ANÁLISE COMPARATIVA DO CONSUMO DE ENERGIA E DESEMPENHO NA TRANSIÇÃO DO IPV4 PARA IPV6 EM DISPOSITIVOS IOT DE BAIXO CONSUMO

Resumo

Este estudo realizou uma análise comparativa entre os protocolos IPv4 e IPv6, a fim de avaliar a eficiência energética e o desempenho quando implementados em dispositivos IoT de baixo consumo energético. A pesquisa foi conduzida mediante análise documental e estudo experimental utilizando as ferramentas Microsoft Azure, protocolo broker MQTT Mosquitto em uma máquina virtual Ubuntu 22.04 LTS e a biblioteca Python paho-mqtt, utilizando o modelo ESP8266. No experimento, 10 mensagens MQTT, simulando pequenos pacotes de informação enviados entre dispositivos, foram transmitidas a cada segundo nos cenários IPv4 e IPv6, registrando a latência e o consumo energético estimado mediante parâmetros elétricos típicos do dispositivo (3,3V e 80mA). Complementarmente, foram realizados testes com diferentes tamanhos de payload (32, 128 e 512 bytes) e dois perfis de tráfego, normal e intensificado, a fim de verificar se essas variações modificam o desempenho relativo entre os protocolos. Os resultados do IPv6 demonstraram menor consumo energético total e menor latência média em comparação ao IPv4. Em geral, o IPv6 mostrou-se mais adequado para dispositivos IoT de baixo consumo energético, devido ao seu processamento eficiente, maior capacidade de endereçamento e compatibilidade com redes LPWAN, embora essa vantagem não se tenha mantido de forma constante em todas as configurações de payload e perfil de tráfego avaliadas. Enquanto o IPv4 foi considerado menos eficiente decorrente de seu espaço reduzido de endereços, necessitando utilizar NAT e aumentando o processamento, além da ausência de suporte às tecnologias como o 6LoWPAN e SCHC, essenciais para operar em redes LPWAN. Conclui-se que o uso de protocolos adequados nos dispositivos IoT de baixo consumo é primordial para sua evolução, apontando implicações para o avanço de soluções que garantem uma comunicação de baixo custo energético e sugerindo a evolução em eficiência de energia, segurança e escalabilidade como caminho para estudos futuros.