Analisis perbandingan kinerja protokol MQTT dan HTTP untuk pengiriman data IoT pada berbagai kondisi jaringan nirkabel

INDONESIA :

Internet of Things (IoT) membutuhkan protokol komunikasi yang mampu mendukung pertukaran data secara efisien antar perangkat. HTTP dan MQTT merupakan dua protokol yang banyak digunakan pada sistem IoT dengan karakteristik yang berbeda. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan performa HTTP dan MQTT pada berbagai kondisi jaringan berdasarkan parameter reliability, latency, dan throughput. Penelitian dilakukan menggunakan metode eksperimen dengan mensimulasikan 100 perangkat dan 10.000 pesan pada setiap skenario pengujian. Sistem pengujian dibangun menggunakan Virtual Private Server (VPS) yang menjalankan layanan HTTP dan MQTT Broker. Pengujian dilakukan pada jaringan Wi-Fi, Telkomsel 4G, Tri 4G, Smartfren 4G, Telkomsel 2G, dan Tri 2G. Kualitas sinyal jaringan diukur menggunakan aplikasi G-NetTrack Lite. Hasil penelitian menunjukkan bahwa MQTT memiliki performa yang lebih baik dibandingkan HTTP pada sebagian besar kondisi jaringan. MQTT mampu mencapai reliability hingga 99,99% yang dihasilkan oleh jaringan Tri 4G, latency terendah sebesar 33,35 ms yang dihasilkan oleh WiFi, dan throughput tertinggi sebesar 85,48 msg/s yang dihasilkan oleh jaringan Tri 4G. Pada jaringan 2G kedua protokol mengalami penurunan performa yang signifikan akibat keterbatasan teknologi jaringan. Teknologi jaringan memiliki pengaruh yang lebih besar terhadap performa komunikasi dibandingkan kekuatan sinyal. MQTT lebih direkomendasikan untuk implementasi sistem IoT multi-device dibandingkan HTTP.

ENGLISH :

The Internet of Things (IoT) requires communication protocols capable of supporting efficient data exchange among devices. HTTP and MQTT are two widely used protocols in IoT systems with different characteristics. This study aims to compare the performance of HTTP and MQTT under various network conditions based on reliability, Latency, and throughput parameters. The research was conducted using an experimental method by simulating 100 devices and 10,000 messages in each testing scenario. The testing system was built on a Virtual Private Server (VPS) running HTTP services and an MQTT broker. Tests were carried out on Wi-Fi, Telkomsel 4G, Tri 4G, Smartfren 4G, Telkomsel 2G, and Tri 2G networks. Network Signal quality was measured using the G-NetTrack Lite application. The results show that MQTT outperformed HTTP under most network conditions. MQTT achieved a reliability of up to 99.99% on the Tri 4G network, the lowest Latency of 33.35 ms on Wi-Fi, and the highest throughput of 85.48 msg/s on the Tri 4G network. On 2G networks, both protocols experienced significant performance degradation due to the limitations of the network technology. The findings indicate that network technology has a greater impact on communication performance than Signal strength. MQTT is more recommended than HTTP for multi-device IoT system implementations.

ARABIC :

يتطلب إنترنت الأشياء (IoT) بروتوكولات اتصال قادرة على دعم تبادل البيانات بكفاءة بين الأجهزة. يُعدّ كلٌّ من HTTP وMQTT من أكثر البروتوكولات استخدامًا في أنظمة إنترنت الأشياء، وإن كانا يتمتعان بخصائص مختلفة. تهدف هذه الدراسة إلى مقارنة أداء بروتوكولَي HTTP وMQTT في ظل ظروف شبكية متنوعة، استنادًا إلى معاملات الموثوقية والكمون والإنتاجية. اعتمد البحث على المنهج التجريبي من خلال محاكاة 100 جهاز و10,000 رسالة في كل سيناريو اختبار. شُيِّد نظام الاختبار على خادم افتراضي خاص (VPS) يُشغِّل خدمات HTTP وسيط MQTT. أُجريت الاختبارات على شبكات:FiWi، وTelkomsel 4G، وTri 4G، وSmartfren 4G، وTelkomsel 2G، وTri 2G. وقد قِيست جودة إشارة الشبكة باستخدام تطبيق G-NetTrack Lite. أظهرت النتائج تفوق بروتوكول MQTT على HTTP في معظم ظروف الشبكة؛ إذ حقق MQTT موثوقية تصل إلى 99.99% على شبكة Tri 4G، وأدنى كمون بلغ 33.35 مللي ثانية على شبكة WiFi، وأعلى إنتاجية بلغت 85.48 رسالة/ثانية على شبكة Tri 4G. أما على شبكات الجيل الثاني (2G)، فقد عانى كلا البروتوكولَين من تدهور ملحوظ في الأداء بسبب محدودية تقنية الشبكة. تشير النتائج إلى أن تقنية الشبكة تؤثر تأثيرًا أكبر في أداء الاتصالات مقارنةً بقوة الإشارة. ويُوصى باستخدام بروتوكول MQTT بدلًا من HTTP في تطبيقات أنظمة إنترنت الأشياء متعددة الأجهزة.