Кластерна система доставки контенту на базі Raspberry Pi

Abstract

Магістерська робота присвячена розробці програмно-апаратного комплексу системи доставки контенту на базі сенсорної IoT- мережі. Розглянуто наявні апаратно-програмні рішення , їх переваги та недоліки, протоколи передачі даних у пристроях IoT та варіанти створення системи доставки контенту. Практичне значення результатів дослідження та розробки полягає у можливості використання розробки в умовах обмеженого енергопостачання та умовах, що потребують резервування мережевих ліній зв’язку для зменшення навантаження на мережу. Пояснювальна записка магістерської роботи складається зі вступу, чотирьох розділів, переліку джерел посилання, 2 додатків та спеціальної частини з охорони праці. У вступі визначається актуальність теми, наведено задачі, які заплановано вирішити для досягнення поставленої мети. У першому розділі проводиться аналіз предметної області та принципи роботи наявних пристроїв передачі та моніторингу даних. Зроблено огляд методів передачі даних у пристроях «Інтернету речей» та проаналізовано їх переваги та недоліки. Виконано огляд патентів, пов’язаних з предметною областю. У другому розділі проведено аналіз технологій, використовуваних у створенні та роботі пристроїв моніторингу показників різноманітних датчиків, та компонентів, за допомогою яких може бути реалізована апаратна частина. У третьому розділі розроблено апаратну та програмну частину пристрою доставки контенту. Розробка ПЗ здійснена у середовищі розробки Arduino IDE, програмне забезпечення написано мовою C++, серверна частина написана мовою Python. У висновках наводяться підсумки проведеної роботи , основний функціонал системи та сфери застосування розробленої системи. У спеціальній частині з охорони праці та безпеки у надзвичайних ситуаціях проаналізовано систему заходів і засобів по запобіганню впливу на людину несприятливих факторів, які супроводжують роботу працівника ІТ сфери. Виконано аналіз освітлення та мікрокліматичних умов на робочому місці, управління цивільним захистом на підприємстві у разі виникнення пожежі. Бакалаврська робота містить 74 с. (без додатків), 32 рис., 4 табл., 26 джерел посилання та 2 додатки. The master's thesis is devoted to the development of a hardware and software complex of a content delivery system based on the sensor IoT network. Available hardware and software solutions, their advantages and disadvantages, data transmission protocols in IoT devices and options for creating a content delivery system are considered. The practical significance of the results of research and development lies in the possibility of using the development in conditions of limited energy supply and conditions that require the reservation of network communication lines to reduce the load on the network. The explanatory note of the master's thesis consists of an introduction, four chapters, a list of reference sources, 2 appendices and a special part on labor protection. In the introduction, the relevance of the topic is determined, the tasks that are planned to be solved in order to achieve the set goal are given. In the first section, an analysis of the subject area and the principles of operation of existing data transmission and monitoring devices is carried out. An overview of data transmission methods in Internet of Things devices was made and their advantages and disadvantages were analyzed. A review of patents related to the subject area was performed. In the second section, an analysis of the technologies used in the creation and operation of devices for monitoring indicators of various sensors, and the components that can be used to implement the hardware part, is carried out. In the third chapter, the hardware and software part of the content delivery device is developed. Software development is carried out in the Arduino IDE development environment, the software is written in C++, the server part is written in Python. The conclusions include the results of the work carried out, the main functionality of the system and the areas of application of the developed system. In the special part on labor protection and safety in emergency situations, a system of measures and means to prevent adverse factors that accompany the work of an IT worker is analyzed. Analysis of lighting and microclimatic conditions at the workplace, management of civil protection at the enterprise in case of fire was performed. The master's thesis contains 74 p. (without appendices), 32 fig., 4 tables, 26 reference sources and 2 appendices.