ПІДХІД ДО ВИБОРУ ПРОТОКОЛУ ТА АРХІТЕКТУРИ АВТОНОМНОЇ ДІЛЯНКИ ГРАНИЧНОГО ШАРУ ІОТ

Abstract

Актуальність. Стрімке зростання масштабів Інтернету речей (IoT) та потреб у моніторингу, автоматизації й оптимізації процесів у промисловості, логістиці, енергетиці, транспорті та смарт-технологіях зумовлює підвищений інтерес до ефективної організації мережних протоколів. Вибір протоколів передачі даних і архітектури мережі визначає продуктивність, енергоефективність, масштабованість та надійність IoT-систем, що робить цю тематику ключовою для сучасних досліджень і практичного впровадження. Об’єкт дослідження: протоколи та архітектури організації мережних протоколів Інтернету речей. Мета статті: аналіз і порівняння ефективності протоколів MQTT, CoAP, AMQP, XMPP та DDS, а також централізованої, децентралізованої та гібридної архітектур IoT для визначення задовільних рішень щодо побудови продуктивних і надійних систем Інтернету речей. Результати до слідження. У роботі проведено аналіз протоколів IoT за ключовими метриками: затримкою передачі, енергоефективністю та масштабованістю. Встановлено, що протоколи CoAP і DDS забезпечують найменші затримки, тоді як MQTT і COAP демонструють найкращу масштабованість. Протокол CoAP виявився найбільш енергоефективним, а AMQP і XMPP – показали підвищені витрати ресурсів. Оцінка архітектур IoT показала, що централізована архітектура забезпечує простоту керування, але має низьку стійкість до відмов, децентралізована – високу надійність і масштабованість, гібридна – збалансовані показники затримки, продуктивності й стійкості. Запропоновано комбінований підхід, що поєднує використання CoAP і MQTT у гібридній архітектурі для підвищення ефективності та адаптивності IoT-систем. Висновки. Сучасні протоколи і архітектури IoT мають різну ефективність залежно від умов застосування. Отримані результати можуть бути використані для побудови енергоефективних, масштабованих і надійних IoT-рішень у системах розумного моніторингу, автоматизації та безпеки. Сфера використання отриманих результатів: промислові та побутові IoT-системи, мережі моніторингу, автоматизовані системи керування, смарт-міста.