Розробка високопродуктивної системи збору та аналізу геолокаційних даних

Abstract

UA : Робота викладена на 52 сторінках друкованого тексту, містить 13 рисунків, 4 таблиці, 23 джерела, 3 додатки. Об’єкт дослідження – процес збору, зберігання та обробки телеметричної інформації у високонавантажених логістичних системах. Предмет дослідження – алгоритми, мережеві протоколи та програмні засоби, що забезпечують високопродуктивну обробку та візуалізацію геолокаційних даних. Мета роботи – проєктування та програмна реалізація високопродуктивної системи для надійного збору та оперативного аналізу геолокаційних даних у режимі реального часу. Методи дослідження – системний аналіз, проєктування реляційних та колонкових баз даних, об’єктно-орієнтоване програмування, навантажувальне і стрес-тестування програмного забезпечення. У результаті виконання кваліфікаційної роботи розроблено високопродуктивну систему збору та аналізу геолокаційних даних на базі фреймворку FastAPI та колонкової СУБД ClickHouse. Система забезпечує стабільну обробку телеметрії в режимі реального часу, підтримує локальне буферування координат у разі втрати мережевого з’єднання та дозволяє виконувати швидкі аналітичні запити до великих масивів історичних даних із коефіцієнтом стиснення 7–10 разів. Розроблена система може бути використана як основа для комерційних рішень у сфері логістики, GPS-моніторингу та IoT-платформ.

EN : The work is presented on 52 pages of printed text, 13 figures, 4 tables, 23 references, 3 annexes. Object of the study – the process of collecting, storing, and processing telemetry information in high-load logistics systems. Subject of the study – algorithms, network protocols, and software tools that provide high-performance processing and visualization of geolocation data. Aim of the study – design and software implementation of a high-performance system for reliable collection and real-time analysis of geolocation data. Methods of research – system analysis, design of relational and column-oriented databases, object-oriented programming, load testing, and stress testing of software systems. As a result of this bachelor’s thesis, a high-performance system for collecting and analyzing geolocation data based on the FastAPI framework and the ClickHouse column-oriented DBMS was developed. The system provides stable real-time telemetry processing, supports local coordinate buffering in case of network connection loss, and enables fast analytical queries for large volumes of historical data with a compression ratio ranging from 7x to 10x. The proposed system can serve as a basis for commercial solutions in the fields of logistics, GPS monitoring, and IoT platforms.