Методологія розроблення та супроводу інформаційних систем, базованих на технології інтернету речей

Заголовок (англійською): 
Methodology of development and maintenance of information systems based on the technology of the internet of things
Автор(и): 
Жовнір Ю. І.
Грибовський О. М.
Орлов М. В.
Дуда О. М.
Кунанець Н. Е.
Автор(и) (англ): 
Zhovnir Y. I.
Hrybovskyi O. M.
Orlov M. V.
Duda O. M.
Kunanets N. E.
Ключові слова (укр): 
інтернет речей (IoT); методологія розроблення; супровід інформаційних систем; DevOps; Agile; інфраструктурні IoT-системи; безпекові системи; системи водопостачання і водовідведення; контроль мікроклімату; управління освітленням; вітчизняні ІТ-компанії; зарубіжні ІТ-компанії; автоматизація процесів; безпека IoT; масштабованість
Ключові слова (англ): 
: Internet of Things (IoT); development methodology; information systems maintenance; DevOps; Agile; infrastructure IoT systems; security systems; water supply and sewage systems; climate control; lighting management; domestic IT companies; foreign IT companies; process automation; IoT security; scalability
Анотація (укр): 
Стаття присвячена дослідженню методологій розроблення та супроводу інформаційних систем, що базуються на технології Інтернету речей, із особливим акцентом на використанні методології DevOps. Технологія Інтернет речей швидко розвивається, проникаючи у різні галузі, включаючи управління інфраструктурою. Сучасні IoT-системи вимагають високого рівня надійності, масштабованості та безпеки, оскільки вони взаємодіють із великою кількістю пристроїв та опрацьовують значні обсяги даних у реальному масштабі часу. Тому актуальність статті полягає у необхідності визначення найефективніших методологій для проєктування, підтримки та оновлення IoT-систем з урахуванням складності таких рішень і швидкого розвитку технологій. Результати дослідження засвідчують, що методологія DevOps є однією з найбільш придатних для розроблення IoT-систем, оскільки забезпечує автоматизацію процесів, безперервну інтеграцію, регулярні оновлення та високу стабільність систем. Використання DevOps дає змогу значно підвищити продуктивність команд розробників та операційних фахівців, які працюють над IoT-рішеннями. У дослідженні розглянуто основні етапи розроблення IoT-систем, включаючи аналіз вимог, архітектурне проєктування, тестування, впровадження, а також їхнє обслуговування. Описано сучасні підходи до забезпечення безпеки, інтеграції та масштабованості IoT-систем, які включають автоматизований моніторинг і керування оновленнями програмного й апаратного забезпечення. У статті також представлено аналіз реальних прикладів використання методології DevOps у низці проєктів вітчизняних та зарубіжних ІТ-компаній. Наприклад, розглянуто успішні кейси впровадження DevOps для безпекових систем житлових комплексів, систем управління водопостачанням і водовідведенням у великих містах, систем контролю мікроклімату у промислових будівлях і офісах, а також систем управління освітленням у міських умовах. Результати дослідження свідчать про високу ефективність використання DevOps для IoT-проєктів, що вимагають стабільності, гнучкості та масштабованості. Використання цієї методології дає змогу оптимізувати процеси розроблення та супроводу, забезпечити безперебійне функціонування IoT-систем і підвищити рівень кібербезпеки, що є критично важливим для сучасних інфраструктурних рішень. Використання методології DevOps у таких проєктах, як безпекові системи житлових комплексів, системи управління водопостачанням і водовідведенням, контролю мікроклімату і освітлення у містах, демонструє її ефективність. Методологія DevOps уможливлює легко масштабувати інформаційні системи відповідно до зростаючих потреб міст, що є критично важливим для інфраструктурних рішень, де кількість підключених пристроїв може постійно зростати.
Анотація (англ): 
The article is devoted to the study of development and maintenance methodologies for information systems based on the Internet of Things (IoT) technology, with a particular focus on the use of the DevOps methodology. The Internet of Things is rapidly evolving, penetrating various industries, including infrastructure management, security systems, resource management, and water supply and sewage control. Modern IoT systems require a high level of reliability, scalability, and security as they interact with numerous devices and process large volumes of real-time data. Therefore, the relevance of this study lies in the need to determine the most effective methodologies for designing, supporting, and updating IoT systems, considering the complexity of such solutions and the rapid technological advancements. Research results show that the DevOps methodology is one of the most suitable for developing IoT systems, as it enables process automation, continuous integration, regular updates, and high system stability. Using DevOps significantly enhances the productivity of development and operations teams working on IoT solutions. The study examines the main stages of IoT system development, including requirements analysis, architectural design, testing, deployment, and maintenance. Modern approaches to ensuring the security, integration, and scalability of IoT systems are described, which include automated monitoring and managing updates of software and hardware. The article also provides an overview of real examples of the DevOps methodology application in several projects by domestic and foreign IT companies. For instance, successful cases of DevOps implementation in residential complex security systems, water supply and sewage control systems for large cities, microclimate control systems in industrial buildings and offices, and city lighting control systems are reviewed. The research results demonstrate the high effectiveness of using DevOps for IoT projects that require stability, flexibility, and scalability. Applying this methodology allows optimizing development and maintenance processes, ensuring the uninterrupted operation of IoT systems, and enhancing cybersecurity levels, which is critically important for modern infrastructure solutions. The use of the DevOps methodology in projects such as security systems for residential complexes, water supply and sewage management systems, as well as city climate control and lighting systems, demonstrates its effectiveness. The DevOps methodology enables easy scaling of information systems to meet the growing needs of cities, which is critically important for infrastructure solutions where the number of connected devices may continuously increase.
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Управління розвитком складних систем, номер 60, 2024
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
Management of Development of Complex Systems, number 60, 2024
Мова статті: 
Українська
Формат документа: 
application/pdf
Документ: 
56-70.pdf
Дата публікації: 
29 Ноябрь 2024
Номер збірника: 
60
Розділ: 
УПРАВЛІННЯ ПРОЄКТАМИ
Університет автора: 
Національний університет «Львівська політехніка», Львів; Тернопільський технічний університет ім. Івана Пулюя, Тернопіль
Литература: 
  1. Kim, G., Debois, P., Willis, J., Humble, J., Allspaw, J. The DevOps Handbook: How to Create World-Class Agility, Reliability, and Security in Technology Organizations. Portland: IT Revolution Press, 2016. 480 с.
  2. Perry, Y. DevOps: The Complete Guide to Culture, Technology and Tools. URL: https://bluexp.netapp.com/devops.
  3. Varadharajan, V., Bansal, S. Data Security and Privacy in the Internet of Things (IoT) Environment. 2016. 10.1007/978-3-319-33124-9_11. URL: https://api.semanticscholar.org/CorpusID:168449484.
  4. DevOps and IoT: How to Integrate Them for Success. URL: https://www.mindbowser.com/integrating-devops-and-iot/.
  5. Breyter, M. Agile Product and Project Management. Apress, 2022. URL: https://www.perlego.com/book/4513995/agile-product-and-project-management-a-stepbystep-guide-to-building-the-right-products-right-pdf (Original work published 2022).
  6. Klein, M. Waterfall Model Methodology: Everything You Need to Know. URL: https://project-management.com/waterfall-model/.
  7. Chantzis, F., Stais, I., Calderon, P., Deirmentzoglou, E., Woods, B. Practical IoT Hacking. San Francisco: No Starch Press, 2021. 434 с.
  8. Докладний посібник з методологій Lean та Agile. URL: https://worksection.com/ua/blog/agile-vs-lean.html.
  9. Riepina, I. Using the Lean manufacturing methodology to improve the quality of the enterprise's business processes = Використання методології Lean production для підвищення якості бізнес-процесів підприємства. Менеджмент. 2023.
    Вип. 1 (37). С. 39–49.
  10. Коваленко, О. О., Денисюк, А. В., Бажан, В. М. Порівняльний аналіз методологій розробки IT продукту. Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. Серія: Інформаційні технології. 2023. Вип. 25. С. 45–55.
  11. Adeagbo, M., Akinsola, J.E.T., Awoseyi, A., Kasali, F. Project Implementation Decision Using Software Development Life Cycle Models: A Comparative Approach. Journal of Computer Science and Its Application. 2021. 28. DOI: 10.4314/jcsia.v28i1.10.
  12. Cybersecurity for Industrial Internet of Things: Architecture, Models and Lessons Learned. URL: https://paris1.hal.science/hal-03967801/file/Cybersecurity_for_Industrial_Internet_of_Things_Architecture_Models_and_Lessons_Learned.pdf.
  13. Models and Methods of Information and Control System Cybersecurity for Smart Buildings. URL: https://www.researchgate.net/publication/371044780_Models_and_ Methods_of_Information_and_Control_System_Cyber-security_for_Smart_Buildings.
  14. Models and Methods of Information and Control System Cybersecurity for Smart Buildings. ieved from https://www.researchgate.net/publication/371044780_Models_and_Methods_of_Information_and_Control_System_Cyber-security_for_Smart_Buildings
References: 
  1. Kim, G., Humble, J., Debois, P., Willis, J. & Forsgren, N. (2021). The DevOps handbook: How to create world-class agility, reliability, & security in technology organizations. It Revolution.
  2. Perry, Y. (2020). DevOps: The Complete Guide to Culture, Technology and Tools, website. URL: https://bluexp.netapp.com/devops.
  3. Varadharajan, V. & Bansal, S. (2016). Data security and privacy in the internet of things (iot) environment. Connectivity frameworks for smart devices: the internet of things from a distributed computing perspective, 261-281. https://doi.org/10.1007/978-3-319-33124-9_11.
  4. DevOps and IoT: How to Integrate Them for Success, website. (2024). URL: https://www.mindbowser.com/integrating-devops-and-iot/
  5. Breyter, M. (2022). Agile Product and Project Management. Apress.
  6. Klein, M. (2024). Waterfall Model Methodology: Everything You Need to Know, website. URL: https://project-management.com/waterfall-model/
  7. Chantzis, F., Stais, I., Calderon, P., Deirmentzoglou, E. & Woods, B. (2021). Practical IoT hacking: the definitive guide to attacking the internet of things. No Starch Press.
  8. A detailed guide to Lean and Agile methodologies, website. (2024). URL: https://worksection.com/ua/blog/agile-vs-lean.html
  9. Riepina, I. (2023). Using the Lean manufacturing methodology to improve the quality of the enterprise's business processes. Management, 37(1), 39-49.
  10. Kovalenko, O. O., Denysiuk, A. V. & Bazhan, V. M. (2023). Comparative analysis of IT product development methodologies. Bulletin of Kharkiv National University named after V. N. Karazin. Series: Information Technologies, 25, 45–55.
  11. Adeagbo, M. A., Akinsola, J. E. T., Awoseyi, A. A., & Kasali, F. (2021). Project implementation decision using Software Development Life Cycle models: A comparative approach. Journal of Computer Science and Its Application, 28(1). https://doi.org/10.4314/jcsia.v28i1.10
  12. Bravos, G., Cabrera, A. J., Correa, C., Danilović, D., Evangeliou, N., Ezov, G., ... & Vukobratovic, D. (2022). Cybersecurity for industrial Internet of Things: architecture, models and lessons learned. IEEE Access, 10, 124747-124765.
  13. Fakhruldeen, H. F., Kadhim, K. A., Shyaa, T. A. & Al-Asady, H. A. J. (2023). Models and Methods of Information and Control System Cyber–security for Smart Buildings. Malaysian Journal of Fundamental and Applied Sciences, 19(3), 313-323.