Análise de desempenho do protocolo MQTT-SN no padrão IEEE 802.11 utilizando o simulador OMNET++ para aplicações IOT.
dc.contributor.advisor | Fernandes, Rubens de Andrade | |
dc.contributor.advisor-lattes | http://lattes.cnpq.br/2548499974014028 | |
dc.contributor.author | Silva, Sthefany do Socorro Souza da | |
dc.contributor.author-lattes | http://lattes.cnpq.br/2772800104743094 | |
dc.contributor.referee1 | Pantoja, Antonio Luiz Alencar | |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4220065811192764 | |
dc.contributor.referee2 | Oliveira, Jozias Parente de | |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/1169202481169729 | |
dc.date.accessioned | 2025-04-29T17:47:48Z | |
dc.date.issued | 2025-05-05 | |
dc.description.abstract | The Internet of Things (IoT) refers to a network composed of elements such as communication, sensors, and services that enable internet browsing, information exchange, and communication between devices. The efficiency of this information exchange depends on communication protocols, which directly impact the performance of devices. With the growing demand for IoT devices in various applications, communication performance has become a critical factor due to the constant increase in the volume of transmitted data. This work aimed to analyze the performance of the MQTT-SN communication protocol applied to IoT devices. To this end, metrics of interest were established and simulations of IoT system application scenarios, such as high publishing frequency, increased publishers, and broadcast, were performed in the OMNeT++ network simulator. The results indicated that latency increases with higher levels of Quality of Service (QoS) and is impacted by network overloads. In the scenario with high publishing frequency, a higher overhead rate was observed, while the broadcast scenario presented lower latency and a message delivery rate close to 100%. In the scenario with progressive increase in publishers, throughput increased significantly as the number of publishers increased. These results highlight the importance of balancing QoS requirements, publication and subscription intervals, and the number of devices in the network to maximize communication performance. | |
dc.description.resumo | A Internet of Things (IoT) refere-se a uma rede composta por elementos como comunicação, sensores e serviços, que possibilitam a navegação na internet, a troca de informações e a comunicação entre dispositivos. A eficiência dessa troca de informações depende de protocolos de comunicação, que impactam diretamente o desempenho dos dispositivos. Com a crescente demanda por dispositivos IoT em diversas aplicações, o desempenho da comunicação tornou-se um fator crítico devido ao aumento constante no volume de dados transmitidos. Este trabalho teve como objetivo analisar o desempenho do protocolo de comunicação MQTT-SN aplicado a dispositivos IoT. Para isso, foram estabelecidos métricas de interesse e realizadas simulações de cenários de aplicação de sistemas IoT, como alta frequência de publicação, aumento de publicadores e broadcast, no simulador de redes OMNeT++. Os resultados indicaram que a latência aumenta com níveis mais elevados de Quality of Service (QoS) e é impactada por sobrecargas na rede. No cenário com alta frequência de publicação, observou-se maior taxa de overhead, enquanto o cenário de broadcast apresentou menor latência e uma taxa de entrega de mensagens próxima a 100%. No cenário com aumento progressivo de publicadores, o throughput cresceu significativamente à medida que o número de publicadores aumentou. Esses resultados evidenciam a importância de equilibrar as exigências de QoS, os intervalos de publicação e inscrição, e a quantidade de dispositivos na rede para maximizar o desempenho da comunicação. | |
dc.identifier.citation | SILVA, Sthefany do Socorro Souza da. Análise de desempenho do protocolo MQTT-SN no padrão IEEE 802.11 utilizando o simulador OMNET++ para aplicações IOT. 2024. Digital. TCC (Graduação em Engenharia Elétrica ) - Universidade do Estado do Amazonas, Manaus, 2024. - ( Monografias (Graduação) | |
dc.identifier.uri | https://ri.uea.edu.br/handle/riuea/7542 | |
dc.language.iso | pt | |
dc.publisher | Universidade do Estado do Amazonas | |
dc.publisher.initials | UEA | |
dc.relation.references | BASSI, Alessandro; EUROPE, Hitachi; HORN, Geir. Internet of Things in 2020: Roadmap for the future. European Commission: Information Society and Media, Bruxelas, n. 1, p. 4-6, Maio 2008. COSMI, Arthur B.; MOTA, Vinícius F. S. Uma Análise dos Protocolos de Comunicação para Internet das Coisas. III Workshop de Computação Urbana. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação. 2019. p. 153-166. GODOI, Maiko G. D.; ARAÚJO, Liriane S. D. A INTERNET DAS COISAS: evolução, impactos e benefícios. Revista Interface Tecnológica, São Paulo, v. 16, n. 1, p. 19-30, Junho 2019. ISSN 2447-0864. GUMUS, Tayfun. Implementation of MQTT-SN in OMNeT++. Politecnico Milano 1863 - Scuola di Ingegnaria Industriale e Dell'informazione. Milão. 2024. HERRERO, Rolando. MQTT-SN, CoAP, and RTP in wireless IoT real-time communications. Multimedia Systems, v. 26, p. 643–654, Julho 2020. KHOROV, Evgeny; LEVITSKY, Ilya; AKYILDIZ, Ian F. Current Status and Directions of IEEE 802.11be, the Future Wi-Fi 7. IEEE Access, v. 8, p. 88664-88688, 2020. KUROSE, James F.; ROSS, Keith W. Redes de Computadores e a Internet: Uma Abordagem Top-Down. 6ª. ed. LEITE, J.R. E.; MARTINS, Paulo S.; URSINI, Edson L. A Internet das Coisas (IoT): Tecnologias e Aplicações. Brazilian Technology Symposium. [S.l.]: [s.n.]. 2017. LOPEZ-AGUILERA, Elena; GARCIA-VILLEGAS, Eduard; CASADEMONT, Jordi. Evaluation of IEEE 802.11 coexistence in WLAN deployments. Wireless Networks, v. 25, p. 87-104, 17 Junho 2019. MACEDO, Ricardo T. et al. Redes de Computadores. MAGRANI, Eduardo. A Internet das Coisas. 1. ed. MEDEIROS, Flaviani S. B. et al. Internet das Coisas: uma investigação do conhecimento científico em artigos acadêmicos na última década. Revista Eletrônica de Administração e Turismo, v. 12, n. 7, p. 1652-1674, Dezembro 2018. MINERVA, Roberto; BIRU, Abyi; ROTONDI, Domenico. Towards a definition of the Internet of Things (IoT). 1ª. ed. MISHRA, Biswajeeban; KERTESZ, Attila. The Use of MQTT in M2M and IoT Systems: A Survey. IEEE Access, v. 8, p. 201071-201086, 2020. MOON, Bernard. Internet of Things & Hardware Industry Report. SparkLabs Global Ventures. Califórnia, p. 3-4. 2016. OPENSIM LTD. A Quick Overview of the OMNeT++ IDE. OMNeT++, 2019. Disponível em: . Acesso em: 1 Dezembro 2024. OPENSIM LTD. What is OMNeT++? OMNeT++, 2019. Disponível em: . Acesso em: 1 Dezembro 2024. PEREIRA, Felisberto et al. Challenges in Resource-Constrained IoT Devices: Energy and Communication as Critical Success Factors for Future IoT Deployment. Sensors, v. 20, n. 6420, 10 Novembro 2020. QUINCOZES, S.; TUBINO, E.; KAZIENKO, J. MQTT Protocol: Fundamentals, Tools and Future. IEEE Latin America Transactions, v. 17, n. 9, p. 1439-1448, September 2019. SANTOS, Bruno P. et al. Internet das Coisas - da Teoria à Prática. XXXIV Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos, Salvador, Junho 2016. SEVERINO, Antônio J. Metodologia do Trabalho Científico. 1ª. ed. SINGH, Manisha; BARANWAL, Gaurav. Quality of Service (QoS) in Internet of Things. 3rd International Conference On Internet of Things: Smart Innovation and Usages (IoT-SIU). Bhimtal: [s.n.]. 2018. p. 1-6. SONI, Dipa; MAKWANA, Ashwin. A SURVEY ON MQTT: A PROTOCOL OF INTERNET OF THINGS(IOT). International conference on telecommunication, power analysis and computing techniques (ICTPACT). [S.l.]: [s.n.]. 2017. p. 173-177. SPOHN, Marco A.; GENERO, Willian B. Análise experimental dos protocolos MQTT e MQTT-SN. Revista Brasileira de Computação Aplicada, Passo Fundo, v. 15, n. 1, p. 22- 33, Abril 2023. TANENBAUM, Andrew S.; WHETERALL, David. Redes de Computadores. 5. ed. TOLDINAS, Jevgenijus et al. MQTT Quality of Service versus Energy Consumption. 2019 23rd International Conference Electronics, p. 1-4, 2019. YASSEIN, Muneer B. et al. Internet of Things: Survey and open issues of MQTT protocol. 2017 International Conference on Engineering & MIS (ICEMIS), Monastir, p. 1- 6, 2017. ZAHOOR, Saniya; MIR, Roohie N. Resource management in pervasive Internet of Things: A survey. Journal of King Saud University – Computer and Information Sciences, v. 33, n. 8, p. 921-935, Agosto 2018 | |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | en |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | |
dc.subject | Internet of Things | |
dc.subject | Protocolos de comunicação | |
dc.subject | MQTT-SN | |
dc.subject | Simulação. | |
dc.title | Análise de desempenho do protocolo MQTT-SN no padrão IEEE 802.11 utilizando o simulador OMNET++ para aplicações IOT. | |
dc.title.alternative | Performance analysis of the MQTT-SN protocol in the IEEE 802.11 standard using the OMNET++ simulator for IOT applications. | |
dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso |
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