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

Year 2018, Volume: 17 Issue: 33, 41 - 50, 30.06.2018

Cem Gültunca Abdül Halim Zaim

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] 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