Модифікований спосіб передачі даних у реальному часі за допомогою WFB-NG

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorКоляда, Костянтин Вячеславович
dc.contributor.authorЧуніхін, Олексій Павлович
dc.date.accessioned2024-12-27T13:46:49Z
dc.date.available2024-12-27T13:46:49Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractАктуальність теми. Актуальність теми дослідження зумовлена сучасними тенденціями розвитку бездротових технологій та потребами у забезпеченні надійної та безпечної передачі даних в реальному часі. Різке зростання застосування дистанційно керованих систем, таких як дрони, системи відеоспостереження, телеметрії та робототехніка, підвищує вимоги до якості передачі, стабільності з’єднання та захисту даних. Метою даного дослідження є аналіз, розробка та впровадження альтернати-вного способу використання апаратури Wi-Fi за допомогою протоколу WFB-NG, що забезпечує передачу даних у реальному часі з підвищеною надійністю та ефек-тивністю. Об’єктом дослідження є протоколи бездротової передачі даних у реальному часі WFB-NG для дистанційно керованих систем і безпілотних пристроїв. Предметом дослідження є методи та технології розширення функціональності при передачі даних у протоколі WFB-NG, зокрема шляхом впровадження механізмів сесійних ключів для WFB-NG. Наукова новизна полягає в наступному: 1. Розроблено модифікований протокол WFB-NG, який включає механізм регулярного оновлення сесійних ключів, що надає додаткову функціональність для забезпечення безпеки передачі даних у реальному часі. 2. Надано алгоритм підбору і налаштування всіх компонентів проєкту WFB-NG із запропонованим модифікованим протоколом для безпілотних автономних систем. Практична цінність отриманих в роботі результатів полягає в тому, що модифікований протокол WFB-NG з покращеними функціоналом для захисту та надійності передачі даних може бути впроваджений у системи зв’язку для дистанційного керування безпілотними літальними апаратами, роботами та іншими пристроями, що працюють у режимі реального часу, підвищуючи безпеку даних та зменшуючи ймовірність втрати керування. Запропоновані рішення дозволяють інтегрувати оновлену версію протоколу у різні галузі, включаючи промисловість, логістику та безпеку, забезпечуючи надійний захист конфіденційної інформації та перешкоджаючи несанкціонованому доступу до керованих систем. Розроблені алгоритми управління оновленням сесійних ключів можуть бути використані як основа для створення більш безпечних і стабільних мережевих рішень, що дозволить застосовувати Wifibroadcast не лише в умовах прямої видимості, а й у складних умовах роботи, таких як міські середовища або внутрішні приміщення. Практичне використання результатів дослідження дозволяє створити прототипи систем зв'язку для об’єктів критичної інфраструктури (електростанцій, водоканалів, транспортних мереж тощо), що потребують високонадійного зв'язку з додатковими рівнями захисту. Апробація результатів роботи Положення даної роботи та проміжні результати доповідались і обговорювались на наступних конференціях: 1. Прикладна математика та комп'ютинг 2024, м. Київ, 2024. 2. VII International Scientific and Practical Conference «Education and science of today: intersectoral issues and development of sciences», Cambridge-Vinnytsia, 2024. Публікації 1. Чуніхін О.П., Wifibroadcast як рішення для передачі даних у реальному часі// Education and science of today: intersectoral issues and development of sciences: Collection of scientific papers «ΛΌГOΣ» with Proceedings of the VII International Scientific and Practical Conference, Cambridge. Cambridge-Vinnytsia: P.C. Publishing House & UKRLOGOS Group LLC, 2024.. – С. 185 – 189 2. Чуніхін О.П., Коляда К.В. Усунення можливих теоретичних вразливостей протоколу WFB-NG // Прикладна математика та комп'ютинг 2024. – Київ. ПМК-2024. – С. 591 – 594 Структура та обсяг роботи. Магістерська дисертація складається з вступу, трьох розділів, висновків до кожного розділу та загальних висновків по роботі в цілому, списку використаних літературних джерел. У вступі подано загальну характеристику роботи, описано сучасний стан проблеми, обґрунтовано актуальність теми дослідження, сформульовано мету та задачі роботи, а також наведено відомості про практичну цінність отриманих результатів. У першому розділі розглянуто основні концепції та технології, що стосуються бездротових систем передачі даних на базі протоколу IEEE 802.11 (Wi-Fi). Подано етапи розвитку стандарту Wi-Fi, його основні версії та методи доступу до середовища передачі. У другому розділі розкрито архітектуру та проведено огляд протоколів на основі підходів Wifibroadcast як рішення для безперервної передачі даних з низькою затримкою в умовах нестабільного з’єднання. У третьому розділі представлено модифікацію протоколу WFB-NG, що включає розширення його функціональності. Зокрема, запропоновано алгоритм регулярного оновлення сесії(сесійних ключів), що знижує ризик несанкціонованого доступу до даних. У четвертому розділі проведено тестування модифікованого протоколу WFB-NG для оцінки його працездатності. Представлено результати тестів, що підтверджують ефективність WFB-NG у забезпеченні стабільного та захищеного з’єднання у системах реального часу, таких як безпілотні апарати та віддалені камери спостереження. У висновках підсумовано результати проведеної роботи. Повний обсяг дисертації – 107 сторінок, в тому числі 84 сторінки основного тексту, 43 рисунків, 4 таблиці, список використаних літературних джерел (25 найменувань), 20 слайдів презентації. Ключові слова: бездротова передача даних, Wi-Fi, дистанційне керування, протокол передачі даних, безпілотні літальні апарати, мережеві рішення
dc.description.abstractotherTopic relevance. The relevance of the research topic is due to modern trends in the development of wireless technologies and the need to ensure reliable and secure data transmission in real time. The sharp increase in the use of remotely controlled systems, such as drones, video surveillance systems, telemetry and robotics, increases the requirements for transmission quality, connection stability and data protection. The purpose of this research is to analyze, develop and implement an alternative method of using Wi-Fi equipment using the WFB-NG protocol, which provides real-time data transmission with increased reliability and efficiency. The object of the research is the WFB-NG real-time wireless data transmission protocols for remotely controlled systems and unmanned devices. The subject of the research is methods and technologies for expanding the functionality of data transmission in the WFB-NG protocol, in particular by implementing session key mechanisms for WFB-NG. The scientific novelty is as follows: 1. A modified WFB-NG protocol has been developed, which includes a mechanism for regular session key updates, which provides additional functionality to ensure the security of data transmission in real time. 2. An algorithm for selecting and configuring all components of the WFB-NG project with the proposed modified protocol for unmanned autonomous systems is provided. The practical value of the results obtained in the work is that the modified WFB-NG protocol with improved functionality for data protection and reliability can be implemented in communication systems for remote control of unmanned aerial vehicles, robots and other devices operating in real time, increasing data security and reducing the likelihood of loss of control. The proposed solutions allow integrating the updated version of the protocol into various industries, including industry, logistics and security, ensuring reliable protection of confidential information and preventing unauthorized access to controlled systems. The developed session key update management algorithms can be used as a basis for creating more secure and stable network solutions, which will allow Wifibroadcast to be used not only in line-of-sight conditions, but also in difficult operating conditions, such as urban environments or indoor premises. The practical use of the research results allows creating prototypes of communication systems for critical infrastructure facilities (power plants, water utilities, transport networks, etc.) that require highly reliable communication with additional levels of protection. Testing of the results of the work. The provisions of this work and intermediate results were reported and discussed at the following conferences: 1. Applied Mathematics and Computing 2024, Kyiv, 2024. 2. VII International Scientific and Practical Conference «Education and science of today: intersectoral issues and development of sciences», Cambridge-Vinnytsia, 2024. Publications 1. Chunikhin O.P., Wifibroadcast as a solution for real-time data transmission// Education and science of today: intersectoral issues and development of sciences: Collection of scientific papers «ΛΌΓOΣ» with Proceedings of the VII International Scientific and Practical Conference, Cambridge. Cambridge-Vinnytsia: P.C. Publishing House & UKRLOGOS Group LLC, 2024.. – P. 185 – 189 2. Chunikhin O.P., Kolyada K.V. Elimination of possible theoretical vulnerabilities of the WFB-NG protocol // Applied Mathematics and Computing 2024. – Kyiv. PMK-2024. – P. 591 – 594 Structure and scope of work. The master's thesis consists of an introduction, three sections, conclusions to each section and general conclusions on the work as a whole, a list of used literature sources. The introduction provides a general description of the work, describes the current state of the problem, justifies the relevance of the research topic, formulates the goal and objectives of the work, and also provides information on the practical value of the results obtained. The first section considers the main concepts and technologies related to wireless data transmission systems based on the IEEE 802.11 (Wi-Fi) protocol. The stages of development of the Wi-Fi standard, its main versions and methods of accessing the transmission medium are presented. The second section reveals the architecture and reviews protocols based on Wifibroadcast approaches as a solution for continuous data transmission with low latency in unstable connection conditions. The third section presents a modification of the WFB-NG protocol, which includes expanding its functionality. In particular, an algorithm for regular session (session keys) update is proposed, which reduces the risk of unauthorized access to data. The fourth section tests the modified WFB-NG protocol to assess its performance. The test results are presented, confirming the effectiveness of WFB-NG in ensuring a stable and secure connection in real-time systems, such as unmanned aerial vehicles and remote surveillance cameras. The conclusions summarize the results of the work. The full volume of the dissertation is 107 pages, including 84 pages of the main text, 43 figures, 4 tables, a list of used literary sources (25 titles), 20 presentation slides. Keywords: wireless data transmission, Wi-Fi, remote control, data transmission protocol, unmanned aerial vehicles, network solutions.
dc.format.extent107 с.
dc.identifier.citationЧуніхін, О. П. Модифікований спосіб передачі даних у реальному часі за допомогою WFB-NG: магістерська дис.: 123 Комп'ютерна інженерія / Чуніхін Олексій Павлович. – Київ, 2024. – 107 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/71419
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectбездротова передача даних
dc.subjectWi-Fi
dc.subjectдистанційне керування
dc.subjectпротокол передачі даних
dc.subjectбезпілотні літальні апарати
dc.subjectмережеві рішення
dc.subjectwireless data transmission
dc.subjectremote control
dc.subjectdata transmission protocol
dc.subjectunmanned aerial vehicles
dc.subjectnetwork solutions
dc.subject.udc004.8 : 004.94
dc.titleМодифікований спосіб передачі даних у реальному часі за допомогою WFB-NG
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
Chunikhin_OP_KV31mp_magistr_2024.docx
Розмір:
9.4 MB
Формат:
Microsoft Word XML
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

Магістерські роботи (СПСКС)
Магістерські роботи