Examination and Comparison of the Communication Protocols on the Application Layer in IOT

Abstract

Today the Internet has become ubiquitous, has touched almost every corner of the globe, and is affecting human life in unimaginable ways. We are now entering an era of even more pervasive connectivity where a very wide variety of appliances will be connected to the web. We are entering an era of the “Internet of Things” (abbreviated as IOT). IOT is defined as a paradigm in which objects equipped with sensors, actuators, and processors communicate with each other to serve a meaningful purpose. Several IOT protocols have been introduced in order to provide an efficient communication for resource-constrained applications. However, their performance is not as yet well understood. I evaluated and compared four communication protocols, namely, AMQP, MQTT, XMPP, and COAP. I implemented a some IOT application using open source software for these protocols and measured their performance. In our tests, we compare these protocols. As a result, AMQP protocol transmits data faster than other protocols 

Keywords

• IOT,MQTT,AMQP,COAP,XMPP

NESNELERİN İNTERNETİNDE UYGULAMA KATMANI ÜZERİNDEKİ HABERLEŞME PROTOKOLLERİNİN İNCELENMESİ VE DENEYSEL KARŞILAŞTIRILMASI

Abstract

Günümüzde internet artık her alanda yaygınlaşmış, dünyanın neredeyse her köşesinde insanların yaşamında yer almaya başlamıştır. Şimdi ise artık çok çeşitli cihazların internete bağlanabilir olduğu bir döneme giriş yapmaktayız. Yani nesnelerin interneti olarak adlandırılan bir dönemin başlangıcı olarak düşünebiliriz. Nesnelerin internetini birçok cihazın internete bağlanması, birbirleri ile haberleşmesi ve elde ettiği verileri başka noktalara iletebilmesi olarak tanımlayabiliriz. Buradaki cihazlar telefonlar, tabletler, ev aletleri olabileceği gibi küçük sensörler de olabilir. Özellikle küçük yani kaynakların daha kısıtlı olduğu cihazlar göz önünde bulundurulduğunda nesnelerin internetinde iletişimin nasıl sağlanacağı konusu önem kazanmaktadır. Nesneleri internetinde iletişimde kullanılan dört ayrı protokol bulunmaktadır. Bunlar AMQP, CoAP, MQTT ve XMPP dir. Bu çalışmada ise bu protokoller yapıları ve çalışma mantıkları anlatılmış ve yapılan deneysel çalışmalar ile performans karşılaştırılması yapılması sağlanmıştır. 

Keywords

• Nesnelerin İnterneti,MQTT,AMQP,COAP

References

1. [1] Banks, A., & Gupta, R. (2014). MQTT Version 3.1. 1. OASIS Standard.[2] Salman, T. Internet of Things Protocols and Standards.[3] Oh, S., Kim, J. H., & Fox, G. (2010). Real-time performance analysisfor publish/subscribe systems. Future Generation Computer Systems, 26(3), 318-323.[4] Bloebaum, T. H., & Johnsen, F. T. (2015, October). Evaluatingpublish/subscribe approaches for use in tactical broadband networks. In Military Communications Conference, MILCOM 2015-2015 IEEE (pp. 605-610). IEEE.[5] Fernandes, J. L., Lopes, I. C., Rodrigues, J. J., & Ullah, S. (2013, July). Performance evaluation of RESTful web services and AMQP protocol. In Ubiquitous and Future Networks (ICUFN), 2013 Fifth International Conference on (pp. 810-815). IEEE.[6] https://www.rabbitmq.com/tutorials/amqp-concepts.html[7] Bendel, S., Springer, T., Schuster, D., Schill, A., Ackermann, R., & Ameling, M. (2013, March). A service infrastructure for the internet of things based on XMPP . In Pervasive Computing and Communications Workshops (PERCOM Workshops), 2013 IEEE InternationalConference on (pp. 385-388). IEEE[8] Shelby, Z., Hartke, K., & Bormann, C. (2014). The constrainedapplication protocol[9] Oh, S., Kim, J. H., & Fox, G. (2010). Real-time performance analysisfor publish/subscribe systems. Future Generation Computer Systems, 26(3), 318-323.[10] PrismTech Corporation, Messaging Technologies for the IndustrialInternet and the Internet of Things Whitepaper