Интеграция облачных, туманных и граничных технологий для оптимизации высоконагруженных систем

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Исследование посвящено анализу методов и инструментов оптимизации работы высоконагруженных систем с использованием облачных, туманных и граничных технологий. Основное внимание уделяется пониманию концепции высоконагруженных систем, выявлению основных причин увеличения нагрузки на такие системы, а также изучению зависимости нагрузки от уровня масштабирования системы, количества пользователей и объема обрабатываемых данных. Введение этих технологий предполагает создание многоуровневой топологической структуры, которая способствует эффективной работе распределенных корпоративных систем и вычислительных сетей. Рассматриваются современные подходы к управлению нагрузками, исследуются основные факторы, влияющие на производительность, и предлагается модель оптимизации, обеспечивающая высокий уровень эффективности и устойчивости системы к пиковым нагрузкам, обеспечивая при этом непрерывность и качество обслуживания конечных пользователей.  Методология основана на комплексном подходе, включающем анализ существующих проблем и предложение новаторских решений для оптимизации, применение архитектурных решений на базе IoT, облачных, туманных и граничных вычислений для улучшения производительности и снижения задержек в высоконагруженных системах. Научная новизна данной работы заключается в разработке уникальной многоуровневой топологической структуры, способной интегрировать облачные, туманные и граничные вычисления для оптимизации высоконагруженных систем. Эта структура позволяет обеспечить улучшенную производительность, снижение задержек и эффективное масштабирование системы, решая при этом проблемы управления большими объемами данных и одновременным обслуживанием множества запросов. Выводы исследования подчеркивают значительный потенциал технологии IoT в улучшении производственных процессов, демонстрируя, как интеграция современных технологических решений может способствовать повышению урожайности, качества продукции и управлению рисками. Результаты работы предоставляют основу для дальнейшего развития умного сельского хозяйства и могут быть применены в различных отраслях для создания эффективных, масштабируемых и унифицированных систем, обеспечивая тем самым новые возможности для устойчивого развития аграрного сектора и других сфер экономики.

Об авторах

Валентин Анатольевич Черепенин

Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

Email: cherept2@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6310-1939
независимый исследователь

Николай Олегович Смык

Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

Email: smyk.n@list.ru
независимый исследователь

Сергей Петрович Воробьев

Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

Email: vsp1999@yandex.ru
доцент; кафедра Информационные и измерительные системы и технологии;

Список литературы

  1. Catal, C.; Tekinerdogan, B. Aligning education for the life sciences domain to support digitalization and Industry 4.0. Procedia Computer Science. 2019, 158, 99-106. doi: 10.1016/j.procs.2019.09.032
  2. Patel, C.; Doshi, N. A novel MQTT security framework in generic IoT model. Procedia Computer Science. 2020, 171, 1399-1408. doi: 10.1016/j.procs.2020.04.150
  3. Subeesh, A.; Mehta, C.R. Automation and digitization of agriculture using artificial intelligence and internet of things. Artificial Intelligence in Agriculture. 2021, 5, 278-291. doi: 10.1016/j.aiia.2021.11.004
  4. Faridi, F.; Sarwar, H.; Ahtisham, M.; Kumar, S.; Jamal, K. Cloud computing approaches in health care. Materials Today: Proceedings, 2022, 51, 1217-1223. doi: 10.1016/j.matpr.2021.07.210
  5. Tzounis, A.; Katsoulas, N.; Bartzanas, T.; Kittas, C. Internet of Things in agriculture, recent advances and future challenges. Biosystems Engineering. 2017, 164, 31-48. doi: 10.1016/j.biosystemseng.2017.09.007
  6. Tao, W.; Zhao, L.; Wang, G.; Liang, R. Review of the internet of things communication technologies in smart agriculture and challenges. Computers and Electronics in Agriculture. 2021, 189, 106352. doi: 10.1016/j.compag.2021.106352
  7. Moysiadis, V.; Sarigiannidis, P.; Vitsas, V.; Khelifi, A. Smart farming in Europe. Computer Science Review. 2021, 39, 100345. doi: 10.1016/j.cosrev.2020.100345
  8. Raj, M.; Gupta, S.; Chamola, V.; Elhence, A.; Garg, T.; Atiquzzaman, M.; Niyato, D. A survey on the role of Internet of Things for adopting and promoting Agriculture 4.0. Journal of Network and Computer Applications. 2021, 187, 103107. doi: 10.1016/j.jnca.2021.103107
  9. Boursianis, A.D.; Papadopoulou, M.S.; Diamantoulakis, P.; Liopa-Tsakalidi, A.; Barouchas, P.; Salahas, G.; Karagiannidis, G.; Wan, S.; Goudos, S.K. Internet of Things (IoT) and agricultural unmanned Aerial Vehicles (UAVs) in smart farming: A comprehensive review. Internet of Things. 2022, 18, 100187. doi: 10.1016/j.iot.2020.100187
  10. Singh, S.; Chana, I.; Buyya, R. Agri-Info: Cloud based autonomic system for delivering agriculture as a service. Internet of Things. 2020, 9, 100131. doi: 10.1016/j.iot.2019.10013

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».