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MQTT-based data communication for embedded applications
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia | pt_PT |
| dc.contributor.advisor | Viana, Paula Maria Marques Moura Gomes | |
| dc.contributor.author | Cardoso, Álvaro Carvalho Cohen Lopes | |
| dc.date.accessioned | 2024-11-20T18:31:03Z | |
| dc.date.available | 2024-11-20T18:31:03Z | |
| dc.date.issued | 2024-07-15 | |
| dc.description.abstract | The rise of the Internet of Things (IoT) brings an increase in the number of devices that are connected to the internet, which results in a greater need for efficient, reliable, and fast communication protocols. This thesis explores the development and implementation of an MQTT-based communication system for embedded applications. It embraces a clear challenge: an embedded system that currently only prints messages to a serial line and does not have network transmission capabilities. By implementing MQTT, this system can communicate with other devices, which has a big impact on the workflow, as new and easier ways of debugging possible errors, understanding the state of the system, and even publishing information to the system are unlocked. This firmware was developed in a FreeRTOS environment. In a structured way, this project began by testing the chosen hardware, with the goal of understanding its ability to perform the intended tasks. This was achieved by building a small Proof of Concept (PoC) that sends simple MQTT messages through the network. Several software validation strategies were implemented to ensure a robust code. Custom MQTT brokers were also developed in efforts to achieve optimal performance and good compatibility with the embedded environment. The results gathered from analyzing the message transmission times, demonstrate that balancing speed, consistency, and network congestion is a crucial step toward having a more robust and efficient system. | pt_PT |
| dc.description.abstract | A ascensão da Internet das Coisas (IoT) traz um aumento no número de dispositivos conectados à internet, resultando numa maior necessidade de protocolos de comunicação eficientes, confiáveis e rápidos. Esta tese explora o desenvolvimento e a implementação de um sistema de comunicação baseado em MQTT para aplicações embebidas. Enfrenta um desafio claro: um sistema embebido que atualmente apenas imprime mensagens numa linha série e não possui capacidades de transmissão de rede. Ao implementar o MQTT, este sistema pode comunicar com outros dispositivos, o que tem um grande impacto no fluxo de trabalho, desbloqueando novas e mais fáceis maneiras de apurar possíveis erros, entender o estado do sistema e até mesmo publicar informações no sistema. Este firmware foi desenvolvido num ambiente FreeRTOS, aproveitando a sua extensa documentação. De forma estruturada, este projeto começou por testar o hardware escolhido, com o objetivo de entender a sua capacidade de realizar as tarefas pretendidas. Isso foi alcançado construindo uma prova de conceito que envia mensagens MQTT simples através da rede. Várias estratégias de validação de software foram implementadas para garantir um código robusto. Brokers de MQTT personalizados também foram desenvolvidos, num esforço para alcançar um bom desempenho e boa compatibilidade com o ambiente embebido. Os resultados obtidos a partir da análise dos tempos de transmissão das mensagens demonstram que equilibrar velocidade, consistência e congestionamento da rede é um passo crucial para ter um sistema mais robusto e eficiente. | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 203731964 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.22/26432 | |
| dc.language.iso | eng | pt_PT |
| dc.subject | MQTT | pt_PT |
| dc.subject | FreeRTOS | pt_PT |
| dc.subject | Communication | pt_PT |
| dc.subject | Broker | pt_PT |
| dc.subject | Publish | pt_PT |
| dc.subject | Subscribe | pt_PT |
| dc.subject | Comunicação | pt_PT |
| dc.title | MQTT-based data communication for embedded applications | pt_PT |
| dc.title.alternative | Comunicação de dados baseada em MQTT para sistemas embebidos | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.name | Mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores | pt_PT |