Análise Comparativa de Desempenho do Raspberry Pi Zero W e Zero 2W para Computação de Borda em Cenários de IoT
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2025-07-23
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Edge computing has emerged as a promising solution to address the challenges of latency, bandwidth limitations, and real-time processing in Internet of Things (IoT) applications. This study presents a comparative performance analysis of the Raspberry Pi Zero W and Zero 2W in an edge computing scenario, focusing on key metrics such as CPU utilization, memory usage, and network traffic. The experimental setup emulates an IoT environment, where temperature and pressure sensors transmit data to the Raspberry Pi devices for local processing at the network edge. The results indicate that while both models are capable of handling the workload, the Zero 2W demonstrates significantly better CPU performance, maintaining 53.26% idle time compared to only 20.20% for the Zero W under similar loads. In contrast, the Zero W offers a more cost-effective solution with acceptable performance for applications that require lower data volumes, less intensive processing, or have more flexible latency requirements. This analysis supports the design of efficient and scalable edge computing architectures across various IoT domains, providing guidelines for selecting the most appropriate hardware based on specific application requirements.
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A computação de borda surge como uma alternativa viável para mitigar entraves relacionados à latência, restrições de largura de banda e processamento imediato em ecossistemas de Internet das Coisas (IoT). O presente estudo detalha uma investigação comparativa de performance entre os microcomputadores Raspberry Pi Zero W e Zero 2W sob condições de edge computing, priorizando indicadores fundamentais como o uso de processamento central, ocupação de memória volátil e fluxo de dados em rede. A infraestrutura de testes emula uma rede de IoT na qual transdutores de pressão atmosférica e temperatura realizam o envio de informações para os terminais Raspberry Pi, encarregados pela execução de tarefas computacionais locais na extremidade da rede. As evidências experimentais demonstram a proficiência de ambas as versões na gestão da demanda operacional, embora o modelo Zero 2W tenha manifestado uma eficiência de CPU notavelmente superior, preservando uma ociosidade de 53,26% em contraste com os 20,20% registrados pelo Zero W em cenários de estresse equivalentes. Inversamente, a variante Zero W posiciona-se como uma escolha financeiramente otimizada, provendo resultados satisfatórios para sistemas que operam com fluxos informacionais reduzidos, menor rigor computacional ou tolerâncias de latência mais brandas. Esta pesquisa fornece subsídios para a estruturação de topologias de borda mais ágeis e expansíveis em variadas esferas da IoT, estabelecendo critérios técnicos para a escolha do hardware pertinente às necessidades particulares de cada aplicação.
Descrição
Referência
SILVA, Ulremberg Barbosa Teodoro da. Análise Comparativa de Desempenho do Raspberry Pi Zero W e Zero 2W para Computação de Borda em Cenários de IoT. 2025. 22 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Licenciatura em Computação) – Departamento de Computação, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife, 2026.
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