Denna rapport behandlar prestandaskillnader vid överföringar med Ajax och WebSocket, samt webbläsares kompabilitet med WebSocket.Ämnet kändes relevant då fler och fler webbsidor börjar använda sig av dessa tekniker för att hämta och skicka data i realtid.Undersökningen genomfördes genom att en testapplikation skapades där data kunde överföras med respektive teknik, varpå tidsåtgången för överföringen mättes och presenterades.Resultatet visar att WebSocket har klara fördelar mot Ajax när små mängder data överförs, samtidigt som Ajax visade sig vara snabbare vid upprepade överföringar av större mängder data.Undersökningen visade även att stöd för WebSocket saknas i flera webbläsare, varför WebSocket ännu inte är redo att användas fullt ut.

This work deals with the Java EE platform and the bidirectional client-server communication. It presents a design of an application architecture that allows to synchronize the state of applications and their graphical output for a larger number of clients. The final solution contains a sample application that demonstrates the synchronization of connected clients.

The requirements on software and applications are getting harder. If they are perceived as slow or power hungry, the customers will be looking for other solutions instead. The development of open source frameworks is rapid. Frameworks are being built and updated continuously, with different performance, functionality and complexity. This bachelor’s thesis studies and compares WebSocket frameworks in JavaScript, with focus on performance and scalability. A pre-study was made to find out which parameters are of interest when testing and measuring the performance of web servers. A test bench was then built and plain WebSocket, Socket.IO and SockJS were benchmarked. The study shows that there exist significant differences in performance and trends that indicate that some frameworks are superior to others in high concurrency applications. Plain WebSocket can be up to 3.7 times as fast to receive a message from the server compared to Socket.IO and 1.7 times as fast compared to SockJS. Plain WebSocket scales well in terms of response time and memory requirement with higher concurrency levels. Socket.IO requires a lot of memory which is a potential problem. SockJS does not scale well at all and does not manage the same level of concurrency as the other two.

This thesis project explores two well-known real-time web technologies: WebSocket and WebRTC. It explores the use of a mobile phone as a gateway to connect wireless devices with short range of radio links to the Internet in order to foster an Internet of Things (IoT). This thesis project aims to solve the problem of how to collect real-time data from an IoT device, using the Earl toolkit. With this thesis project an Earl device is able to send real-time data to Internet connected devices and to other Earl devices via a mobile phone acting as a gateway. This thesis project facilitates the use of Earl in design projects for IoT devices. IoT enables communication with many different kinds of “things” such as cars, fridges, refrigerators, light bulbs, etc. The benefits of IoT range from financial savings due to saving energy to monitoring the heart activity of a patient with heart problems. There are many approaches to connect devices in order to create an IoT. One of these approaches is to use a mobile phone as a gateway, i.e., to act as a router, between IoT and the Internet. The WebSocket protocol provides efficient communication sessions between web servers and clients by reducing communication overhead. The WebRTC project aims to provide standards for real-time communications technology. WebRTC is important because it is the first real-time communications standard which is being built into browsers. This thesis evaluates the benefits which these two protocols offer when using a mobile phone as a gateway between an IoT and Internet. This thesis project implemented several test beds, collected data concerning the scalability of the protocols and the latency of traffic passing through the gateway, and presents a numerical analysis of the measurement results. Moreover, an LED module was built as a peripheral for an Earl device. The conclusion of the thesis is that WebSocket and WebRTC can be utilized to connect IoT devices to Internet. / I detta examensarbete utforskas två välkända realtidsteknologier på internet: WebSocket och WebRTC. Det utforskar användandet av en mobiltelefon som gateway för att ansluta trådlösa enheter - med kort räckvidd - till Internet för att skapa ett Internet of Things (IoT). Det här examensarbetet försöker med hjälp av verktyget Earl lösa problemet med hur insamlandet av realtidsdata från en IoT-enhet skall genomföras. I det här examensprojektet kan en Earl-enhet skicka data i realtid till enheter med Internetanslutning, samt till andra Earl-enheter, med hjälp av en mobiltelefon som gateway. Detta projektarbete förenklar användandet av Earl i design-projekt ör IoT-enheter. IoT tillåter kommunikation mellan olika sorters enheter, så som bilar, kyl- och frysskåp, glödlampor etc. Fördelarna med IoT kan vara allt från ekonomiska - tack vare minskad energiförbrukning - till medicinska i form av övervakning av puls hos patienter med hjärtproblem. Det finns många olika tillvägagångssätt för att sammankoppla enheter till ett IoT. Ett av dessa är att använda en mobiltelefon som en gateway, dvs en router mellan IoT och internet. WebSocket-protokollet erbjuder effektiv kommunikation mellan web-servrar och klienter tack vare minskad överflödig dataöverföring. WebRTC-projektet vill erbjuda standarder för realtidskommunikation. WebRTC är viktigt då det är den första sådana standarden som inkluderas i webläsare. Det här examensarbetet utvärderar fördelarna dessa två protokoll erbjuder i det fallet då en mobiltelefon används som gateway mellan ett IoT och Internet. I det här examensprojektet implementerades ett flertal testmiljöer, protokollens skalbarhet och fördröjningen av trafiken genom mobiltelefonen (gateway) undersöktes. Detta presenteras i en numerisk analys av mätresultaten. Dessutom byggdes en LED-modul som tillbehör till en Earl-enhet. Slutsatsen av examensarbetet är att WebSocket och WebRTC kan användas till att ansluta IoT-enheter till Internet.

Vid utveckling av applikationer som har nätverkskrav så är det inte alltid lätt att veta vilken teknik som bör väljas. Realtidskommunikation öppnar upp flera möjligheter till applikationer där höga krav ställs på svarstider. I denna studie så jämförs WebSocket och WebRTC för att ge ett bättre underlag vid val av bakomliggande teknik för att uppnå realtidskommunikation i spel. Två olika spelartefakter utvecklas där den ena stödjer WebSocket och den andra stödjer WebRTC. En användarstudie används sedan för att utvärdera dessa. WebSocket och WebRTC ställs även mot varandra i ett experiment som resulterar i att WebSocket presterar bättre.

Barák, K. Interactive game for university propagation. Master thesis. Brno: Mendel University, 2015. Master thesis describes design and implementation of interactive epistemic web game. Then offers overview of developing possibilities in area of web applications and helps to orientate oneself in huge amount of developing tools, which are available these days. Main part is design of data model for information storing, application design, implementation and testing. Thesis also deeply analyses real-time web based applications issue and submits solution.

This thesis introduces modern web technology WebSocket that was designed to improve real-time communication. Websocket usage is described from both, server and client sides. This thesis should point out benefits of using WebSocket through the collaborative editor implementation. Application ICE, that is practical part of this thesis, shows real-world WebSocket implementation. Also, this thesis lists some of the most widely used techniques for real-time communication. AJAX is currently the most common of these techniques. This thesis should compare WebSocket to AJAX as the competitive technology. Apart from theoretical comparison, this thesis should also provide a real-world testing and comparison.

The master thesis: Inter-application communication in IPTV client was conducted at the Business Multimedia Unit in Ericsson. In the IPTV client side, there is a need to control another IPTV client remotely with a low latency. This functionality can be used in playing game and remote operation in IPTV. The current solution is that clients communicate through the portal (Ericsson’s Web based IPTV system) in remote location with high latency. The focus of this thesis work is designing, building and evaluating a communication mechanism among IPTV clients in a LAN. The major contribution of this thesis is analysis and design of a solution. The comparison between an implemented solution in this project and other possible solutions is also included in this thesis. The purpose of the solution is to improve the configuration and performance of Ericsson IPTV clients. In the thesis, a prototype of inter-application communication between IPTV clients was designed. The prototype includes a proxy server (Based on Node.js), UPnP applications (Based on open source UPnP stacks), communication components in portal system and an Android client. The prototype has achieved the goals of setting up fast and convenient communication in Ericsson IPTV client side, without using the IPTV server. UPnP applications allow two devices in a LAN find each other with no need to configure IP and port. A local proxy server, a couple of communication components in portal and an Android application are used to set up communication in a LAN. Also different solutions have been analyzed and designed in the project. And some related technologies have been investigated and introduced. Measurement and test shows that the communication between IPTV clients in a LAN is fast enough to replace the way of communication through the server. Security analysis shows some possible drawbacks, like the security vulnerability and compatibility. The security can be improved by some future work, part of which is proposed and designed in the thesis. Analysis also shows the advantages and disadvantages of on different service discovery technologies.

El texto completo de este trabajo no está disponible en el Repositorio Académico UPC por restricciones de la casa editorial donde ha sido publicado. / Revisión por pares

Mobile applications are having a bigger role in our society than ever before. Many of these applications is relying heavily on internet usage, and due to the fact that smartphones have a limited battery capacity it is crucial that these network consuming applications are energy efficient. The traditional usage for communicating with a server is by using the HTTP protocol and a request/response model, but this can be rather limited because the server cannot send out data without the client's request. There are several ways to solve this problem, one widely used method is HTTP-Long Polling. Another protocol that has grown in popularity during the last years is the Websocket protocol, which works in a slightly different manner. The Websocket protocol supports two-way communication, commonly referred to as duplex, by default. This means that both the server and the client can send data to each other simultaneously and without the other parts request. Websocket has been proven more effective in many areas in various benchmarks, but whether it is more energy efficient on mobile platforms remains unclear and will thus be the topic of this thesis. To compare these protocols a mobile application has been developed for iOS and Android. These applications examine the energy efficiency of the two protocols by receiving short messages in a frequent interval from a server application written in Node.js. To measure energy impact of these protocols XCode Energy Report were used for iOS and Android’s built in battery monitor for Android. The result shows that the Websocket protocol was the more energy efficient alternative, especially for iOS. The implementation for Android shown that the choice of protocol did not have too much of an impact the energy consumption. / I dagens samhälle används mobilapplikationer i en större utsträckning än aldrig förr. Många av dessa mobilapplikationer använder sig friskt av mobiltelefonens nätverk, och eftersom mobiltelefoner har en begränsad batterikapacitet är det extra viktigt att dessa nätverkskrävande mobilapplikationer är så energisnåla som möjligt. Traditionellt sett har nätverksprotokollet HTTP använts för att skicka och ta emot data, men detta kan bli problematiskt då servern är beroende av att klienten frågar om data innan den kan skickas ut. Detta innebär att servern själv inte kan initiera en kommunikation med klienten. För att lösa detta problem finns det olika sätt som har kommit fram under åren; HTTP-Long Polling är en av dem. Ett annat protokoll som har växt sig populärt de senaste åren är Websocket, som fungerar på ett annat sätt. Websockets har standardiserat stöd för tvåvägskommunikation, eller duplex, vilket innebär att servern och klienten kan skicka data till varandra samtidigt och oberoende av att den andra parten har frågat om den. Websocket har visat sig vara effektivare inom många områden, men hur dessa kan påverka energiförbrukning när de implementeras på mobiltelefoner står oklart, det är detta den här studien syftar till att undersöka. För att undersöka denna skillnad har två mobilapplikationer utvecklats, en till Android och en till iOS. Dessa mobilapplikationer undersöker de olika protokollens energieffektivitet genom att ta emot meddelanden frekvent från en server skriven i Node.js. För att mäta hur väl de olika protokollen presterade användes XCode Energy Report för iOS och Androids inbyggda batteriförbruknings-översikt. Resultaten som erhölls var att Websocket var det mest energieffektiva alternativet, denna skillnad var dock extra tydlig på implementationen för iOS. Implementationen för Android visade att valet av protokoll inte hade en allt för stor betydelse för mobilapplikationens energiförbrukning, det bibliotek som användes för Websocket var väldigt mycket mindre effektivt än det som testades på iOS.