Розвиток мобільних кіберфізичних систем (МКФС) є перспективним напрямом досліджень і розробок для багатьох галузей, таких як промисловість, охорона здоров’я, домашня автоматизація та багато інших. Саме тому в роботі створено прототип МКФС на базі смартфона, що дає змогу збирати, обробляти і передавати дані з різних пристроїв і сенсорів у режимі реального часу в будь-якому місці. Спроєктовано архітектуру мобільної кіберфізичної системи моніторингу кліматичних параметрів з можливістю оповіщення у Telegram-каналі. Запропоновано алгоритм інтелектуального аналізу та оптимізації процесів передавання даних для розробленого прототипу МКФС. Перевага розробленої системи – можливість визначити пріоритетність моніторингових параметрів, що дає змогу швидко реагувати на критичні зміни температури на об’єкті, де виконують вимірювання. Крім того, реалізовано унікальний метод вимірювання наскрізної затримки передавання даних із використанням часової мітки в метаданих заголовка пакета. Метод дає змогу визначати час обробки пакетів кожного компонента МКФС та в умовах перевищення норм автоматично сповіщати про прийняття необхідних керуючих рішень. Підтримка такого методу в МКФС є особливо ефективним рішенням для моніторингу якості надання сервісу в режимі реального часу на об’єктах критичної інфраструктури. На основі досліджень встановлено, що запропонований алгоритм інтелектуального аналізу та оптимізації даних дав змогу зменшити кількість повідомлень у три рази та обсяг переданої інформації у 2,3 разу. В майбутньому розроблена система у поєднанні зі штучним інтелектом забезпечить надійне та якісне передавання даних навіть у непередбачуваних ситуаціях, що робить її перспективним рішенням для поліпшення якості життя людей та підвищення ефективності функціонування розумних інфраструктур у різних сферах.
[1] Y. Guo, X. Hu, B. Hu, J. Cheng, M. Zhou and R. Y. K. Kwok, “Mobile Cyber Physical Systems: Current Challenges and Future Networking Applications”, in IEEE Access, Vol. 6, pp. 12360–12368, 2018. DOI: 10.1109/ACCESS.2017.2782881.
[2] Y. Zhou, F. R. Yu, J. Chen and Y. Kuo, “Cyber-Physical-Social Systems: A State-of-the-Art Survey, Challenges and Opportunities”, in IEEE Communications Surveys & Tutorials, Vol. 22, No. 1, pp. 389–425, Firstquarter, 2020. DOI: 10.1109/COMST.2019.2959013.
[3] E. Pop, D. Gîfu and M. A. Moisescu, “Cyber-Physical Systems Based Business Models”, 2022 IEEE International Conference on Automation, Quality and Testing, Robotics (AQTR), Cluj-Napoca, Romania, 2022, pp. 1–6. DOI: 10.1109/AQTR55203.2022.9802061.
[4] S. Suganyadevi, S. S. Priya, R. Menaha, S. Sathiya, P. Jha and S. B. S, “Smart Healthcare in IoT using Convolutional Based Cyber Physical System”, 2022 IEEE 2nd Mysore Sub Section International Conference (MysuruCon), Mysuru, India, 2022, pp. 1–6. DOI: 10.1109/MysuruCon55714.2022.9972679.
[5] H.-C. Huang, C.-H. Tsai, and H.-C. Lin, “Development of 5G cyber-physical production system”, Int. J. Networked Distrib. Comput., 2022.
[6] H. Varshney, A. S. Allahloh and M. Sarfraz, “IoT Based eHealth Management System Using Arduino and Google Cloud Firestore”, 2019 International Conference on Electrical, Electronics and Computer Engineering (UPCON), Aligarh, India, 2019, pp. 1–6. DOI: 10.1109/UPCON47278.2019.8980238.
[7] C. Xie, “Building a cyber-physical system for developing IoT apps”, Medium, 21-Feb-2019 [Online]. Available: https://charlesxie.medium.com/building-a-cyber-physical-system-to-simpli.... [Accessed: 15-Mar-2023].
[8] Z.-Y. Bai and X.-Y. Huang, “Design and implementation of a cyber physical system for building smart living spaces”, Int. J. Distrib. Sens. Netw., Vol. 8, No. 5, p. 764186, 2012.
[9] TensorFlow lite for android” , TensorFlow. [Online]. Available: https://www.tensorflow.org/lite/android. [Accessed: 15-Mar-2023].
[10] M. Beshley, N. Kryvinska, H. Beshley, O. Kochan, and L. Barolli, “Measuring End-to-End Delay in Low Energy SDN IoT Platform”, Computers, Materials & Continua, Vol. 70, No. 1, pp. 19–41, 2021.