QoS 0단계의 데이터 송수신 테스트

[표 4-4] QoS 0단계 송수신 테스트 설정표

Value Topic “SensorTest”

Number of

transmissions ^{3000 times} Transmission

Message

“hello Sensor”

(12byte) Transmission

Frequency ^{1.0 sec}

Parsing Data

{”test : 192.168.0.1“,

“test1 : 192.168.0.2”,

“test2 : 192.168.0.3”}

Qos 0단계는 Publisher가 Broker로부터 데이터를 수신 할 수 있는 수단이 없기 때문에 서비스 노드를 구현하여 웹 파싱을 통해 수신을 진행하도록 하였다. 새로운 통신 수단의 추가는 프로세스를 생성하기 때문에 CPU가 처리해야할 테스크가 증가한다. 그래서 MQTT의 기존 QoS 0단계 송수신과 제안하는 방식을 적용한 QoS 0단계 송수신을 CPU사 용량과 전력 소모량 측면에서 비교하고 추가적인 통신수단의 추가가 IoT디바이스에 영향 을 끼치는지에 대한 테스트를 진행하였다.

[표 4-4]는 테스트에 사용된 토픽 및 메시지, 전송주기 그리고 파싱하는 데이터의 내용 에 대한 설명이다. 데이터는 Broker가 Json형 데이터를 서비스 노드에 전송하였고 Publisher가 파싱을 통해 데이터를 수신하여 Broker의 상황을 인지하도록 진행하였다.

[그림 4-7]은 제안한 방식을 적용하고 측정한 전류소모량을 그래프로 나타낸 것이다.

QoS 0단계에서는 서비스 노드로부터 파싱을 통해 데이터를 추가적으로 수신하기 때문에 새로운 통신수단의 추가가 디바이스에 영향을 끼칠 것으로 예상하여 기존 전송방식과의 비교를 통해 큰 차이가 있는지 확인하였다. 기존 방식에서의 평균 전력소모량은 0.49A로 측정되었고 제안한 방식은 0.51A로 측정되었다. 이러한 차이는 전송을 시작하는 초기단계

에서 서비스 노드에 연결되면서 발생하는 버퍼링 현상 때문에 제안한 방식의 전류 소모량 이 조금 더 높게 측정되었다. 하지만 이러한 차이는 주기에 따른 전류소모량에 영향을 끼 칠 정도의 큰 수치가 아니다.

데이터의 송수신은 데이터 속도나 하드웨어의 부하도 중요하지만 데이터가 제 시간에 전송되는지에 대한 사항도 중요하다. [그림 4-8]은 데이터 전송 시 발생하는 지연시간을 기존 방식과 제안한 방식을 비교 측정한 것이다. 기존 방식은 전송 도착까지 0.13sec가 걸 렸고 제안한 방식은 0.16sec가 걸렸다. 이는 소모전류량에서 설명하였던 전송 초기에서 발 생하는 서비스 노드의 초기 접속 버퍼링이 평균 수치에 영향을 주었다. 주로 초기 전송설 정 단계에서만 지연이 발생하고 시간이 지남에 따라 기존방식과의 속도차이가 없기 때문 에 전체적인 성능에는 영향을 주지 않는다. 센서 데이터를 수집하고 PUSH서비스에서 사 용되는 MQTT 프로토콜에서 0.1sec 단위의 차이는 성능측면에서 큰 영향을 끼치지 않으 므로 제안한 방식이 데이터 전송지연 측면에서 문제가 없다는 것을 알 수 있다.

전송시간의 지연도 중요하지만 데이터의 손실 없이 전송할 수 있는지도 중요하다. [그림 4-9]는 제안한 QoS 0단계에서 데이터 손실이 발생하는지 알아보기 위하여 송신과 수신시 이루어질 때마다 횟수를 측정하였다. 총 3000회의 송신 중에서 기존방식은 0건이 발생하였 고 제안한 방식은 2건의 손실이 나타났다. 이는 전에 언급한 서비스 노드와 초기접속에서 발생하는 버퍼링이 데이터 전송에 영향을 준 것이다.

[그림 4-7] QoS 0의 평균 전류소모량

[그림 4-8] QoS 0의 평균 데이터전송 지연시간

[그림 4-9] QoS 0의 데이터 전송완료 횟수