸lemektedir. Bu olgu, Nesnelerin I·nterneti olarak da adlandırılmaktadır. U¨retilen veriler, su¨rekli degˆisen ve ac¸ık c¸evresel s¸artlar ic¸erisinde durumsal temeldeki uygu- lamalarr tarafından is¸lenmektedir. Bir bilgi parc¸ası, egˆer yorumlanırsa durumsal veri olarak kabul edilir, aksi takdirde sadece c¸evre hakkında bir veridir. Bu tezin amacı uygulama gelis¸tiricilerin hızlı ve kolay bir s¸ekilde durum farkında uygu- lamalar yapmaları ic¸in bir altyapı platformunun tasarımını ve gerc¸ekles¸tirilmesini sagˆlamaktadır. Platform, is¸letim sisteminden esinlenilerek katmanlı mimari olarak tasarlanmıs¸tır. Platform uygulama gelis¸tiricilere veri toplanması, saklanması ve yo¨netimi gibi hizmetler sunarak kolaylık sagˆlamaktadır. Platformun servislerini gerc¸ekles¸tirmek u¨zere Akto¨r modeli is¸lemsel model olarak sec¸ilmis¸tir. Akto¨r mod- eli, sistem biles¸enlerinin nasıl davranması ve birbirleri arasında etkiles¸ime girmesi gerektigˆini net bir s¸ekilde tanımlamakta ve modern bir sistemin ihtiyac¸larını kars¸ılayabilecek du¨zeyde imkanlar sunmaktadır. Platform, is¸levlerini akto¨r olarak tanımlanan servisleri sayesinde sagˆlar. Temel olarak, Gu¨venlik ve Gizlilik, Ku- ral, Veri Yo¨netim, Uyarı ve Bildirim servislerinden olus¸ur. Platform, uygula- malara ve veri sagˆlayıcalara platform ile iletis¸ime gec¸ebilmeleri ic¸in iki adet arayu¨z sagˆlar. Uygulamalar platform ile etkiles¸ime girmek ic¸in RESTful arayu¨zu¨ veya hazır ku¨tu¨phaneyi kullanabilir. Kimlik denetimi JSON Web Tokens aracılıgˆı ile sagˆlanır ve yetkilendirme rol tabanlı eris¸im kontrolu¨ prensipleriyle sagˆlanır. Plat- form, kullanıcı, veri sagˆlayıcı ve uygulama kaydı gibi yo¨netimsel is¸ler ic¸in web arayu¨zu¨ ile birlikte sunulmaktadır.

Applications using Information and Communication Technologies are collect- ing and processing a diverse range of data using networks of machines connected to each other through communication networks. This phenomenon is captured in the term Internet of Things. In an open, dynamic and continuously chang- ing environment, generated data must be interpreted by the applications on a contextual basis. A piece of information is considered context data only if it is interpreted; otherwise, it is simply information belonging to an environment. The goal of this thesis is to present the design and implementation of an infrastruc- ture platform to facilitate application developers' rapid and easy development of context-aware applications for various domains. The platform is inspired from an operating system and modeled using a layered architecture. The platform relieves the application developers from doing tasks such as data collection, storage and management. Actor Model is chosen as the computational model to implement platform services, and a viable alternative to meet the needs of demanding mod- ern systems. It defines how the systems components should behave and interact with each other. The platform offers its functions as services implemented using Actors. The core services are Security and Privacy, Rule, Data Management and, Alarm and Notification. The platform provides two interfaces to applications, and data providers to communicate with the platform. Applications can use either a RESTful interface or an application programming library when interacting with the platform. Authentication is provided via JSON Web Tokens and for authoriza- tion, a simple Role based access control is used. The platform is furnished with a web interface for administration tasks such as registering users, applications and data providers.