Performance measurements and analysis of bluetooth low energy

The Internet of Things (IoT) paradigm has been rapidly gaining ground in the academic and industry communities as one of the most important emerging technologies. Some wireless communication technologies such as Bluetooth Low Energy (BLE) have been pointed as key technologies that will drive IoT applications. In order to leverage the BLE technology in IoT applications and identify the niche of applications this technology is more suitable, it is essential we have a deep understanding regarding some features such as link capacity, data transfer delay, connection establishment latency, and power consumption. This work evaluates the networking capabilities from BLE in scenarios of data transfer and connection establishment. The metrics maximum throughput, one-way delay, round-trip time, and connection establishment latency are evaluated through experimental measurements and we investigate how some factors (e.g. connection interval, pairing, packet size) impact on these metrics. Finally, this work proposes analytical models for the metrics investigated.O paradigma da Internet das Coisas (Internet of Things - IoT) tem recebido grande destaque tanto das comunidades científicas como da indústria nos últimos anos. Algumas tecnologias de comunicação sem fio como Bluetooth Low Energy (BLE) tem sido apontadas como tecnologias que terão um papel fundamental na concepção de aplicativos de IoT. Um entendimento profundo de algumas características da tecnologia, como vazão e atraso na transmissão de dados, latência no estabelecimento de conexão e consumo de energia, é essencial para explorar ao máximo a tecnologia em cenários de IoT e identificar o nicho de aplicação onde esta tecnologia é mais aplicável. Este trabalho apresenta uma avaliação de desempenho da tecnologia BLE em cenários de transmissão de dados e estabelecimento de conexão. As métricas vazão máxima, atraso fim-a-fim, atraso ida-e-volta (Round-Trip Time - RTT) e latência de estabelecimento de conexão são avaliadas através de experimentos. Este trabalho também investiga como alguns fatores, como intervalo de conexão, encriptação de link e tamanho de pacote, impactam nas métricas avaliadas. Por fim, este trabalho apresenta modelos analíticos para as métricas investigadas