Система розподіленого управління для робототехнічних систем із застосуванням IoT-протоколів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorЖураковський, Богдан Юрійович
dc.contributor.authorПеретятько, Ілля Олегович
dc.date.accessioned2025-11-05T10:45:07Z
dc.date.available2025-11-05T10:45:07Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractСистема розподіленого управління для робототехнічних систем із застосуванням IoT-протоколів Проєкт містить 81 с. тексту, 13 рисунків, 19 таблиці, посилання на 22 літературні джерела, додатки та 5 конструкторських документів. Об’єктом дослідження є процес розподіленого інформаційно-керуючого обміну між компонентами багаторівневої робототехнічної системи (рой дронів, AGVшатли, колаборативні маніпулятори) через Wi-Fi 6, Ethernet TSN та 5G URLLC у чотирирівневій архітектурі: L0 (мікроконтролери ESP32-S3), L1 (edge-шлюзи на Raspberry Pi 4), L2 (MQTT-кластер EMQX) і L3 (ядро ROS 2 на Jetson Orin). Предметом є методи, протоколи й програмно-апаратні засоби для реалізації обміну з використанням IoT-стандартів MQTT 5.0, CoAP 1.1 Observe, DDS-XRCE та їх гібридних шлюзів. Метою роботи було оптимізація процесу управління розподіленими системами за допомогою розробки й верифікації архітектуру, яка забезпечує латентність команд не більше 10 мс (95-й процентиль), масштабується до 1500 вузлів і гарантує наскрізне шифрування за алгоритмами AES ≥128 біт або ChaCha. Запропонована система реалізує детерміновану координацію роботів, знижує мережеві накладні витрати і енергоспоживання бортових вузлів порівняно з монолітними рішеннями. Отримані результати можуть бути використані при модернізації чи проєктуванні нових промислових і логістичних робототехнічних комплексів, а також при впровадженні концепцій Індустрії 4.0 у суміжних галузях.
dc.description.abstractotherDistributed ontrol system of robotics with IoT protocol usage. The project contains 81 pages. text, 13 figures, 19 tables, links to 22 literary sources, annexes and 5 design documents. The object of this research is the process of distributed information and control exchange among components of a multi-level robotic system (a swarm of drones, AGV shuttles, collaborative manipulators) over Wi-Fi 6, Ethernet TSN, and 5G URLLC in a four-level architecture: L0 (ESP32-S3 microcontrollers), L1 (edge gateways based on Raspberry Pi 4), L2 (EMQX MQTT cluster), and L3 (ROS 2 core on Jetson Orin). The subject of the study is the methods, protocols, and hardware-software tools for implementing this exchange using IoT standards MQTT 5.0, CoAP 1.1 Observe, DDSXRCE, and their hybrid gateways. The goal of this work was to develop and verify an architecture that ensures command latency of no more than 10 ms (95th percentile), scales to 1500 nodes, and guarantees end-to-end encryption using AES ≥ 128-bit or ChaCha algorithms. The proposed system provides deterministic coordination of robots, reducing network overhead and energy consumption of onboard nodes compared to monolithic solutions.
dc.format.extent88 с.
dc.identifier.citationПеретятько, І. О. Система розподіленого управління для робототехнічних систем із застосуванням IoT-протоколів : дипломний проєкт ... бакалавра : 126 Інформаційні системи та технології / Перетятько Ілля Олегович. – Київ, 2025. – 88 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/77101
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectробототехнічні системи
dc.subjectрозподілене керування
dc.subjectтрирівнева архітектура
dc.subjectIoT-протоколи
dc.subjectMQTT 5.0
dc.subjectCoAP Observe
dc.subjectDDS-XRCE
dc.subjectROS 2
dc.subject5G URLLC
dc.subjectrobotic systems
dc.subjectdistributed control
dc.subjectthree-tier architecture
dc.subjectIoT protocols
dc.subject.udc004.04
dc.titleСистема розподіленого управління для робототехнічних систем із застосуванням IoT-протоколів
dc.title.alternativeDistributed ontrol system of robotics with IoT protocol usage
dc.typeBachelor Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Peretiatko_bakalavr.pdf
Розмір:
1.6 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Бакалаврські роботи (ІСТ)
Бакалаврські роботи