Оцінка ефективності застосування хмарних обчислень для систем громадського транспорту на основі концепції інтернету речей

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.285514

Ключові слова:

інтернет речей, хмарні обчислення, архітектура системи, системи міського транспорту, масштабованість

Анотація

Об'єктом дослідження є хмарні обчислення як елемент серверної інфраструктури для інтелектуальних систем громадського транспорту. З урахуванням зростання складності та вимог, що ставляться до сучасного транспорту, застосування концепції Інтернету речей має високий потенціал для покращення ефективності та комфорту пасажирів. Оскільки навантаження яке генерується в системах Інтернету речей є динамічним та важкопрогнозованим, то застосування традиційної інфраструктури з виділеними серверами є неоптимальним. У цьому дослідженні розглядається використання хмарних обчислень як основної серверної інфраструктури для вищенаведених систем. Проведено дослідження основних хмарних платформ, які можуть бути застосовані для розробки таких систем. Автори розробили архітектуру системи, а також оцінили продуктивність і масштабованість окремих її компонентів. Для тестування системи було розроблено програмний емулятор, який імітує модуль контролера, що встановлюється в транспортних засобах. За допомогою емулятора було проведено стрес-тести для аналізу та підтвердження здатності масштабування та обробки вхідних даних запропонованою архітектурою. Сценарії тестування були розробленні та проведені на основі наявної системи громадського транспорту м. Київ, Україна. Результати експериментів показали, що запропонована система Інтернету речей здатна масштабуватися відповідно до навантаження, яке генерується підключеними пристроями. Встановлено, що при збільшенні кількості вхідних повідомлень з 40 до 6000 середній час обробки повідомлення залишається незмінним, а також коефіцієнт помилок не зростає, що є показником стабільної роботи системи. Одержані результати можуть бути використані при розробці сучасних систем громадського транспорту, а також для модернізації вже існуючих

Біографії авторів

Ігор Володимирович Закутинський, Національний авіаційний університет

Аспірант

Кафедра радіоелектронних пристроїв та систем

Леонід Вікторович Сібрук, Національний авіаційний університет

Доктор технічних наук, професор

Кафедра радіоелектронних пристроїв та систем

Ігор Євгенович Рабодзей, Національний авіаційний університет

Кафедра безпеки інформаційних технологій

Посилання

  1. Future Of Industry Ecosystems: Shared Data And Insights. IDC. Available at: https://blogs.idc.com/2021/01/06/future-of-industry-ecosystems-shared-data-and-insights/
  2. Mchergui, A., Hajlaoui, R., Moulahi, T., Alabdulatif, A., Lorenz, P. (2023). Steam computing paradigm: Cross‐layer solutions over cloud, fog, and edge computing. IET Wireless Sensor Systems. doi: https://doi.org/10.1049/wss2.12051
  3. Porru, S., Misso, F. E., Pani, F. E., Repetto, C. (2020). Smart mobility and public transport: Opportunities and challenges in rural and urban areas. Journal of Traffic and Transportation Engineering (English Edition), 7 (1), 88–97. doi: https://doi.org/10.1016/j.jtte.2019.10.002
  4. Farkas, K., Feher, G., Benczur, A., Sidlo, C. (2015). Crowdsending based public transport information service in smart cities. IEEE Communications Magazine, 53 (8), 158–165. doi: https://doi.org/10.1109/mcom.2015.7180523
  5. Vieira, E., Almeida, J., Ferreira, J., Dias, T., Vieira Silva, A., Moura, L. (2023). A Roadside and Cloud-Based Vehicular Communications Framework for the Provision of C-ITS Services. Information, 14 (3), 153. doi: https://doi.org/10.3390/info14030153
  6. Metzger, F., Hobfeld, T., Bauer, A., Kounev, S., Heegaard, P. E. (2019). Modeling of Aggregated IoT Traffic and Its Application to an IoT Cloud. Proceedings of the IEEE, 107 (4), 679–694. doi: https://doi.org/10.1109/jproc.2019.2901578
  7. Khan, M. A., Nawaz, T., Khan, U. S., Hamza, A., Rashid, N. (2023). IoT-Based Non-Intrusive Automated Driver Drowsiness Monitoring Framework for Logistics and Public Transport Applications to Enhance Road Safety. IEEE Access, 11, 14385–14397. doi: https://doi.org/10.1109/access.2023.3244008
  8. Hind, M., Noura, O., Sanae, M., Abraham, A. (2023). A Comparative Study for Modeling IoT Security Systems. Lecture Notes in Networks and Systems, 258–269. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-031-35510-3_25
  9. Ahmad, W., Rasool, A., Javed, A. R., Baker, T., Jalil, Z. (2021). Cyber Security in IoT-Based Cloud Computing: A Comprehensive Survey. Electronics, 11 (1), 16. doi: https://doi.org/10.3390/electronics11010016
  10. Siwakoti, Y. R., Bhurtel, M., Rawat, D. B., Oest, A., Johnson, R. C. (2023). Advances in IoT Security: Vulnerabilities, Enabled Criminal Services, Attacks, and Countermeasures. IEEE Internet of Things Journal, 10 (13), 11224–11239. doi: https://doi.org/10.1109/jiot.2023.3252594
  11. Zakutynskyi, I., Sibruk, L., Kokarieva, A. (2023). IoT System for Monitoring and Managing Public Transport Data. WSEAS TRANSACTIONS ON SYSTEMS, 22, 242–248. doi: https://doi.org/10.37394/23202.2023.22.25
  12. Kyivpastrans. Wikipedia. Available at: https://en.wikipedia.org/wiki/Kyivpastrans
  13. Availability. Amazon. Available at: https://docs.aws.amazon.com/wellarchitected/latest/reliability-pillar/availability.html
  14. Image "RaspberryPi B3 +". Available at: https://media.distrelec.com/Web/WebShopImages/landscape_large/8-/01/RaspberryPi_B3_plus_30109158-01.jpg
  15. Image "Teltonika TRM 250". Available at: https://wiki.teltonika-networks.com/images/3/3f/Trm250_hd_1.png
  16. Data modeling. Amazon. Available at: https://docs.aws.amazon.com/timestream/latest/developerguide/data-modeling.html
  17. Massaro, A., Selicato, S., Galiano, A. (2020). Predictive Maintenance of Bus Fleet by Intelligent Smart Electronic Board Implementing Artificial Intelligence. IoT, 1 (2), 180–197. doi: https://doi.org/10.3390/iot1020012
Оцінка ефективності застосування хмарних обчислень для систем громадського транспорту на основі концепції інтернету речей

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-08-31

Як цитувати

Закутинський, І. В., Сібрук, Л. В., & Рабодзей, І. Є. (2023). Оцінка ефективності застосування хмарних обчислень для систем громадського транспорту на основі концепції інтернету речей. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(9 (124), 6–13. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.285514

Номер

Том 4 № 9 (124) (2023): Інформаційно-керуючі системи

Розділ

Інформаційно-керуючі системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Ihor Zakutynskyi, Leonid Sibruk, Ihor Rabodzei

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.