<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Archiving and Interchange DTD OASIS v1.4 20221230//EN" "JATS-archive-oasis-article1-4.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.4" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xml:lang="ru">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="publisher">ITT</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title>Информационные технологии и телекоммуникации</journal-title>
        <trans-title-group xml:lang="en">
          <trans-title>Telecom IT</trans-title>
        </trans-title-group>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="epub">2307-1303</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>СПбГУТ</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <!-- Идентификаторы статьи -->
      <article-id pub-id-type="doi">10.31854/2307-1303-2026-14-1-35-56</article-id>
      <article-id pub-id-type="edn">YKGWDF</article-id>

      <!-- Категория статьи -->
      <article-categories>
        <subj-group subj-group-type="heading">
          <subject>Научная статья</subject>
          <subject>Research Article</subject>
        </subj-group>
      </article-categories>

      <!-- Название статьи -->
      <title-group>
        <article-title>Анализ протоколов передачи данных в задачах управления промышленными роботами</article-title>
        <trans-title-group xml:lang="en">
          <trans-title>Analysis of Communication Protocols for Industrial Robot Control Systems</trans-title>
        </trans-title-group>
      </title-group>

      <!-- Авторы и аффилиации -->
      <contrib-group>
        <!-- Автор: Белов М. А. -->
        <contrib contrib-type="author">
          <name>
            <surname>Белов</surname>
            <given-names>Максим Алексеевич</given-names>
          </name>
          <name name-style="western" xml:lang="en">
            <surname>Belov</surname>
            <given-names>Maksim</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1"/>
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0009-0009-3057-8958</contrib-id>
          <email>belov.ma@sut.ru</email>
        </contrib>

        <!-- Автор: Кузьмина Е. А. -->
        <contrib contrib-type="author">
          <name>
            <surname>Кузьмина</surname>
            <given-names>Екатерина Алексеевна</given-names>
          </name>
          <name name-style="western" xml:lang="en">
            <surname>Kuzmina</surname>
            <given-names>Ekaterina</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1"/>
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0009-0005-8620-1085</contrib-id>
          <email>kuzmina.ea@sut.ru</email>
        </contrib>

        <!-- Автор: Филина Н. Р. -->
        <contrib contrib-type="author">
          <name>
            <surname>Филина</surname>
            <given-names>Надежда Романовна</given-names>
          </name>
          <name name-style="western" xml:lang="en">
            <surname>Filina</surname>
            <given-names>Nadezhda</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1"/>
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0009-0004-7406-7440</contrib-id>
          <email>filina.nr@sut.ru</email>
        </contrib>

        <!-- Автор: Мутханна А. С. А. -->
        <contrib contrib-type="author">
          <name>
            <surname>Мутханна</surname>
            <given-names>Аммар Салех Али</given-names>
          </name>
          <name name-style="western" xml:lang="en">
            <surname>Muthanna</surname>
            <given-names>Ammar Saleh Ali</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1"/>
          <contrib-id contrib-id-type="orcid">0000-0003-0213-8145</contrib-id>
          <email>muthanna.asa@sut.ru</email>
        </contrib>
      </contrib-group>

      <!-- Аффилиация (общая для всех авторов) -->
      <aff id="aff1">
        <institution>Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича</institution>
        <addr-line>Санкт-Петербург, 193232</addr-line>
        <country>Российская Федерация</country>
        <institution xml:lang="en">The Bonch-Bruevich Saint Petersburg State University of Telecommunications</institution>
        <addr-line xml:lang="en">St. Petersburg, 193232</addr-line>
        <country xml:lang="en">Russian Federation</country>
      </aff>

      <!-- Даты публикации -->
      <pub-date pub-type="collection">
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <pub-date pub-type="epub">
        <day>22</day>
        <month>04</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>

      <!-- Том, выпуск, страницы -->
      <volume>14</volume>
      <issue>1</issue>
      <fpage>35</fpage>
      <lpage>56</lpage>

      <!-- Права и лицензия -->
      <permissions>
        <copyright-statement>© Белов М. А., Кузьмина Е. А., Филина Н. Р., Мутханна А. С. А., 2026</copyright-statement>
        <license license-type="cc-by" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
          <license-p>Лицензия CC BY 4.0</license-p>
          <license-p xml:lang="en">CC BY 4.0 License</license-p>
        </license>
      </permissions>

      <!-- Ссылка на PDF -->
      <self-uri xlink:href="https://www.sut.ru/doci/nauka/1AEA/ITT/2026_1/35-56.pdf" content-type="pdf"/>

      <!-- Аннотация на русском -->
      <abstract xml:lang="ru">
        <p><bold>Постановка задачи.</bold> Развитие концепции промышленного Интернета вещей (IIoT) в рамках парадигмы «Индустрия 4.0» сопровождается увеличением числа подключенных устройств, ростом требований к скорости передачи данных и жесткими ограничениями по задержкам. В условиях реального времени даже миллисекундные задержки могут приводить к нарушению синхронизации роботизированных систем, остановке производственных линий и экономическим потерям. При этом широко используемые транспортные протоколы TCP и UDP имеют существенные ограничения: первый обеспечивает надежность ценой высокой задержки и значительного объема служебных данных, второй гарантирует минимальные задержки, но не поддерживает контроль доставки, что критично для производственных процессов. Таким образом, актуальной задачей становится поиск транспортного протокола, совмещающего надежность, низкую задержку и устойчивость к нестабильным каналам связи. <bold>Цель работы</bold> заключается в проведении сравнительного анализа транспортных протоколов TCP, UDP и QUIC в условиях, приближенных к промышленным сценариям, с последующей оценкой их производительности и метрики размера серии при обеспечении требований реального времени. <bold>Методы.</bold> В работе использованы инструментарий сетевого мониторинга Wireshark и разработанный программный комплекс на языке Python с библиотеками pyshark и matplotlib. Исследование охватывает анализ PCAP-файлов (файлов захвата сетевых пакетов), построение временны́х рядов, вычисление ключевых метрик (скорость передачи команд, доля потерь пакетов, размер серии команд) и их визуализацию. Элементами <bold>новизны</bold> являются: комплексное сопоставление трех транспортных протоколов применительно к задачам управления роботизированными манипуляторами, где критичны миллисекундные задержки; использование QUIC — относительно нового протокола, ранее не исследованного в прикладных сценариях IIoT; разработка программного инструмента, обеспечивающего автоматизированный анализ и классификацию сетевого трафика в промышленных условиях. <bold>Результат:</bold> эксперименты показали, что TCP обеспечивает нулевые потери, но неприемлемо низкую скорость передачи команд (0,58 команд/с); UDP демонстрирует на порядок бо́льшую скорость (5,8 команд/с), но при этом сопровождается потерями на уровне 3,88 %, что делает его непригодным для высокоточных операций; QUIC показывает наилучшие результаты: скорость 18,16 команд/с при потерях менее 1 % и трехкратное увеличение среднего размера серии команд. <bold>Теоретическая значимость:</bold> полученные результаты подтверждают перспективность применения протокола QUIC в сетях IIoT. Его использование позволяет не только обеспечить минимальные задержки и высокую надежность передачи данных, но и существенно снизить нагрузку на сеть за счет мультиплексирования потоков. <bold>Практическая реализация</bold> может быть связана с внедрением QUIC в системы управления робототехническими комплексами, сенсорными сетями и производственными линиями, что соответствует требованиям к масштабируемым и безопасным коммуникациям будущего поколения.</p>
      </abstract>

      <!-- Аннотация на английском -->
      <abstract xml:lang="en">
        <p><bold>Purpose.</bold> The development of the Industrial Internet of Things (IIoT) within the framework of the "Industry 4.0" paradigm is accompanied by an increase in the number of connected devices, growing demands for data transmission rate, and stringent latency constraints. In real-time control systems, even millisecond-level delays may lead to desynchronization of robotic mechanisms, production line interruptions, and economic losses. Widely used transport protocols, TCP and UDP, exhibit significant limitations: the former provides reliability at the cost of increased latency and overhead, while the latter ensures minimal delay without delivery control, which is critical for industrial processes. The purpose of this paper is to perform a comparative analysis of TCP, UDP, and QUIC transport protocols under conditions close to industrial scenarios and to evaluate their applicability for robotic control and reliable IIoT communications. <bold>Methods.</bold> Network analysis was conducted using the Wireshark packet analyzer and a custom-developed Python-based software complex incorporating the pyshark and matplotlib libraries. The study included PCAP file analysis, construction of time series, calculation of key metrics (command transmission rate, packet loss ratio, and command series size b), and their visualization. The elements of <bold>novelty</bold> consist in the comprehensive comparison of three transport protocols in the context of robotic manipulator control, where millisecond-level delays are critical; the application of QUIC, a relatively new protocol not previously examined in applied IIoT scenarios; and the development of a software tool enabling automated traffic analysis and classification in industrial environments. <bold>Results.</bold> Experimental results show that TCP provides zero packet loss but an unacceptably low command rate (0.58 commands/s). UDP achieves an order-of-magnitude higher rate (5.8 commands/s) but suffers from 3.88 % packet loss, rendering it unsuitable for high-precision operations. QUIC demonstrates the best performance: 18.16 commands/s with less than 1 % packet loss and a threefold increase in the average command series size b. <bold>Theoretical relevance.</bold> The obtained results confirm the prospects of using the QUIC protocol in IIoT industrial networks. Its adoption ensures minimal latency and high transmission reliability while significantly reducing network load through stream multiplexing. <bold>Practical implementation</bold> may involve integration of QUIC into robotic control systems, sensor networks, and production lines, aligning with the requirements for scalable and secure next-generation communications.</p>
      </abstract>

      <!-- Ключевые слова на русском -->
      <kwd-group xml:lang="ru">
        <kwd>промышленный Интернет вещей</kwd>
        <kwd>промышленная автоматизация</kwd>
        <kwd>транспортный протокол</kwd>
        <kwd>TCP</kwd>
        <kwd>UDP</kwd>
        <kwd>QUIC</kwd>
        <kwd>робототехнические системы</kwd>
        <kwd>низкая задержка</kwd>
        <kwd>надежная передача данных</kwd>
        <kwd>мультиплексирование потоков</kwd>
        <kwd>защита данных</kwd>
      </kwd-group>

      <!-- Ключевые слова на английском -->
      <kwd-group xml:lang="en">
        <kwd>Industrial Internet of Things</kwd>
        <kwd>transport protocol</kwd>
        <kwd>TCP</kwd>
        <kwd>UDP</kwd>
        <kwd>QUIC</kwd>
        <kwd>industrial robotics</kwd>
        <kwd>latency</kwd>
        <kwd>data transmission reliability</kwd>
        <kwd>network efficiency</kwd>
      </kwd-group>

      <!-- Финансирование -->
      <funding-group>
        <funding-statement xml:lang="ru">Исследование выполнено без привлечения внешних источников финансирования.</funding-statement>
        <funding-statement xml:lang="en">The study was conducted without external funding.</funding-statement>
      </funding-group>
    </article-meta>
  </front>

  <body>
    <sec>
      <title>Введение</title>
      <!-- Основной текст статьи не был предоставлен в исходных данных -->
    </sec>
  </body>

  <back>
    <!-- Список литературы -->
    <ref-list>
      <title>Литература</title>

      <!-- 1. Киричек Р. В., Кулик В. А. -->
      <ref id="ref1">
        <mixed-citation>Киричек Р. В., Кулик В. А. Исследование и генерация трафика промышленного Интернета Вещей // Труды учебных заведений связи. 2019. Т. 5. № 3. С. 27–36. DOI: 10.31854/1813-324X-2019-5-3-27-36. EDN: JQBTYU</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">Kirichek R., Kulik V. Industrial Internet of Things Traffic Research and Generation // Proceedings of Telecommunication Universities. 2019. Vol. 5. Iss 3. PP. 27–36. DOI: 10.31854/1813-324X-2019-5-3-27-36. EDN: JQBTYU</mixed-citation>
      </ref>

      <!-- 2. Кулик В. А., Вахитов С. А., Киричек Р. В. -->
      <ref id="ref2">
        <mixed-citation>Кулик В. А., Вахитов С. А., Киричек Р. В. Модель семантического преобразования пакетов для гетерогенного шлюза промышленного интернета вещей // Электросвязь. 2020. № 3. С. 49–54. DOI: 10.34832/ELSV.2020.4.3.007. EDN: AHXFTF</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">Kulik V. A., Vakhitov S. A., Kirichek R. V. Semantic Packet Conversion Model for Industrial Internet of Things Heterogeneous Gateway // Elektrosvyaz. 2020. Iss. 3. PP. 49–54. DOI: 10.34832/ELSV.2020.4.3.007. EDN: AHXFTF</mixed-citation>
      </ref>

      <!-- 3. Lee E. A. -->
      <ref id="ref3">
        <mixed-citation>Lee E. A. Cyber Physical Systems: Design Challenges // Proceedings of the 11th IEEE Symposium on Object-Oriented Real-Time Distributed Computing (ISORC, 05–07 May 2008, Orlando, USA). 2008. PP. 363–369. DOI: 10.1109/ISORC.2008.25.</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">Lee E. A. Cyber Physical Systems: Design Challenges // Proceedings of the 11th IEEE Symposium on Object-Oriented Real-Time Distributed Computing (ISORC, 05–07 May 2008, Orlando, USA). 2008. PP. 363–369. DOI: 10.1109/ISORC.2008.25.</mixed-citation>
      </ref>

      <!-- 4. Rajkumar R. et al. -->
      <ref id="ref4">
        <mixed-citation>Rajkumar R., Lee I., Sha L., Stankovic J. Cyber-Physical Systems: The Next Computing Revolution // Proceedings of the 47th Design Automation Conference (13–18 June 2010, Anaheim, USA). 2010. PP. 731–736. DOI: 10.1145/1837274.1837461. EDN: OCIABJ</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">Rajkumar R., Lee I., Sha L., Stankovic J. Cyber-Physical Systems: The Next Computing Revolution // Proceedings of the 47th Design Automation Conference (13–18 June 2010, Anaheim, USA). 2010. PP. 731–736. DOI: 10.1145/1837274.1837461. EDN: OCIABJ</mixed-citation>
      </ref>

      <!-- 5. Rani D., Gill N. S. -->
      <ref id="ref5">
        <mixed-citation>Rani D., Gill N. S. Review of Various IoT Standards and Communication Protocols // International Journal of Engineering Research and Technology. 2019. Vol. 12. Iss. 5. PP. 647–657.</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">Rani D., Gill N. S. Review of Various IoT Standards and Communication Protocols // International Journal of Engineering Research and Technology. 2019. Vol. 12. Iss. 5. PP. 647–657.</mixed-citation>
      </ref>

      <!-- 6. Peng H. et al. -->
      <ref id="ref6">
        <mixed-citation>Peng H., Tärneberg W., Fitzgerald E., Kihl M. Performance Evaluation of QUIC Vs. TCP for Cloud Control Systems // Proceedings of the 31st International Conference on Software, Telecommunications and Computer Networks (SoftCOM, 21–23 September 2023, Split, Croatia). 2023. DOI: 10.23919/SoftCOM58365.2023.10271592</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">Peng H., Tärneberg W., Fitzgerald E., Kihl M. Performance Evaluation of QUIC Vs. TCP for Cloud Control Systems // Proceedings of the 31st International Conference on Software, Telecommunications and Computer Networks (SoftCOM, 21–23 September 2023, Split, Croatia). 2023. DOI: 10.23919/SoftCOM58365.2023.10271592</mixed-citation>
      </ref>

      <!-- 7. Amet M. et al. -->
      <ref id="ref7">
        <mixed-citation>Amet M., Thomas L., Song Y.-Q. A Performance Evaluation of QUIC in Real-Time Networks // Proceedings of the 32nd International Conference on Real-Time Networks and Systems (RTNS, 6–8 November 2024, Porto, Portugal). 2024. PP. 255–265. DOI: 10.1145/3696355.3699698</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">Amet M., Thomas L., Song Y.-Q. A Performance Evaluation of QUIC in Real-Time Networks // Proceedings of the 32nd International Conference on Real-Time Networks and Systems (RTNS, 6–8 November 2024, Porto, Portugal). 2024. PP. 255–265. DOI: 10.1145/3696355.3699698</mixed-citation>
      </ref>

      <!-- 8. Silva D. R. C. et al. -->
      <ref id="ref8">
        <mixed-citation>Silva D. R. C., Oliveira G. M. B., Silva I., Ferrari P., Sisinni E. Latency Evaluation for MQTT and WebSocket Protocols: An Industry 4.0 Perspective // IEEE Symposium on Computers and Communications (ISCC, 25–28 June 2018, Natal, Brazil). IEEE, 2018. PP. 1233–1238.</mixed-citation>
        <mixed-citation xml:lang="en">Silva D. R. C., Oliveira G. M. B., Silva I., Ferrari P., Sisinni E. Latency Evaluation for MQTT and WebSocket Protocols: An Industry 4.0 Perspective // IEEE Symposium on Computers and Communications (ISCC, 25–28 June 2018, Natal, Brazil). IEEE, 2018. PP. 1233–1238.</mixed-citation>
      </ref>
    </ref-list>

    <!-- Благодарности -->
    <sec sec-type="ack">
      <title>Благодарности</title>
      <p>Информация о финансировании не указана.</p>
      <p xml:lang="en">No funding information provided.</p>
    </sec>
  </back>
</article>