Nesnelerin interneti teknolojilerinde farklı haberleşme senaryolarının DDS-XRCE standardı için performansının belirlenmesi
DDS-XRCE standard performance evaluation of different communication scenarios in internet of things (IoT) technologies
Yazar: ŞEVVAL ŞOLPAN
Danışman: PROF. DR. KEREM KÜÇÜK
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin: Gecikme = Delay ; Paket kaybı = Packet loss ; Performans değerlendirme = Performance evaluation ; Verim = Yield

Özet:
Teknolojik ürünlerin sayısının artışı Nesnelerin İnterneti (Internet of Things, IoT) uygulamaları için birçok çözüm getirmesine rağmen, ayrıca bazı dezavantajlara sebep olmaktadır. Örneğin, söz konusu ürünün Veri Dağıtım Hizmeti (Data Distribution Service, DDS) gibi yüksek performansla işleyecek şekilde yapılandırılmış bir sistemle fiziksel açıdan uyumlu olarak çalışıp çalışmayacağı, ürünler arasında fiziksel açıdan uyum varsa performanslarının neler olacağı gibi. Bu nedenle, söz konusu teknolojik ürünün ilgili uygulama için uyumundan ve yeterliliğinden bahsedebilmek için yeteneklerinin ve yetkinliklerinin tanımlanması gerekmektedir. Bu çalışma, Son Derece Kaynak Kısıtlı Ortamlar İçin Veri Dağıtım Hizmeti (Data Distribution Service for Extremely Resource-Constrained Environments, DDS-XRCE) standardının çalışma mekanizmasını gözlemlerken performansını değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Test senaryoları olarak; alıcı ve vericinin türüne, veri paketlerinin takip ettiği yola ve kullanılan protokoller sebebiyle meydana gelen DDS-XRCE'nin üç dağıtım modelinden yararlanılmıştır. Test koşulları akış modları ile taşıma profillerini değiştirerek ve paket gönderimlerini kısıtlayarak ayarlanmıştır. Test ortamı standartların birkaç eProsima uygulama ve kaynak kodu üretim aracını kullanarak DDS ve DDS-XRCE nesnelerinin oluşturulmasıyla elde edilmiştir. Ağ mesajları iki şekilde izlenmiştir. 1) Test esnasında insan gözü ile gözlem yapabilmek için çoklu Gnome Terminator terminalleri kullanarak. 2) Test sonrasında incelemek amacıyla veri paketlerinin bilgilerini kaydetmek için Wireshark kullanarak. Gecikme, verim ve paket kaybına odaklanarak 36 deney gerçekleştirilmiştir. Çalışmamızın sonucu olarak, DDS-XRCE standardının Nesnelerin İnterneti uygulamaları için uygun olduğuna karar verilmiştir.

Abstract:
Although the increasing number of technological products brings many solutions for Internet of Things (IoT) applications, it also causes some drawbacks, such as whether the product in question would run accordingly to a system structured to enable high-performance like Data Distribution Service (DDS). So, the capabilities of the products must be defined to say that it is compatible enough. This paper aims to evaluate the performance of the DDS-XRCE standard while observing its working mechanism. As test scenarios, we benefit from three DDS-XRCE deployments that occurred due to the kinds of the receiver and sender, the path that packets follow, and the protocols used. Test conditions were set by switching stream modes, transport profiles and limiting packet deliveries. We obtained the test environment by creating the DDS and DDS-XRCE objects using several eProsima implementations and tools of the standards. We monitored the network messages in two ways. 1) Using multiple Gnome Terminator terminals for observation via the human eye during testing. 2) Using Wireshark to save the information of the packets for further examination. We conducted 36 experiments focusing on latency, throughput, and packet loss. As a result of our study, the DDS-XRCE standard is deemed suitable for Internet of Things applications.