Evaluación comparativa de JSON y CBOR para sistemas industriales

Abstract

En entornos de Internet Industrial de las Cosas (IIoT), la eficiencia en la comunicación impacta directamente en el consumo energético, el determinismo, la escalabilidad y el desempeño en tiempo real. Aunque JSON continúa siendo el estándar de facto para el intercambio de datos debido a su legibilidad e interoperabilidad, su naturaleza textual impone una sobrecarga computacional significativa en sistemas embebidos con recursos limitados. Este trabajo presenta una evaluación experimental comparativa entre JSON y CBOR (Concise Binary Object Representation) sobre un nodo edge basado en ESP32 operando a 240 MHz. Se realizaron cincuenta pruebas de benchmark utilizando el protocolo MQTT, midiendo tamaño de carga útil, ciclos de CPU y latencia de parseo. Los resultados muestran que CBOR reduce el tamaño del payload en un 28,2 %, disminuye los ciclos de CPU aproximadamente un 99,8 % y mejora la latencia de parseo en un factor de 650× respecto de JSON. Los hallazgos demuestran que la CBOR incrementa significativamente la viabilidad en tiempo real, eficiencia energética y la escalabilidad en aplicaciones de IIoT (Internet industrial de las cosas).