АНАЛІЗ ОСОБЛИВОСТЕЙ ВИКОРИСТАННЯ ТУМАННИХ КОМП’ЮТЕРНИХ СЕРЕДОВИЩ ДЛЯ ПОБУДОВИ IOT ІНФРАСТРУКТУРИ
DOI:
https://doi.org/10.32782/IT/2025-1-31Ключові слова:
IoT, туманні комп’ютерні середовища, децентралізація, обробка даних, екологічний моніторинг, хмарна інфраструктура, затримка передачі даних, безперебійність системи.Анотація
Використання туманних комп’ютерних середовищ має важливе значення для оптимізації роботи IoT інфраструктури, особливо в умовах постійного зростання кількості підключених пристроїв та необхідності швидкої обробки великих обсягів даних. Мета роботи полягає в огляді та оцінці особливостей застосування туманних комп’ютерних середовищ для побудови IoT інфраструктури, що дозволить зменшити затримки, покращити безпеку даних та знизити навантаження на центральні сервери. Методологія. У роботі використано методологію теоретичного аналізу для розгляду різних варіантів побудови IoT систем, зокрема з централізованою хмарною архітектурою та децентралізованою архітектурою на базі туманних середовищ. Особлива увага приділена аналізу систем екологічного моніторингу. Наукова новизна полягає в дослідженні особливостей використання туманних середовищ для побудови децентралізованих IoT систем, а також у визначенні ключових переваг, таких як зменшення затримок та покращення стабільності роботи мережі. Висновки. Туманні комп’ютерні середовища значно покращують роботу IoT інфраструктури, зменшуючи затримки передачі даних і розвантажуючи центральні сервери. Це підвищує стабільність та безпеку системи, хоча і потребує додаткових витрат через складнішу архітектуру. Впровадження таких середовищ, несе особливу користь для масштабних систем, де швидкість обробки даних є критично важливою, наприклад у системах, логіка яких ґрунтується на аналізі великих обсягів інформації, задля миттєвої реакції на появу відхилень від заданої норми. Туманні середовища були розглянуті для впровадження у систему екологічного моніторингу з функціоналом сповіщення населення про екологічні загрози. Впровадження такої системи на базі туманних середовищ дозволило децентралізувати систему, що в свою чергу забезпечило систему безперебійністю роботи, пришвидшило виконання критично важливого функціоналу системи, та розвантажило центральний сервер від необхідності обробляти велику кількість запитів від давачів.
Посилання
H. S., V. N. A Review on Fog Computing: Architecture, Fog with IoT, Algorithms and Research Challenges. ICT Express. 2021. Vol. 7, no. 2. P. 162–176. https://doi.org/10.1016/j.icte.2021.05.004 (date of access: 12.10.2024).
Atlam H., Walters R., Wills G. Fog Computing and the Internet of Things: A Review. Big Data and Cognitive Computing. 2018. Vol. 2, no. 2. P. 10. https://doi.org/10.3390/bdcc2020010 (date of access: 12.10.2024).
Das R., Inuwa M. M. A review on Fog Computing: Issues, Characteristics, Challenges, and Potential Applications. Telematics and Informatics Reports. 2023. P. 100049. https://doi.org/10.1016/j.teler.2023.100049 (date of access: 12.10.2024).
Orchestration in Fog Computing: A Comprehensive Survey / B. Costa et al. ACM Computing Surveys. 2023. Vol. 55, no. 2. P. 1–34. https://doi.org/10.1145/3486221 (date of access: 10.11.2024).
Edge and fog computing for IoT: A survey on current research activities & future directions / M. Laroui et al. Computer Communications. 2021. https://doi.org/10.1016/j.comcom.2021.09.003 (date of access: 10.11.2024).
Tsvirkun L., Myronov Y. Challenges and Specificities of Adopting Continuous Integration within Scalable Cloud Environments. 2023 IEEE 18th International Conference on Computer Science and Information Technologies (CSIT), Lviv, Ukraine, 19–21 October 2023. 2023. https://doi.org/10.1109/csit61576.2023.10324010 (date of access: 13.11.2025).
Fog computing for next-generation Internet of Things: Fundamental, state-of-the-art and research challenges / A. Hazra et al. Computer Science Review. 2023. Vol. 48. P. 100549. https://doi.org/10.1016/j.cosrev.2023.100549 (date of access: 10.11.2024).
Singh J., Singh P., Gill S. S. Fog computing: A taxonomy, systematic review, current trends and research challenges. Journal of Parallel and Distributed Computing. 2021. Vol. 157. P. 56–85. https://doi.org/10.1016/j.jpdc.2021.06.005 (date of access: 10.11.2024).
Latency-Adjustable Cloud/Fog Computing Architecture for Time-Sensitive Environmental Monitoring in Olive Groves. A. Tsipis et al. AgriEngineering. 2020. Vol. 2, no. 1. P. 175–205. https://doi.org/10.3390/agriengineering2010011 (date of access: 10.11.2024).
Srividhya S., Sankaranarayanan S. IoT–Fog Enabled Framework for Forest Fire Management System,. Fourth World Conference on Smart Trends in Systems, Security and Sustainability : (WorldS4), London, 27–28 July 2020. 2020. P. 273–276.
Fog Computing based Automated Accident Detection and Emergency Response System using Android Smartphone / B. K. Dar et al. 4th International Conference on Emerging Technologies (ICET), Islamabad, 21–22 November 2018. 2018. P. 1–6.
