Um estudo e avaliação do desempenho de Protocolos de Aplicação para a Internet das Coisas

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Macedo, Roberto da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Matemática e Estatística; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Ciências Computacionais
• Palavras-chave em Português: Middleware; WebSocket; CoAP; MQTT; Internet of things; Application protocols; Internet das coisas; Protocolos de aplicação; Proteção de dados; Internet - Medidas de segurança; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17641

A Internet das coisas promete facilitar a interação automática e o acesso à dispositivos industriais, de automação e domésticos, como sensores e atuadores. Um dos desafios para o desenvolvimento da IoT é o número crescente e a heterogeneidade de dispositivos. Frameworks de software propostos para IoT, tais como o FIWARE [1], DOJOT [2], SOFIA [3], OpenIoT [4], geralmente contemplam serviços de suporte, e integração de dispositivos, com módulos-cliente das aplicações. Estes frameworks apresentam uma camada de aplicação, que inclui Protocolos de Aplicação, orientados à interação entre processos e dispositivos. Vários Protocolos de Aplicações estão estabelecidos e alguns padronizados, com destaque para o HTTP [5], MQTT [6], CoAP [7], AMQP [8], XMPP [9] e o WebSocket [10]. Neste trabalho é avaliado o desempenho de cada um destes protocolos em uma rede Wi-Fi. Para os teste de todos os protocolos se lecionados, quatro\dimensões foram combinadas: os 6 protocolos; 1 métrica quantitativa (RoundTripTime); 3 métricas de escalabilidade (tamanho de mensagens, número de sensores e largura de banda disponíveis) e 2 métricas qualitativas (confiabilidade/QoS) e uso sobre a camada de segurança. Os testes foram realizados em um ambiente isolado. Aplicações de teste foram desenvolvidas para envio e recebimento de mensagens.Com isto, também foi possível se verificar a viabilidade de uso de algumas bibliotecas disponíveis para os dispositivos NodeMCU e aparelhos móveis Android. Os resultados dos testes de desempenhos são apresentados e discutidos. Estes resultados permitem identificar as diferenças de desempenho e de características de operação entre os Protocolos de Aplicação que precisam ser considerados de acordo com a aplicação que irá utilizá-los. Alguns cenários de aplicações associados aos parâmetros avaliados de tamanho das mensagens,banda e número de dispositivos utilizados.