Estudio e implementación en Matlab de un entorno de comunicación basado en protocolos del Internet de las Cosas para clientes de Teleoperación en Robótica

Burbano Vallejo, Leonardo Francisco

2017-07-10

Burbano Vallejo, L. F. (2017). Estudio e implementación en Matlab de un entorno de comunicación basado en protocolos del Internet de las Cosas para clientes de Teleoperación en Robótica. 199 hojas. Quito : EPN
T-IE/4476/CD 7970

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Hidalgo Lascano, Pablo William, director

The aim of this Project is the implementation and evaluation in Matlab of an environment of communication through Internet, based on Internet of Things protocols, for Teleoperation clients in Robotics. The requirements of the communication subsystem for a Robot Teleoperation system are analyzed, where Internet of Things protocols, MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) and WebSocket, are proposed as communication alternatives between the Operator and the Robot. Subsequently, a framework is developed based on Dynamic Link Libraries (DLL), which allow the use of the mentioned protocols from Matlab. The behavior of the framework is evaluated through the simulation of a virtual robot Teleoperation in Unity3D for 4 different scenarios using parameters such as RTT (Round Trip delay-Time), jitter, lost packet rate and stability. Finally, the results are analyzed and a comparison is made between MQTT and WebSocket protocols for this application; in addition, a behavioral profile of each of these protocols is generated in robot Teleoperation.

El presente proyecto de titulación tiene como objetivo implementar y evaluar en Matlab un entorno de comunicación a través de Internet, basado en protocolos del Internet de las Cosas, para clientes de Teleoperación en Robótica. Se analizan los requerimientos del subsistema de comunicación para un sistema de Teleoperación de Robots, donde se proponen como alternativas de comunicación entre el Operador y el Robot a los protocolos del Internet de las Cosas, MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) y WebSocket. Posteriormente, se desarrolla un framework basado en Librerías de Enlace Dinámico (DLL), las cuales permiten el uso de los protocolos mencionados desde Matlab. Se evalua el comportamiento del framework a través la simulación de la Teleoperación de un robot virtual en Unity3D para 4 escenarios diferentes mediante parámetros como RTT (Round Trip delay-Time), jitter, tasa de paquetes perdidos y estabilidad. Finalmente, se analizan los resultados y se realiza una comparación entre los protocolos MQTT y WebSocket para esta aplicación; además se genera un perfil de comportamiento de cada uno de estos protocolos en la Teleoperación de robots.

COMUNICACIÓNES DIGITALES; TELEMÁTICA; ROBÓTICA;