Digital twins and data sharing

Abstract

As the Internet of Things (IoT) continues to grow, challenges related to data security and privacy become increasingly prominent. Within this expansive digital environment, personal data sovereignty stands out as a pivotal concern. This dissertation spotlights a specific component within a broader ecosystem aimed at addressing these concerns: the automation and management of a user-owned data system centered around Digital Twins (DT), a crucial step toward reshaping data control and privacy. While the overarching ecosystem leverages various systems, this work zeroes in on the DT platform components. It assumes therefore the existence of a platform where consumers have increased control over the DTs of their smart devices. . The DT platform used leverages the capabilities of Eclipse Ditto to create digital models, while data security is bolstered by the utilization of encryption in transit (SSL/TCP) and at rest using the package ecryptfs-utils. A dedicated pilot study was conducted to evaluate the performance and effectiveness of the particular component we have developed. Metrics such as CPU usage, RAM usage, network bandwidth, and response times were examined across different scales of complexity. The findings underscored the component's adaptability and resilience, suggesting potential avenues for enhancing personal data stewardship in the context of the Fourth Industrial Revolution. By intertwining the principles of DT and Self-Sovereign Identity (SSI), this dissertation underscores the transformative essence of a user-driven data management approach. Even as a component of a more comprehensive DT ecosystem, the significance of the user-centric paradigm in personal data management remains paramount.

À medida que a Internet das Coisas continua a crescer, os desafios relacionados com segurança e privacidade dos dados tornam-se mais proeminentes. No ambiente digital, a soberania dos dados pessoais é uma preocupação central. Esta dissertação destaca uma componente específica dentro de um ecossistema mais amplo, abordando essas preocupações: a automatização e a gestão de um sistema de dados de propriedade do utilizador centrado em Digital Twin (DT), um passo crucial para remodelar o controlo e a privacidade dos dados. Embora o ecossistema abranja vários sistemas, este trabalho foca-se nos componentes da plataforma DT onde os consumidores tenham maior controlo sobre os seus dados. A plataforma DT, aproveita os recursos da plataforma Eclipse Ditto para criar modelos digitais, enquanto a segurança dos dados é reforçada pela encriptação in transit e at rest, usando o package ecryptfs-utils. Parte desta investigação foi dedicada à avaliação do desempenho e da eficácia do sistema. Métricas (CPU, RAM, largura de banda da rede e tempo de resposta) foram examinadas em diferentes escalas de complexidade. As conclusões sublinharam a adaptabilidade e resiliência do sistema, sugerindo potenciais caminhos para melhorar a gestão dos dados pessoais no contexto da Quarta Revolução Industrial. Entrelaçando os princípios de DT e da Identidade Auto-Soberana, esta dissertação sublinha a essência revolucionária de uma abordagem de gestão de dados orientada para o utilizador. Apesar dos resultados apresentarem um componente de um ecossistema de DT mais abrangente, a importância do paradigma centrado no utilizador na gestão de dados pessoais continua a ser primordial.