1. CSN
  2. Всі випуски
  3. Випуск 2, Номер 1, 2020
  4. Створення апаратно-програмної платформи для сучасного застосування інтернету речей на основі туманних обчислень із використанням технологій CLOUD-NATIVE

Створення апаратно-програмної платформи для сучасного застосування інтернету речей на основі туманних обчислень із використанням технологій CLOUD-NATIVE

CSN.
2020;
Випуск 2, Номер 1
: cc. 102 - 114
https://doi.org/10.23939/csn2020.01.102
Автори:
  1. А. Г. Шевченко
  2. С. В. Пузирьов
1
Чорноморський національний університет імені Петра Могили, кафедра комп’ютерної інженерії
2
Чорноморський національний університет імені Петра Могили, кафедра комп’ютерної інженерії

Питання цифрової трансформації на цей момент є дуже актуальним у зв’язку з епідеміо- логічною ситуацією і переходом систем до цифрового середовища. IoT є одним із головних рушіїв цифрової трансформації. Internet of things (IoT) — це розширення всесвітньої мережі, яка об’єднує сенсори, контролери та інші різноманітні пристрої, так звані «things», які обмінюються даними між собою за допомогою всесвітньої мережі. Розроблення апаратно-програмного комплексу для організації туманних та граничних обчислень було поділено на три рівні: апаратний, оркестровий, прикладний, який поділяється на програмну та архітектурну частини. Апаратну частину реалізовано із застосуванням двох версій міні-комп’ютера Raspberry Pi: Raspberry Pi 4 та Raspberry Pi Zero, які підключаються в режимі master-slave. З боку оркестрової частини було використано технології K3S, Knative та Nuclio. Для реалізації програмної частини прикладного рівня було використано такі технології, як сервісна сітка Linkerd, система обміну повідомленнями NATS, реалізація протоколу RPC GRPC, бази даних TDengine, Apache Ignite, Badger. Архітектурну частину створено як стандарт розробки API, тому й можна застосовувати до різноманітних IoT програмних рішень будь-якою мовою програмування. Створену систему можна використовувати як платформу для побудови сучасних IoT-рішень за принципом туман- них граничних обчислень.

Інтернет речей
IoT-platform
Container technologies
Digital Twin
API
  1. Internet of Things (IoT) Applications for Enterprise Productivity / Koç, Erdinç // IGI Global. 2020. P. 26–28.
  2. The Acceleration of Digitization as Result of COVID-19 [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://www2.deloitte.com/global/en/blog/responsible-business-blog/2020/acceleration-of-digitization-as-result-of-covid-19.html 
  3. What is Digital Workspace - Digital Workspace Definition [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://www.citrix.com/ru-ru/glossary/what-is-digital-workspace.html 
  4. The Evolution of the Internet of Things [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://www.ti.com/lit/ml/swrb028/swrb028.pdf?ts=1606342825763&ref_url=h... oogle.com%252F
  5. IoT market size worldwide 2017–2025 / Statista [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://www.statista.com/statistics/976313/global-iot-market-size/ 
  6. 2020 International Conference on Applications and Techniques in Cyber / Jemal H. Abawajy, Kim-Kwang Raymond Choo, Zheng Xu, Mohammed Atiquzzaman // Springer Nature 2020. P. 540–541.
  7. The IoT Revolution: challenges and opportunities [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://www.gbnews.ch/the-iot-revolution/ 
  8. 5 challenges still facing the Internet of Things – IoT Now – How to run an IoT enabled business [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://www.iot-now.com/2020/06/03/103228-5-challenges-still-facing-the-internet-of-things/ 
  9. The Five Essential IoT Requirements and How to Achieve Them [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://www.cognizant.com/whitepapers/the-five-essential-iot-requirements-and-how-to-achieve-them-codex4241.pdf.
  10. Internet of Things (IoT) Applications for Enterprise Productivity / Koç, Erdinç // IGI Global 2020. P. 9–16.
  11. Definition of Edge Computing – Gartner Information Technology Glossary [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://www.gartner.com/en/information-technology/glossary/edge-computin... ation.
  12. computing-overview.pdf [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://www.cisco.com/c/dam/en_us/solutions/trends/iot/docs/computing-overview.pdf.
  13. Edge Computing vs. Fog Computing: What's the Difference? [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://www.cmswire.com/information-management/edge-computing-vs-fog-com... 0the%20same%20thing.&text=So%2C%20with%20Fog%20computing%2C%20the,itself%20without%20being %20transferred%20anywhere.
  14. Differences between Cloud, Fog and Edge Computing in IoT – Digiteum [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://www.digiteum.com/cloud-fog-edge-computing-iot .
  15. What is a Container? / App Containerization / Docker [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://www.docker.com/resources/what-container 
  16. Cloud Native Computing Foundation [Електронний ресурс] / Rezhym dostupu: https://www.cncf.io/ 
  17. Services for CNCF projects / Cloud Native Computing Foundation [Elektronnyy resurs] / Режим доступу: https://www.cncf.io/services-for-projects/ 
  18. CNCF Cloud Native Interactive Landscape [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://landscape.cncf.io/ 
  19. IoT Hardware Guide | 2019 Prototyping Boards & Development Kit Options [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://www.postscapes.com/internet-of-things-hardware/ 
  20. Raspberry Pi Microcomputers: the icing on the IoT cake / Indeema Software [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://indeema.com/blog/raspberry-pi-microcomputers--the-icing-on-the-iot-cake 
  21. rpi_DATA_2711_1p0_preliminary.pdf [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://www.raspberrypi.org/documentation/hardware/raspberrypi/bcm2711/rpi_DATA_2711_1p0_preliminary.pdf 
  22. K3s: Lightweight Kubernetes [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://k3s.io/ 
  23. Knative [Elektronnyy resurs] / Режим доступу: https://knative.dev/ 
  24. Nuclio: Serverless Platform for Automated Data Science [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://nuclio.io/ 
  25. The world's lightest, fastest service mesh. / Linkerd [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://linkerd.io/ 
  26. NATS – Open Source Messaging System / Secure, Native Cloud Application Development [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://nats.io/ 
  27. gRPC – A high-performance, open source universal RPC framework [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://grpc.io/ 
  28. Open Source In-Memory Computing Platform – Apache Ignite® [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://ignite.apache.org/ 
  29. TAOS Data / Big Data Platform Designed and Optimized for IoT [Електронний ресурс] / Rezhym dostupu: https://www.taosdata.com/en/ 
  30. GitHub-dgraph-io/badger: Fast key-value DB in Go. [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://github.com/dgraph-io/badger.
  31. Implementing Domain-Driven Design / Vaughn Vernon // Academic Press. 2013. P. 1–6.
  32. Event-Driven Architecture: How SOA Enables the Real-Time Enterprise / Hugh Taylor, Angela Yochem, Les Phillips, Frank Martinez // Pearson Education. 2009. P. 11–13.
  33. Microservices [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://martinfowler.com/articles/microservices.html 
  34. Serverless [Elektronnyy resurs] / Rezhym dostupu: https://martinfowler.com/bliki/Serverless.html 
  35. Digital Twin Driven Smart Manufacturing / Fei Tao, Meng Zhang, A.Y.C. Nee // Wesley. 2019. P. 7–10.