Avaliação de desempenho de protocolos ICN em redes sem fio aplicadas a cidades inteligentes

Abstract

Resumo : Diante do aumento expressivo do número de dispositivos móveis e da quantidade de informação transmitida, torna-se evidente a importância de redes de comunicação de alta velocidade, qualidade, escalabilidade e confiabilidade. As redes centradas em endereçamento apresentam restrições frente a aplicação em cenários IoT referentes, principalmente, aos fatores de escalabilidade e velocidade. Para mitigar estas limitações, o protocolo ICN- rede centrada em informação- apresenta proposta que visa garantir a transmissão de grande quantidade de informação de maneira satisfatória ao desvincular a informação de um endereço. O presente trabalho propõe a implementação de uma rede ICN voltada para cenário IoT, em escala reduzida, utilizando microcontroladores, a fim de validar a relevância de sua aplicação em cidades inteligentes. A pesquisa aborda as etapas de estudo do protocolo ICN, simulação para validação e fixação do estudo e implementação de rede em escala reduzida voltada para o cenário IoT. Esta implementação se deu pelo desenvolvimento de um código em C/C++ aplicado em oito microcontroladores ESP32. Por meio de testes foi possível validar o funcionamento do código desenvolvido, verificando a reprodução do comportamento do protocolo ICN em menor escala.

Abstract : The significant increase in mobile device usage and in the amount of data transmitted highlight the importance of high-speed, high-quality, scalable, and reliable communication networks. Addressing-centric networks face limitations when applied to IoT scenarios, primarily concerning scalability and speed. The ICN (Information-Centric Networking) protocol presents as an alternative to ensure the high-quality transmission of large volume of data by decoupling address and data. This paper proposes an ICN network implementation for IoT scenarios on a reduced scale, using microcontrollers, in order to validate the relevance of its application in smart cities. The research covers the ICN protocol comprehension, the simulation to validate and consolidate the analysis, and the implementation of a small-scale network for the IoT scenario. Implementation of small-scale network was carried out by developing C/C++ code applied to eight ESP32 microcontrollers. The code was validated by testing the ICN protocol behavior on a smaller scale network. Through testing, it was possible to validate the functionality of the developed code, verifying the reproduction of the ICN protocol behavior on a smaller scale.