Return to search

An Evaluation of IoT Protocol Efficiency and suitability : For smart vehicles, smart homes & industrial scenarios

Internet of things (IoT) är det överläggande området i denna rapport. IoT är ett väldigt intressant I nuläget och är snabbt växande. IoT kan beskrivas som ett nätverk av kommunicerande enheter som delar information och automatiserar eller försimplar uppgifter och därav ökar effektivitet och säkerhet. Området växer så pass fort att det förväntas vara 24 miljarder anslutna enheter vid år 2050, denna utökning leder i sin tur till ett ökat behov av förståelse för IoT protokollen som hanterar kommunikationen emellan enheterna. Detta för att kunna välja det mest optimala protokollet för ett givet scenario. Detta arbete kommer att välja ett lovande protokoll för undersökning samt evaluering gällande dess prestation berörande fördröjning, dataöverföringshastighet och skalbarhet.  Protokollet som valdes var MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). Baserat på dessa evaluerade värden föra en diskussion gällande protokollets lämplighet inom scenariona. Värdena kommer att tas fram via tidmätningar start till slut för kommunikationen samt tid för att skicka en mängd meddelanden, båda i respekt till antalet samtidigt kommunicerande program. Testen körs med en lokal PC som agerar Broker och en Raspberry Pi som kör samtliga programmen i individuella terminaler. Resultaten var att fördröjningen verkar ha en näst intill linjär relation och dataöverföringshastighet ett exponentiellt avtagande beteende i respekt till samtidigt kommunicerande enheter. Dem mätta resultaten analyseras och diskuteras, och kommer till slutsatsen att protokollet är en lämplig kandidat för de flesta scenarion, så som smarta bilar, smarta hem och till viss del industriell användning. Den största nackdelen med protokollet var dess höga standardavvikelse gällande individuella meddelandens fördröjning. / Internet of things (IoT) is the base topic of this thesis, and it is a rapidly growing area, it can be described  as a network of communicating devices sharing information and streamlining tasks in addition to increasing efficiency and security. It is expected to be 24 billion connected devices by year 2050 and with this growth comes an increased demand on understanding the IoT protocols to be able to choose a suitable protocol for a given scenario. This thesis will discuss this area and pick one protocol to evaluate specifically regarding latency, throughput, and scalability. The protocol chosen were MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). Based on these values then discuss whether the protocol is a suitable candidate for the scenarios. The data to evaluate this will be gathered by measuring the end-to-end time of the protocol in respect to the number of communicating programs, and to measure the time it takes to communicate a number of messages with respect to the number of programs handling the communication. These tests are performed with a local PC acting as the broker and a Raspberry pi running each of the communicating programs on individual terminals. The results were that latency seem to have a close to liner relation, and that throughput seem to have an exponentially decreasing relation with respect to number of clients cooperating. The measured results are analyzed and discussed and concluded that the protocol is a fitting candidate for most scenarios such as smart cars, smart homes and to some extent industry. The biggest flawed concluded was the protocols high standard deviation for individual messages latency. The outcome of the benchmarks measurement showed that increasing the number of nodes would not result in superior performance. It was noted that an optimal number of nodes was found to be between 1 and 20 for all the tests performed. The study showed that no load balancer could be considered a clear winner, instead, different configurations of load balancers performed varyingly well at different tests.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:miun-42392
Date January 2021
CreatorsPettersson, William
PublisherMittuniversitetet, Institutionen för informationssystem och –teknologi
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageEnglish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess

Page generated in 0.0029 seconds