Главная
|
|
 Белов Максим Алексеевич, Кузьмина Екатерина Алексеевна, Филина Надежда Романовна, Мутханна Аммар Салех Али
Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича,
Санкт-Петербург, 193232, Российская Федерация
Исследование выполнено без привлечения внешних источников финансирования.
DOI 10.31854/2307-1303-2026-14-1-35-56
EDN YKGWDF
|
|
 Полный текст
 XML JATS
Аннотация
Постановка задачи. 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. Цель работы 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. Методы. 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 новизны 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. Результат: 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. Теоретическая значимость: 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. Практическая реализация 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.
Ключевые слова
промышленный Интернет вещей, промышленная автоматизация, транспортный протокол, TCP, UDP, QUIC, робототехнические системы, низкая задержка, надежная передача данных, мультиплексирование потоков, защита данных
Библиографическая ссылка на статью
Белов М. А., Кузьмина Е. А., Филина Н. Р., Мутханна А. С. А. Анализ протоколов передачи данных в задачах управления промышленными роботами // Информационные технологии и телекоммуникации. 2026. Т. 14. № 1. С. 35‒56. DOI: 10.31854/2307-1303-2026-14-1-35-56. EDN: YKGWDF
Reference for citation
Belov M. A., Kuzmina E. A., Filina N. R., Muthanna A. S. A. Analysis of Communication Protocols for Industrial Robot Control Systems // Telecom IT. 2026. Vol. 14. Iss. 1. PP. 35‒56. (in Russian). DOI: 10.31854/2307-1303-2026-14-1-35-56. EDN: YKGWDF
|
|
Литература
1. 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
2. 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
3. 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.
4. 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
5. 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.
6. 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
7. 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
8. 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.
|
|
|
Новикова Дарья Дмитриевна, Подвигин Василий Александрович
Российский государственный университет нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина,
Москва, 119991, Российская Федерация
Исследование выполнено без привлечения внешних источников финансирования.
DOI 10.31854/2307-1303-2026-14-1-22-34
EDN DIUDHK
|
|
Полный текст
XML JATS
Аннотация
Постановка задачи. Значительная часть инцидентов информационной безопасности на рабочих станциях связана с запуском процессов, отклоняющихся от типичного поведения пользователей. Традиционные средства защиты, ориентированные на сигнатуры и сетевые события, не формируют поведенческий контекст выполнения приложений на конечных узлах, что затрудняет обнаружение редких процессов и нетипичных цепочек их порождения. Целью работы является повышение эффективности выявления отклонений в активности пользовательских процессов за счет разработки агентной системы мониторинга, обеспечивающей накопление истории выполнения процессов и анализ их типичности на уровне рабочих станций. Используемые методы. Решение задачи основано на агентно-серверной архитектуре, включающей сбор временны́х срезов состояния процессов, формирование сессий процессов, накопительное хранение данных и детерминированный анализ. Для выявления отклонений используются оценка редкости процессов на основе статистики их появления, анализ цепочек порождения «родитель ‒ дочерний процесс» и правила выявления комбинированных отклонений без применения машинного обучения. Элементом новизны является детерминированный подход к поведенческому анализу процессов на рабочих станциях, основанный на сочетании накопительного хранилища сессий, справочников допустимых процессов и цепочек их порождения, а также централизованной серверной логики выявления отклонений. В отличие от существующих решений, анализ ориентирован на оценку типичности активности, а не на классификацию вредоносности. Результат. Разработан прототип для Windows, включающий клиентский агент и серверное приложение на базе FastAPI и SQLite. Система собирает и хранит историю выполнения процессов, выявляет редкие и нетипичные запуски, формирует оповещения. Функциональная валидация показала корректность реализованных правил аналитики и возможность формирования информативных сигналов о нетипичной активности. Теоретическая / Практическая значимость: предложенный подход позволяет формировать поведенческий контекст активности процессов на рабочих станциях и использовать его в качестве дополнительного источника данных для систем мониторинга и анализа безопасности, включая SIEM и SOC, повышая эффективность выявления новых и нетипичных сценариев работы пользователей.
Ключевые слова
мониторинг процессов, информационная безопасность, поведенческий анализ, агентная система, классификация приложений, пользовательская активность, аномальные процессы
Библиографическая ссылка на статью
Новикова Д. Д., Подвигин В. А. Агентная система мониторинга процессов для поведенческого анализа и выявления аномальной активности на рабочих станциях // Информационные технологии и телекоммуникации. 2026. Т. 14. № 1. С. 22‒34. DOI: 10.31854/2307-1303-2026-14-1-22-34. EDN: DIUDHK
Reference for citation
Novikova D., Podvigin V. Agent-Based System for Process Monitoring, Behavioral Analysis, and Anomalous Activity Detection on Workstations // Telecom IT. 2026. Vol. 14. Iss. 1. PP. 22‒34. (in Russian). DOI: 10.31854/2307-1303-2026-14-1-22-34. EDN: DIUDHK
|
|
Литература
1. Николаенко В. Г., Васенева В. А., Зубарева Е. В., Рудикова М. Н. Система мониторинга событий операционной системы // Национальная ассоциация ученых. 2015. № 5-2 (10). С. 63-65. EDN: YFTQFP
2. Аль-Тамими М., Хассан М. Б., Пазников А. А., Аль-Хайкани М. Н., Альбадрави Е. Б. Обзор систем обнаружения вторжений // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2024. Т. 17. № 4. С. 30-41. DOI: 10.32603/2071-8985-2024-17-4-30-41
3. Denysiuk D., Sochor T., Kapustian M., Kashtalian A., Savenko O. Methods for Detecting Software Implants in Corporate Networks // Proceedings of the 5th International Workshop on Intelligent Information Technologies and Systems of Information Security (IntelITSIS'2024, March 28, 2024, Khmelnytskyi, Ukraine). CEUR Workshop Proceedings. 2024. Vol. 3675. PP. 270-284.
4. Костиков Е. В. Методы анализа логов Sysmon для обнаружения киберугроз // International Journal of Open Information Technologies. 2024. Т. 12. №. 11. С. 25-34. EDN: BPEPSL
5. Portase R. M., Muntea A. M., Mermeze A., Colesa A., Sebestyen G. Detection Strategies for COM, WMI, and ALPC-Based Multi-Process Malware // Sensors. 2024. Vol. 24. Iss. 16. P. 5118. DOI: 10.3390/s24165118
|
|
|
Тишков Антон Олегович, Фокин Григорий Алексеевич
Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича,
Санкт-Петербург, 193232, Российская Федерация
Исследование выполнено без привлечения внешних источников финансирования.
DOI 10.31854/2307-1303-2026-14-1-1-21
EDN DQPSAM
|
|
Полный текст
XML JATS
Аннотация
Постановка задачи: проанализировать доступные в пакете расширения Satellite Communication Toolbox средства имитационного моделирования физических основ построения и функционирования систем спутниковой связи в целом и оценки бюджета канала в частности. Целью работы является создание основы для учебно-методического комплекса по изучению спутникового сегмента гибридных орибтально-наземных сетей связи. Используемые методы: обзор инструментов имитационного моделирования Satellite Communication Toolbox и их возможностей для анализа бюджета канала спутникового сегмента гибридных орбитально-наземных сетей связи. Новизна: в отличие от работ, посвященных исследованию бюджета канала, авторский подход заключается в формализации предложений по использованию инструментов имитационного моделирования Satellite Communication Toolbox при решении типовых практических задач оценки бюджета канала спутниковой связи для закрепления изученных физических основ на лабораторных и практических занятиях. Результатом настоящей работы является подготовка материалов по изучению бюджета канала спутниковой связи в учебно-методических целях. Теоретическая / Практическая значимость представленного материала заключается в совершенствовании учебно-методического комплекса по изучению принципов построения и особенностей функционирования современных и перспективных систем спутниковой связи.
Ключевые слова
Satellite Communications Toolbox, MATLAB, спутниковая связь, анализ бюджета канала спутниковой связи
Библиографическая ссылка на статью
Тишков А. О., Фокин Г. А. Моделирование систем спутниковой связи в пакете Satellite Communication Toolbox: анализ бюджета канала // Информационные технологии и телекоммуникации. 2026. Т. 14. № 1. С. 1‒21. DOI: 10.31854/2307-1303-2026-14-1-1-21. EDN: DQPSAM
Reference for citation
Tishkov A., Fokin G. Modeling of Satellite Communication Systems in Satellite Communications Toolbox: Link Budget Analysis // Telecom IT. 2026. Vol. 14. Iss. 1. PP. 1‒21 (in Russian). DOI: 10.31854/2307-1303-2026-14-1-1-21. EDN: DQPSAM
|
|
Литература
1. Al-Hraishawi H., Chougrani H., Kisseleff S., Lagunas E., Chatzinotas S. A Survey on Nongeostationary Satellite Systems: The Communication Perspective // IEEE Communications Surveys & Tutorials. 2023. Vol. 25. Iss. 1. PP. 101-132. DOI: 10.1109/comst.2022.3197695. EDN: UUFWUD
2. Heo J., Sung S., Lee H., Hwang I., Hong D. MIMO Satellite Communication Systems: A Survey from the PHY Layer Perspective // IEEE Communications Surveys & Tutorials. 2023 Vol. 25. Iss. 3. PP. 1543-1570. DOI: 10.1109/comst.2023.3294873. EDN: XDPGZP
3. Hwang Y., Oh S.-M. Survey on Protocol Architectures for Cellular-based Low Earth Orbit Satellite Communications // Proceedings of the 14th International Conference on Information and Communication Technology Convergence (ICTC, 11--13 October 2023, Jeju Island, Republic of Korea). 2023. PP. 1601-1603. DOI: 10.1109/ICTC58733.2023.10393800
4. Wang M., Nardin A., Ma R., Wang R., Dovis F., et al. Integrated Communication and Navigation Based on LEO Satellite Networks: A Survey // IEEE Internet of Things Journal. 2025. Vol. 12. Iss. 22. PP. 46244-46268. DOI: 10.1109/JIOT.2025.3601137
5. Bakhsh Z. M., Omid Y., Chen G., Kayhan F., Ma Y., et al. Multi-Satellite MIMO Systems for Direct Satellite-to-Device Communications: A Survey // IEEE Communications Surveys & Tutorials. 2025. Vol. 27. Iss. 3. PP. 1536--1564. DOI: 10.1109/COMST.2024.3449430
6. Kruk S., Garcia-Martin P., Popescu M., Aussel B., Dillmann S., et al. The Impact of Satellite Trails on Hubble Space Telescope Observations // Nature Astronomy. 2023. Vol. 7. Iss. 3. P. 262-268. DOI: 10.1038/s41550-023-01903-3. EDN: QWVZNJ
7. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. М.: ИД «Вильямс», 2007. 1104 с.
|
|
|
Статья
Метаданные статьи распространяются по лицензии