Decentralized Machine Learning Framework for the Internet of Things: Enhancing Security, Privacy, and Efficiency in Cloud-Integrated Environments

2024

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/electronics13214185
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

The Internet of things (IoT) presents unique challenges for the deployment of machine learning (ML) models, particularly due to constraints on computational resources, the necessity for decentralized processing, and concerns regarding security and privacy in interconnected environments such as the Internet of cloud. In this paper, a novel decentralized ML framework is proposed for IoT environments characterized by wireless communication, dynamic data streams, and integration with cloud services. The framework integrates incremental learning algorithms with a robust decentralized model exchange protocol, ensuring that data privacy is preserved, while enabling IoT devices to participate in collaborative learning from distributed data across cloud networks. By incorporating a gossip-based communication protocol, the framework ensures energy-efficient, scalable, and secure model exchange, fostering effective knowledge sharing among devices, while addressing the potential security threats inherent in cloud-based IoT ecosystems. The framework’s performance was evaluated through simulations, demonstrating its ability to handle the complexities of real-time data processing in resource-constrained IoT environments, while also mitigating security and privacy risks within the Internet of cloud.