Для цитирования:
Воробьев А. В. Концепция информационного пакетного взаимодействия в многоуровневой системе цифровых двойников // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия : Математика. Механика. Информатика. 2021. Т. 21, вып. 4. С. 532-543. DOI: 10.18500/1816-9791-2021-21-4-532-543, EDN: YNHDMG
Концепция информационного пакетного взаимодействия в многоуровневой системе цифровых двойников
Рассматривается подход к организации информационного взаимодействия в многоуровневой системе цифровых двойников. Единицей межуровневого информационного обмена выступает программная структура особого типа — пакет, построенная по принципу организации сообщений в HTTP(s)-протоколах. Непосредственно метаданные источника данных размещаются в заголовке пакета и позволяют выполнять идентификацию / аутентификацию соответствующих ресурсов по мере поступления данных. Регистрируемые / вычисляемые данные цифрового двойника или его физического прототипа размещаются в теле пакета. Одной из значимых проблем такой организации данных является формат используемого в заголовке пакета блока метаданных, который должен быть компактным и доступным для анализа программными средствами обработки данных. В рамках проведенного исследования, описанного в статье, предложен подход к кодированию заголовка с метаданными на основе комбинирования форматов DTDL, предназначенного для семантического описания промышленных цифровых двойников, и JWT, обеспечивающего процедуру поддержания сеанса связи между клиентом и сервером в веб-ориентированной архитектуре приложений. Непосредственно метаданные задаются в формате DTDL, а их размещение в заголовке пакета представляет собой программную «свертку» данных в формате токена JWT, заменяющего громоздкое JSON-описание источника данных легковесным текстовым кодом. Исследования, проведенные на примере многоуровневой системы цифровых двойников магнитных обсерваторий и вариационных станций, показали целесообразность предложенного решения в контексте сокращения физического объема формируемого в процессе передачи данных пакета данных (заголовка с метаданными) по сравнению с известным подходом на основе текстового или DTDL-описания метаданных.
- Mittal H. Digital twin: An overview // CSI Communications. 2020. Vol. 44, iss. 6. P. 18.
- Raman Y. Digital twin and its application // International Research Journal of Modernization in Engineering Technology and Science. 2020. Vol. 02, iss. 06. P. 1253–1254.
- Vorobeva G. R. Approach to the recovery of geomagnetic data by comparing daily fragments of a time series with equal geomagnetic activity // Computer Optics. 2019. Vol. 43, iss. 6. P. 1053–1063. https://doi.org/10.18287/2412-6179-2019-43-6-1053-1063
- Воробьев А. В., Воробьева Г. Р., Юсупова Н. И. Концепция единого пространства геомагнитных данных // Труды СПИИРАН. 2019. Т. 18, № 2. С. 390–415. https://doi.org/10.15622/sp.18.2.390-415
- Love J. Intermagnet and the global community of magnetic observatories // American Geophysical Union, Fall Meeting. 2006, abstract id. U41B-0815.
- Kim J., Chang H. Geomagnetic field variations observed by INTERMAGNET during 4 total solar eclipses // Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2018. Vol. 172. P. 107–116. https://doi.org/10.1016/j.jastp.2018.03.023
- Syed Z., Soomro T. Compression Algorithms: Brotli, Gzip and Zopfli Perspective // Indian Journal of Science and Technology. 2018. Vol. 11, iss. 45. P. 1–4. https://doi.org/10.17485/ijst/2018/v11i45/117921
- Ohnemus T. The digital twin — a critical enabler of industry 4.0: digital twin definition and need for digital transformation // ZWF Zeitschrift for wirtschaftlichen Fabrikbetrieb. 2020. Vol. 115, iss. s1. P. 23–25. https://doi.org/10.3139/104.112308
- Barricelli B., Casiraghi E., Fogli D. A survey on digital twin: definitions, characteristics, applications, and design implications // IEEE Access. 2019. Vol. 7. P. 167653–167671. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2953499
- Digital Twins Definition Language (DTDL). Version 2.0. URL: https://github.com/Azure/opendigitaltwins-dtdl/blob/master/DTDL/v2/dtdlv2.md#references (дата обращения: 18.03.2021).
- Digital Twin Computing White Paper ver.2.0.0. URL: https://www.ntt.co.jp/svlab/e/DTC/ whitepaper.html (дата обращения: 18.03.2021).
- Grieves M., Vickers J. Digital twin: Mitigating unpredictable, undesirable emergent behavior in complex systems // Transdisciplinary Perspectives on Complex Systems / eds. F. J. Kahlen, S. Flumerfelt, A. Alves. Cham : Springer, 2017. P. 85–113. https: //doi.org/10.1007/978-3-319-38756-7_4
- Cassimon T., de Hoog J., Anwar A., Mercelis S., Hellinckx P. Intelligent data sharing in digital twins: Positioning paper // Advances on P2P, Parallel, Grid, Cloud and Internet Computing. 3PGCIC 2020 / eds. L. Barolli, M. Takizawa, T. Yoshihisa, F. Amato, M. Ikeda. Cham : Springer, 2021. P. 282–290. (Lecture Notes in Networks and Systems, vol. 158). https://doi.org/10.1007/978-3-030-61105-7_28
- Janoky L., Levendovszky J., Ekler P. An analysis on the revoking mechanisms for JSON Web Tokens // International Journal of Distributed Sensor Networks. 2018. Vol. 14, iss. 9. P. 1–10. https://doi.org/10.1177/2F1550147718801535
- Aldya A. P., Rahmatullo A., Arifin M. N. Stateless Authentication with JSON Web Tokens using RSA-512 Algorithm // Jurnal INFOTEL. 2019. Vol. 11, № 2. P. 36–42. https://doi.org/10.20895/infotel.v11i2.427
- Rahmatulloh A., Gunawan R., Nursuwars F. Performance comparison of signed algorithms on JSON Web Token // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 550. P. 012023. https://doi.org/10.1088/1757-899X/550/1/012023 17.
- Royani M., Wibowo A. Web Service Implementation in Logistics Company uses JSON Web Token and RC4 Cryptography Algorithm // Jurnal RESTI (Rekayasa Sistem Dan Teknologi Informasi). 2020. Vol. 4, № 3. P. 591–600. https://doi.org/10.29207/resti.v4i3.1952
- 1027 просмотров