An MQTT-SN-Based protocol for QoS adaptation in wireless sensor networks

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Rocha, Helbert da
• Orientador(a): Monteiro, Tânia Lúcia
• Banca de defesa: Pellenz, Marcelo Eduardo, Foronda, Augusto, Monteiro, Tânia Lúcia
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Ponta Grossa
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Internet sem fio; Mensagens eletrônicas; Rede de computador - Protocolos; Sistemas de comunicação sem fio; Detectores; Wireless Internet; Electronic mail messages; Computer network protocols; Wireless communication systems; Detectors
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3746

A Internet das Coisas (Internet of Things - IoT) é um conceito que vem crescendo nos últimos anos. A ideia principal é conectar dispositivos inteligentes por meio de uma solução utilizando à Internet. Nos próximos anos, a IoT estará presente nos objetos do dia-a-dia, na vida das pessoas, quase tudo irá se comunicar por meio da Internet. O impacto econômico da solução utilizando IoT, será de bilhões de dólares anualmente. Para promover a troca de mensagens entre os dispositivos inteligentes, alguns protocolos estão sendo utilizados. O Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) é um dos protocolos mais comuns para a IoT e comunicação entre máquinas (Machine-to-Machine - M2M). O MQTT utiliza o paradigma publish/subscribe que provê três Qualidades de Serviço (Quality of Service - QoS) para garantir a troca de mensagens entre os dispositivos. Entretanto, o protocolo MQTT foi desenvolvido sobre a pilha de protocolos TCP e utiliza o protocolo TCP para realizar a comunicação. Há uma versão do protocolo MQTT para Redes de Sensores (Sensor Network - SN), chamado de MQTT-SN, desenvolvido especialmente para a troca de mensagens em Redes de Sensores Sem Fio (Wireless Sensor Networks - WSNs). Como muitos dispositivos inteligentes poderão ser conectados na mesma WSN isso pode ocasionar que a rede fique sobrecarregada e com links instáveis. Este estudo apresentou um método para otimizar a troca de mensagens e aumentar o número de mensagens entregues durante um processo de comunicação entre um publisher e um broker ou entre o publisher e um agente intermediário. O Método de Adaptação Dinâmica da Qualidade de Serviço (QoS Dynamic Adaptation Method - QoS DAM) para redes de sensores foi desenvolvido no lado do publisher com o foco de selecionar a melhor Qualidade de Serviço, baseando-se na latência da rede. O método QoS DAM apresentou boa performance em redes sem fio, mantendo a entrega das mensagens durante o processo de comunicação, também apresentou uma boa performance quando comparado com a implementação normal da Qualidade de Serviço presente no protocolo MQTT-SN.