Análisis de protocolo MQTT con Broker Mosquitto aplicado en dispositivos IOT mediante sistemas de control y telemetría de invernaderos. Estudio de Caso: Jardín Botánico de la Ciudad de Posadas, Provincia de Misiones, República Argentina”

Abstract

En los últimos años IoT ha revolucionado la agricultura, especialmente en invernaderos, mejorando significativamente la gestión y la eficiencia de producción. El protocolo MQTT sobresale en este escenario por su eficacia y fiabilidad en la comunicación entre dispositivos IoT. El propósito principal de este trabajo de investigación fue analizar en profundidad el protocolo MQTT, especialmente en su interacción con el Broker Mosquitto, y su aplicación en sistemas de telemetría y control de invernaderos. Este análisis buscó evaluar cómo el protocolo, conocido por su eficiencia en consumo de energía y ancho de banda, se aplica en la agricultura para optimizar la operación de invernaderos y mejorar el rendimiento de los cultivos. Se desarrolló y evaluó un analizador de tráfico MQTT utilizando el Broker Mosquitto en dispositivos IoT para sistemas de invernaderos. Se realizó una revisión completa sobre otros trabajos de investigación, se identificaron los requerimientos necesarios y se diseñó un Prototipo en Python ejecutado en un servidor Raspberry Pi. Las pruebas en entornos reales ayudaron a evaluar su rendimiento y eficacia, y se comparó con soluciones existentes. Los resultados destacaron los beneficios del uso de MQTT en IoT y brindaron recomendaciones para su implementación.

In recent years IoT has revolutionized agriculture, especially in greenhouses, significantly improving production management and efficiency. The MQTT protocol stands out in this scenario due to its effectiveness and reliability in communication between IoT devices. The main purpose of this research work was to analyze in depth the MQTT protocol, especially in its interaction with the Mosquitto Broker, and its application in telemetry and greenhouse control systems. This analysis sought to evaluate how the protocol, known for its efficiency in energy consumption and bandwidth, is applied in agriculture to optimize greenhouse operations and improve crop yields. An MQTT traffic analyzer was developed and evaluated using the Mosquitto Broker on IoT devices for greenhouse systems. A complete review of other research works was carried out, the necessary requirements were identified and a prototype was designed in Python executed on a Raspberry Pi server. Testing in real environments helped evaluate its performance and effectiveness, and compared it with existing solutions. The results highlighted the benefits of using MQTT in IoT and provided recommendations for its implementation.