Розробка розподіленої IoT-платформи з системою кібербезпеки

Abstract

UK: Об’єкт розробки – розподілена IoT-платформа для моніторингу та керування пристроями. Мета роботи – розробка захищеної IoT-платформи з використанням механізмів шифрування та автентифікації для безпечного збирання та передавання даних від сенсорів. У ході виконання роботи проведено аналіз предметної області, вивчено основні ризики інформаційної безпеки у системах Інтернету речей. Визначено вимоги до платформи, сформовано специфікацію програмного забезпечення. Розроблено моделі функціонування системи у вигляді діаграм варіантів використання, послідовності та прецедентів. Запроєктовано архітектуру програмного забезпечення, реалізовано модульну структуру серверної частини. IoT-платформа реалізована з використанням мікроконтролерів ESP32, сенсорів DHT22, приводу SG90 та OLED-дисплеїв SSD1306. Для зв’язку пристроїв між собою використовувався брокер MQTT із підтримкою TLS-шифрування та токен-автентифікації. Управління мережею здійснюється через маршрутизатор MikroTik, конфігурований з урахуванням принципів сегментації та фільтрації трафіку. У результаті створено працездатну платформу, здатну у реальному часі збирати, передавати, відображати дані та реагувати на потенційні загрози безпеки. EN: The object of development is a distributed IoT platform for device monitoring and control. The goal of the project is to design a secure IoT platform using encryption and authentication mechanisms for the safe collection and transmission of sensor data. During the research, the subject area was analyzed and the key cybersecurity risks in Internet of Things systems were studied. Requirements for the platform were defined, and a detailed software specification was developed. Models of the system's operation were created in the form of use case, sequence, and scenario diagrams. The software architecture was designed, and a modular server-side structure was implemented. The IoT platform was built using ESP32 microcontrollers, DHT22 sensors, SG90 actuators, and SSD1306 OLED displays. Device communication was handled through an MQTT broker with support for TLS encryption and token-based authentication. Network management was performed via a MikroTik router, configured according to principles of segmentation and traffic filtering. As a result, a functional platform was created, capable of collecting, transmitting, displaying data in real time and responding to potential security threats.