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.

промышленный Интернет вещей, промышленная автоматизация, транспортный протокол, TCP, UDP, QUIC, робототехнические системы, низкая задержка, надежная передача данных, мультиплексирование потоков, защита данных

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

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

  Метаданные статьи распространяются по лицензии CC0 1.0 Universal