Дослідження веб-системи для дистанційного управління пристроями з використанням протоколу WebSocket

Abstract

Актуальність теми. Сучасні тенденції розвитку Інтернету речей (IoT) та систем автоматизації вимагають ефективних методів організації двонапрямного обміну даними між користувачем і пристроєм у реальному часі. Традиційні технології, засновані на HTTP-запитах, мають обмеження щодо швидкодії та затримок передачі. Мета роботи полягає в розробці та дослідженні веб-системи для дистанційного управління апаратними пристроями, яка використовує протокол WebSocket для забезпечення ефективного двонапрямного обміну даними в режимі реального часу. Основні завдання роботи: 1) аналіз існуючих методів та технологій організації дистанційного управління пристроями через мережу Інтернет, зокрема на основі протоколів HTTP, MQTT та WebSocket; 2)дослідження принципів роботи протоколу WebSocket, його архітектурні особливості, переваги та недоліки порівняно з традиційними клієнт-серверними моделями; 3) розроблення архітектури веб-системи для дистанційного управління пристроями з використанням WebSocket-з’єднання, визначити основні компоненти системи (сервер, клієнт, контролер); 4) реалізація експериментальної моделі системи, що забезпечує двонапрямний обмін даними між веб-інтерфейсом користувача та мікроконтролером (наприклад, ESP32); 5) налаштування та тестування системи в емуляційному середовищі Wokwi для перевірки стабільності та швидкодії з’єднання; 4) проведення порівняльного аналізу ефективності використання WebSocket у дистанційному керуванні пристроями відносно інших мережевих підходів. Об'єкт дослідження - процес організації двонапрямного обміну даними між веб-клієнтом і мікроконтролером у системах дистанційного керування пристроями. Предмет дослідження: методи, засоби та технології побудови веб-систем для дистанційного управління пристроями із використанням протоколу WebSocket. Методи дослідження складаються з: емпіричніх методів, методів статистичного та порівняльного аналізу, методів програмної інженерії. Наукова новизна отриманих результатів. У роботі запропоновано підхід до побудови веб-системи дистанційного керування, який поєднує використання WebSocket-протоколу, мікроконтролера ESP32 та веб-інтерфейсу, що забезпечує синхронну взаємодію між апаратною та програмною частинами системи. На відміну від традиційних рішень, розроблена система забезпечує мінімізацію затримки передачі даних, оптимізацію мережевих ресурсів та підвищену стабільність з’єднання у реальному часі. Практичне значення отриманих результатів. Структура роботи. У своєму складі робота має: вступ, п’ять розділів, висновки, перелік використаних джерел з 14 найменувань. Загальний обсяг роботи становить 47 сторінок основного тексту.