Software pro automatické generování modelů systémů Internet of Things (IoT)

Abstract

Cieľom tejto práce bolo navrhnúť a imple-mentovať software pre generovanie alebo rozšírenie grafov, ktoré sú inšpirované re-álnymi IoT systémami. Hlavným využitím má byť testovanie experimentálnych algo-ritmov vyvíjaných vrámci skupiny STILL na katedre počítačov FEL ČVUT. Tieto algoritmy sa zameriavajú na testovanie v prípade výpadku alebo obmedzenia sieťo-vého pripojenia. Práca v úvode obsahuje vymedzenie zá-kladných pojmov z teórie grafov, stručný popis IoT systémov, popis problému tes-tovania v prípade výpadku alebo obme-dzeného sieťového pripojenia, rešerš IoT systémov zakončenú zhodnotením požia-davok na výslednú aplikáciu. Ďalej nasle-duje popis navrhnutého riešenia a jeho realizácie. Implementácia je v programovacom ja-zyku Java. Generované alebo rozširované grafy môžu obsahovať cykly, v prípade roz-šírenia existujúceho grafu je tento prob-lém je riešený pomocou silne súvislých komponent a ich detekciou využitím Tar-janového algoritmu. K overeniu, že vý-sledný graf obsahuje presne chcený počet cyklov bol použitý Johnsnov algoritmus na detekciu všetkých cyklov v orientova-nom grafe.

The aim of this work was to design and implement software for generating or extending graphs that are inspired by real IoT systems. The use of this product can be the testing of experimental algorithms developed within the STILL group at the Department of Computers, FEE CTU. These algorithms focus on testing in the event of a network connection failure or limitation. The work in the introduction contains the definition of basic concepts of graph theory, a brief description of IoT systems, a description of the problem of testing in case of failure or limited network connection, a search of IoT systems ended by evaluating the requirements for the resulting application. Next, the description of the proposed solution and its implementation. The implementation is in the Java programming language. Generated or extended graphs can be cyclic, in case of extended graph this problem is solved using strongly connected components and their detection using the Tarjan’s algorithm. To verify that the resulting graph contains the exact desired number of cycles, a Johnson’s algorithm was used to detect all cycles in the oriented graph.