Дипломная работа на тему "ТЮМГУ | Разработка платформы интернета-вещей для обособленного помещения в жилом доме"

Работа на тему: Разработка платформы интернета-вещей для обособленного помещения в жилом доме
Оценка: отлично.
Оригинальность работы на момент публикации 50+% на антиплагиат.ру.
Ниже прилагаю все данные для покупки.
https://studentu24.ru/list/suppliers/Anastasiya1---1326

Описание работы

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«ПОМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ И КОМПЬЮТЕРНЫХ НАУК
Кафедра программного обеспечения

РЕКОМЕНДОВАНО К ЗАЩИТЕ В ГЭК

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
бакалаврская работа

РАЗРАБОТКА ПЛАТФОРМЫ ИНТЕРНЕТА-ВЕЩЕЙ ДЛЯ ОБОСОБЛЕННОГО ПОМЕЩЕНИЯ В ЖИЛОМ ДОМЕ

02.03.03 Математическое обеспечение и администрирование информационных систем
Профиль «Технологии программирования»

Тюмень 2022 год

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ПРЕДМЕТНАЯ ОБЛАСТЬ 7
1.1. ПЛАТФОРМЫ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ 7
1.1.1. MICROSOFT AZURE IOT 8
1.1.2. AMAZON WEB SERVICES (AWS) IOT 8
1.1.3. HUAWEI OCEANCONNECT 9
1.1.4. FIWARE 10
1.2. УСТРОЙСТВА ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ 11
1.3. ПРОТОКОЛЫ, ПОДДЕРЖИВАЕМЫЕ ПЛАТФОРМОЙ 12
1.3.1. MQTT ПРОТОКОЛ 13
1.3.2. HTTP ПРОТОКОЛ 14
1.4. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 16
ГЛАВА 2. РЕАЛИЗАЦИЯ ПЛАТФОРМЫ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ 17
2.1. ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ КОМПОНЕНТОВ ПЛАТФОРМЫ, ФУНКЦИОНАЛ И АРХИТЕКТУРА 17
2.2. ПОДКЛЮЧАЕМЫЕ К ПЛАТФОРМЕ УСТРОЙСТВА 19
2.2.1. СТАНДАРТЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ОТ УСТРОЙСТВ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ К ПЛАТФОРМЕ 19
2.2.2. ЭМУЛИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ 21
2.3. БРОКЕР ПЛАТФОРМЫ 25
2.4. АГЕНТ ПЛАТФОРМЫ 28
2.4.1. ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВ НА ПЛАТФОРМЕ 29
2.4.2. ОПИСАНИЕ КОМПОНЕНТОВ АГЕНТА 33
2.4.3. ДВИЖЕНИЕ В СЕВЕРНОМ НАПРАВЛЕНИИ 33
2.4.4. ДВИЖЕНИЕ В ЮЖНОМ НАПРАВЛЕНИИ 35
2.5. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 36
2.6. СТРУКТУРА БАЗЫ ДАННЫХ 38
2.6.1. ОБЩАЯ СТРУКТУРА ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТОВ 39
2.6.2. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПОДПИСОК 40
ГЛАВА 3. ДЕМОНСТРАЦИОННОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ 43
3.1. ОПИСАНИЕ РЕАЛИЗАЦИИ 43
3.2. ИНТЕРФЕЙС ПРИЛОЖЕНИЯ 49
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 58
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 59
ПРИЛОЖЕНИЯ 1-6 62

ВВЕДЕНИЕ
Интернет вещей (Internet of things, IoT) – сеть физических объектов, оснащенных датчиками, программным обеспечением и другими технологиями, которые позволяют подключаться и обмениваться данными с другими устройствами или системами через Интернет или другие сети связи. Технология интернета вещей позволяет значительно повысить качество жизни людей, автоматизировать различные процессы и снизить трудозатраты. Также сокращает количество отходов и улучшает предоставление услуг, снижая расходы на производство и доставку товаров. IoT применяется в различных сферах, например используется в электроэнергетике для мониторинга состояния электросетей, в области здравоохранения – для дистанционного мониторинга пациентов и их показателей здоровья, в логистике – для контроля местоположения и передвижения товаров.
Концепция умного дома постепенно все больше входит в жизнь людей. Это совокупность технологий, позволяющая автоматизировать процесс управления устройствами, которыми оборудовано жилое помещение, обеспечивая их взаимодействие и удаленное управление. Сюда могут входить датчики движения, системы видеонаблюдения, счетчики электроэнергии и потребления воды, различная бытовая техника и многое другое.
Актуальность выпускной квалификационной работы обусловлена ростом количества устройств IoT и увеличением потребности в их контроле и управлении. Для того чтобы решить данные задачи были разработаны IoT- платформы, но проблема большинства из них в том, что, являясь готовыми решениями, они не предоставляют совсем или предоставляют частично API интеграции и поддержки сторонних приложений, в том числе приложений для конструирования помещений в жилых домах и управления устройствами в них.
Цель выпускной квалификационной работы заключается в разработке платформы интернета вещей, которая будет предоставлять разработчикам инструменты для создания своего цифрового двойника помещения с возможностью с поддержки устройств интернета вещей.
Задачами выпускной квалификационной работы являются:
• Изучить технологии и протоколы взаимодействия IoT устройств;
• Изучить существующие платформы IoT;
• Выбрать протоколы устройств интернета вещей, которые будут поддерживаться платформой и на основе каждого из них разработать единый способ передачи данных от IoT устройств к платформе;
• Изучить БД MongoDB;
• Выбрать и создать эмуляцию часто используемых IoT устройств в обособленном помещении жилого дома;
• Спроектировать и разработать ядро платформы;
o Определить шаблон и разработать инструмент создания сущностей и взаимодействия между ними, с помощью которых разработчик будет предоставлять пользователям возможность для конструирования модели квартиры;
o Определить способ хранения сущностей в БД;
• Спроектировать и разработать агент платформы
o Определить, каким образом будут подключаться IoT устройства к платформе и как будет происходить сопоставление с сущностями ядра платформы;
o Определить, как будет происходить движение данных и команд в северном и южном направлениях соответственно;
o Заготовить для выбранных эмулируемых устройств модели для создания этих устройств на платформе;
• Спроектировать и реализовать интерфейсы для взаимодействия между модулями и сторонними приложениями;
• На основе разработанной платформы создать демонстрационное приложение.
Для успешной подготовки и защиты выпускной квалификационной работы использовались средства и методы физической культуры и спорта с целью поддержания должного уровня физической подготовленности, обеспечивающую высокую умственную и физической работоспособность. В режим рабочего дня включались различные формы организации занятий физической культурой (физкультпаузы, физкультминутки, занятия избранным видом спорта) с целью профилактики утомления, появления хронических заболеваний и нормализации деятельности различных систем организма.
В рамках подготовки к защите выпускной квалификационной работы автором созданы и поддерживались безопасные условия жизнедеятельности, учитывающие возможность возникновении чрезвычайных ситуаций.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. 10 важных составляющих IoT-решений // iot.ru Новости Интернета вещей
2. About Node.js // Node.js
3. COMPONENTS // FIWARE
4. Core Context Management // FIWARE Tour Guide
5. Cron // npm
6. Documentation // Socket.IO
7. Express // Express
8. Getting Started // express-validator 6.14.0
9. Guides // Mongoose ODM v6.3.8
10. IoT для умных часов и IIoT для умных станков: что такое интернет вещей и каким он бывает // Журнал облачной платформы | Mail.ru Cloud Solutions
11. IoT платформа // iot.ru Новости Интернета вещей
12. IoT-платформы // TADVISER Государство. Бизнес. Технологии
13. IoT-шлюзы: автоматизация производства на уровне Индустрии 4.0 // Control Engineering Russia - Портал об электротехнике и автоматизации
14. Jan Holler, Vlasios Tsiatsis, Catherine Mulligan, Stamatis Karnouskos, Stefan Avesand, David Boyle Internet of Things, Academic Press, 2014 – 352 c.
15. Jasmin Guth, Uwe Breitenbucher, Michael Falkenthal, Paul Fremantle, Oliver Kopp, Frank Leymann, Lukas Reinfurt A Detailed Analysis of IoT Platform Architectures: Concepts, Similarities, and Differences, Internet of Everything, 2018, ISBN : 978-981-10-5860-8
16. Jayavardhana Gubbi, Rajkumar Buyya, Slaven Marusic, Marimuthu Palaniswami Internet of Things (IoT): A vision, architectural elements, and future directions, Future Generation Computer Systems, Volume 29, Issue 7, 2013, Pages 1645- 1660
17. Mardan A. Using Express.js to Create Node.js Web Apps. In: Practical Node.js. Apress, Berkeley, 2018
18. Miao Wu, Ting-Jie Lu, Fei-Yang Ling, Jing Sun and Hui-Ying Du, Research on the architecture of Internet of Things, 3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering, 2010, pp. V5-484-V5-487
19. OceanConnect: Cloud IoT for the Future // Huawei
20. Pedro Teixeira, Professional Node.js: Building Javascript Based Scalable Software, John Wiley & Sons, 2012 г. - 408 с.
21. What is AWS IoT? // AWS Documentation
22. Wortmann, F., Fluchter, K. Internet of Things. Bus Inf Syst Eng 57, 2015, pp 221–224
23. А.В. Росляков, С.В. Ваняшин, А.Ю. Гребешков Интернет вещей: учебное пособие. Самара: ПГУТИ, 2015. – 200 с.
24. Браун Итан, Веб-разработка с применением Node и Express. Полноценное использование стека JavaScript.. - 2-е изд. - Санкт-Петербург: Прогресс книга, 2022. - 336 с.
25. Документация по Интернету вещей Azure // Техническая документация Майкрософт
26. Из чего состоит IoT // Хабр
27. Перри Ли Архитектура интернета вещей. - Москва: ДМК Пресс, 2018. - 454 с.
28. Щербинина М. Ю., Стефанова Н. А. Концепция интернет вещей, Креативная экономика, vol. 10, no. 11, 2016, pp. 1323-1336.