Conception and application of dependable internet of things based systems

Abstract

EN: Context. The problem is in the design, development, maintenance and commisioning of interoperable dependable systems using on the Internet of Things based on von Neumann paradigm of “building reliable systems from unreliable components” for dependable service-oriented systems and infrastructures. Objective. The goals of the paper are in the development of concepts and principles and assessment technologies for creation and maintenance of complex critical systems based on Internet of Things (IoT) as well as implementation of research in various domains. Method. In the paper the concept of development of dependable systems on the basis of the Internet of things is described. The multisectoral analysis of methods and models of reliability and cybersecurity (dependability) evaluation of information and control systems of critical applications using the Internet of things has been performed for different domains: power, healthcare, industrial, etc. The analysis has shown that some software failures and malfunctions, cyberattacks and consequences of influence of attacks are identical for all domains, but there are specific features for each domain, which are necessary to consider at working out of methodology of maintenance of denepdability of reliability of systems of critical applications using the Internet of things. Results. The developed conception, methods, tools and technologies for the creation and implementation of dependable information & control systems for critical applications based on the Internet of Things. Conclusions. The paper proposes a conception that includes a set of scientific and applied tasks for the development of methods, tools and technologies for the creation and implementation of dependable information & analytical and information & control systems for critical applications based on the Internet of Things. The prospects for further research may include the detailing of the developed models, methods and technologies to ensure the dependability of complex information & control systems for critical applications based on the Internet of Things. UK: Актуальність. Проблема проектування, розробки, обслуговування та введення в експлуатацію гарантоздатних систем, побудованих з використанням інтернету речей на основі парадигми фон Неймана про «створення надійних систем з ненадійних компонентів» для надійних сервіс-орієнтованих систем та інфраструктур. Метод. В статті запропоновано концепцію побудови ґарантоздатних систем на основі інтернету речей, проведений мультисекторальний аналіз методів і моделей оцінки надійності та кібербезпеки (ґарантоздатності) інформаційно-керуючих системи критичного застосування на основі інтернету речей для різних доменів: енергетичного, медичного, індустріального та ін. Аналіз показав, що деякі відмови і збої технічних засобів і програмного забезпечення, кібератаки і післядія впливу атак однакові для всіх доменів, але існують специфічні особливості для кожного домену, які необхідно враховувати при розробці методології забезпечення ґарантоздатності інформаційно-керуючих системи критичного застосування на основі інтернету речей. Результати. Розроблена концепція, методи, засоби та технології створення та впровадження гарантоздатних інформаційно-керуючих систем критичного застосування на основі інтернету речей. Висновки. У статті запропоновано концепцію, яка включає набір наукових та прикладних завдань щодо розробки методів, засобів та технологій для створення та впровадження гарантоздатних інформаційно-аналітичних та інформаційно-керуючих систем критичного застосування на основі інтернету речей. Перспективи подальших досліджень можуть включати деталізацію розроблених моделей, методів та технологій для забезпечення надійності складних інформаційно-керуючих систем критичного застосування на основі інтернету речей.