Дослідження архітектур та методів розгортання сервісів промислового Інтернету речей
Автор: Щербина Максим Дмитрович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Системне адміністрування телекомунікаційних мереж
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: IIoT (Industrial Інтернет речей) є складовою частиною технології Інтернету речей та її основним напрямком на даному етапі розвитку. Промисловий Інтернет речей є системою інтегрованих комп’ютерних мереж і пов’язаних з ними промисловими (виробничими) об’єктами з вбудованими датчиками і програмним забезпеченням для збору та обміну даних, з можливістю дистанційного керування і контролю в автоматичному режимі, без втручання людини. На прикладі систем «Розумне місто» та «Розумний дім» можна уявити можливості таких систем та їх застосування в повсякденному житті. Такі системи можна вдосконалити та автоматизувати, щоб замінити людину десятком моніторів. Продуктивність різних датчиків і камер для безпеки швидко реагує на всі запрограмовані зміни та попереджає користувача або приймає швидкі рішення щодо нейтралізації загрози. Розробку та підтримку інтелектуальних систем моніторингу міста можна охарактеризувати двома основними проблемами: проблемами розгортання вузлів і проблемами моніторингу. За допомогою штучного інтелекту та машинного навчання ми можемо побудувати модель складних систем, щоб отримати всебічне уявлення про місто. Постійне зниження вартості бездротових сенсорних мереж дозволяє вбудовувати їх скрізь, щоб контролювати та відстежувати практично будь-який простір і середовище, а також утворювати Інтернет речей. Наприклад, ми можемо легко контролювати температуру та вологість у кімнатах розумних будинків, щоб забезпечити комфортні та екологічно чисті умови проживання та роботи. Трафік можна відстежувати, щоб надавати водіям інформацію для кращого планування маршруту, уникнення заторів і безпечного руху. Ми можемо відстежувати коливання в мостах і вежах, щоб забезпечити стійкість конструкцій і будівель. Контроль якості води та витоків у трубопроводах у водорозподільних мережах може забезпечити чистоту питної води та розумне споживання води через витоки. Усі такі системи, засновані на сенсорних мережах, надають своєчасну інформацію, яка сприяє прийняттю рішень щодо комфорту чи безпеки. Таким чином, вони відіграють значну роль у побудові розумного міста. Розробку та підтримку інтелектуальних систем моніторингу міста можна охарактеризувати двома основними проблемами: проблемами розгортання вузлів і проблемами моніторингу. За допомогою штучного інтелекту та машинного навчання ми можемо побудувати модель складних систем, щоб отримати всебічне уявлення про місто. Після збору та обробки інформації вона має бути доступною для громадськості. Тип одержуваної інформації користувач може налаштувати, а сучасні технології дозволяють використовувати не тільки мобільні пристрої, а й вбудовані системи в транспортні засоби або нові елементи, такі як окуляри або розумні годинники. Однією з головних проблем у цьому плані є створення систем доступу з кількома пристроями на основі стандартних веб-технологій, які використовують дані, якими обмінюються міста та їхні мешканці, пропонуючи їм якісні послуги, які відповідають їхнім потребам. У цьому проекті представлені варіанти практичного використання концепції для управління трафіком, безпеки будинку, системи відстеження та вимірювання температури. У Інтернеті речей «річ» відноситься до об’єкта, який робить щось значуще в нашому житті та має здатність спілкуватися через загальнодоступний Інтернет. Щоб відповідати наведеному вище визначенню, ми розробляємо «річ» як пристрій, який складається з материнської плати Raspberry Pi, підключеної до Інтернету, зовнішнього пристрою та програмного забезпечення Python для керування зовнішнім пристроєм за допомогою протоколу MQTT. У магістерській роботі запропоновано практичну реалізацію найбільш поширених кінцевих пристроїв для систем Smart City, таких як інтелектуальні світлофори, пристрої клімат-контролю та камери відеоспостереження з інтелектуальним керуванням. Ключові слова: IIoT, IoT, Розумний дім, Розумне місто, Raspberry Pi, Python, автоматизовані системи, моніторинг.