MICROSERVICE ARCHITECTURE AND ALGORITHMS OF A MODULAR AUTOMATION SYSTEM FOR SMALL BUSINESS TECHNOLOGICAL PROCESSES

Yevhen Pankratov; Grygoriy Tymchik

doi:10.20535/kpisn.2026.2.351804

Т. 143 · № 2 · 2026 чер 29, 2026 Робототехніка, автоматизація та системи керування

МІКРОСЕРВІСНА АРХІТЕКТУРА ТА АЛГОРИТМИ МОДУЛЬНОЇ СИСТЕМИ АВТОМАТИЗАЦІЇ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ МАЛОГО БІЗНЕСУ

ЄП

Євген Панкратов Відповідальний Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Україна

ГТ

Григорій Тимчик Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Україна

Сторінки52-58 Опублікованочер 29, 2026 ЛіцензіяВідкритий доступ

PDF (англійська)

ТОМ 143 · № 2 · 2026 Переглянути випуск

Анотація

Проблематика. Малий і середній бізнес в Україні працює в умовах одночасної дії двох викликів: довготривалий воєнний стан з ударами по енергетичній інфраструктурі та необхідність цифрової трансформації для збереження конкурентоспроможності. Існуючі ERP- і CRM-системи розраховані на стабільну інфраструктуру та великі бюджети впровадження і слабо пристосовані до режиму часткової роботи, швидкої міграції між власним і хмарним середовищем, поетапного розгортання за обмеженого бюджету. Це створює потребу в архітектурних рішеннях для класу малого торгово-сервісного бізнесу з багатоканальною реалізацією.

Мета. Розробити архітектуру і алгоритми модульної системи цифрової автоматизації для багатоканального торгово-сервісного малого бізнесу в умовах воєнного стану та запропонувати методологію верифікації і валідації мікросервісної реалізації її компонентів.

Методика реалізації. Архітектура побудована за принципом «мікросервіс на бізнес-функцію» з розподілом між дев’ятьма сервісами. Взаємодія проходить через стандартизовані API (REST, gRPC) та асинхронний обмін повідомленнями (RabbitMQ). Методологія верифікації і валідації спирається на сучасні практики тестування мікросервісних систем: модульне, контрактне, інтеграційне, наскрізне та хаос-тестування. Апробація проведена на чотирьох типах підприємств.

Результати дослідження. Архітектура забезпечує роботу системи в режимі часткової доступності при відмові окремих сервісів, переносимість між локальною та хмарною інфраструктурою, поетапне розгортання за обмеженого бюджету і відсутність вендор-локу завдяки відкритому стеку. Методологія верифікації і валідації покриває п’ять рівнів тестування і прив’язує кожну архітектурну вимогу до конкретного типу перевірки.

Висновки. Модульна мікросервісна архітектура придатна для класу багатоканального торгово-сервісного малого бізнесу в умовах нестабільної інфраструктури. Подальша робота передбачає накопичення кількісних показників експлуатації та інтеграцію з прогнозними модулями на основі машинного навчання.

Ключові слова

#мікросервісна архітектура #малий бізнес #цифрова автоматизація #багатоканальна реалізація #верифікація і валідація #воєнний стан

Посилання

N.D. Pankratova, H.S. Tymchyk, Ye.V. Pankratov, “Strategy of the cyber-physical system for a small business enterprise guaranteed functioning with the digital twin support.”, System Research And Information Technologies No. 2 (2024) pp. 7–20. Scopus. Retrieved from: https://doi.org/10.20535/SRIT.2308-8893.2024.2.01
Pankratova N.D., “Creation of Physical Models for Cyber-Physical Systems. Lecture Notes in Networks and Systems,” 2020. pp. 68-77. Retrieved from: https://doi.org/10.1007/978-3-030-34983-7
Pankratova N.D., Pankratov V.A. “Evaluation of information reliability sensors of cyber-physical system,” 15th International Scientific and Practical Conference “Mathematical and Simulation Modelling of Systems. MODS '2020”, June 29–July 01, Chernihiv, 2020, Ukraine, pp. 256–260.
Pankratova N.D., “System strategy for guaranteed safety of complex engineering systems,” Cybernetics and System Analysis, 2010, 2(46), pp. 243–251.
Bass L., Clements P., Kazman R., Software Architecture in Practice, 4th ed., Boston: Addison-Wesley, 2021, 624 p.
Newman S., Building Microservices: Designing Fine-Grained Systems, 2nd ed., O’Reilly Media, 2021, 428 p.
Fielding R.T., Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures, Doctoral dissertation, University of California, Irvine, 2000, 180 p.
Fowler M., Lewis J., “Microservices: a definition of this new architectural term”, MartinFowler.com, 2014. [Online]. Retrieved from: https://martinfowler.com/articles/microservices.html. Accessed: Aug. 10, 2025.
Tanenbaum A.S., Van Steen M., Distributed Systems: Principles and Paradigms, 2nd ed., Prentice Hall, 2007, 704 p.
Gorton I., Essential Software Architecture, 2nd ed., Springer, 2011, 242 p.
Ministry of Digital Transformation of Ukraine [Ministerstvo tsyfrovoi transformatsii Ukrainy], Open data sources for digital transformation of enterprises [Dzherela vidkrytykh danykh dlia tsyfrovoi transformatsii pidpryiemstv], TheDigital.gov.ua, 2025. [Online]. Retrieved from: https://thedigital.gov.ua. Accessed: Aug. 10, 2025.
Microsoft Docs, “Microservices architecture: Principles, advantages, challenges”, 2025. [Online]. Retrieved from: https://learn.microsoft.com/microservices-architecture. Accessed: Aug. 10, 2025.

Ліцензія

CCBY 4.0

Creative Commons Із зазначенням авторства 4.0 Міжнародна

Ця робота має відкриту ліцензію: вільно поширюйте та адаптуйте її, посилаючись на авторів і журнал. Умови ліцензії ↗

Попередня у випуску АВТОНОМНА СИСТЕМА РЕКОМЕНДАЦІЇ ІНДЕКСІВ ДЛЯ РЕЛЯЦІЙНИХ БАЗ ДАНИХ НА ОСНОВІ COST-MODEL ТА PLAN COVERING Наступна у випуску ІМІТАЦІЙНА МОДЕЛЬ ЦИФРОВОГО ДВІЙНИКА ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ЕНЕРГОБЛОКУ АЕС

§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.

Усі випуски

МОДЕЛЬ МАШИННОГО НАВЧАННЯ ДЛЯ РОЗПІЗНАВАННЯ КОНФІГУРАЦІЙ РУК УКРАЇНСЬКОЇ ЖЕСТОВОЇ МОВИ

Костянтин Д. Грішин, Nadezhda Nedashkovskaya

Проблематика. Розпізнавання жестової мови на основі штучного інтелекту є актуальною, не розв’язаною досі проблемою. Для української жестової мови (УЖМ) задача ускладнена…

#українська жестова мова #машинне навчання #нейронні мережі #комп’ютерний зір

с. 7-19

10.20535/kpisn.2026.2.352330

АВТОНОМНА СИСТЕМА РЕКОМЕНДАЦІЇ ІНДЕКСІВ ДЛЯ РЕЛЯЦІЙНИХ БАЗ ДАНИХ НА ОСНОВІ COST-MODEL ТА PLAN COVERING

Віталій Голубінка

Проблематика. Індексація є ключовим засобом підвищення продуктивності реляційних баз даних, однак ручний вибір індексів залишається складним і суб’єктивним. Зі…

#індексація баз даних #оптимізація запитів #автономні системи рекомендацій #модель вартості

с. 20-26

10.20535/kpisn.2026.2.352454

АЛГОРИТМ БЕЗКАРТОГРАФІЧНОЇ НАВІГАЦІЇ РОБОТА HUSKY НА ОСНОВІ МОДЕЛЕЙ ГЛИБОКОГО НАВЧАННЯ З ПІДКРІПЛЕННЯМ ТА АДАПТИВНОГО НАВЧАЛЬНОГО ПЛАНУ

Дмитро Петренко, Анатолій Протасов

Проблематика. Мобільні колісні роботи сьогодні широко застосовуються у внутрішніх логістичних середовищах різноманітних виробництв, зокрема на складах, у виробничих…

#машинне навчання з підкріпленням #навігація без картографії #мобільні роботи #системи керування

с. 36-43

10.20535/kpisn.2026.2.357072

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають

Євген Панкратов, Григорій Тимчик, МІКРОСЕРВІСНА АРХІТЕКТУРА ТА АЛГОРИТМИ МОДУЛЬНОЇ СИСТЕМИ АВТОМАТИЗАЦІЇ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ МАЛОГО БІЗНЕСУ , Наукові вісті КПІ: Том 143 № 2 (2026)
Григорій Тимчик, Олександр Подолян, Катерина Сергієнко, Технологія ремонту діючого магістрального трубопроводу з використанням паяно-зварних муфт , Наукові вісті КПІ: Том 135 № 1-2 (2022)
Сергій Матвієнко, Григорій Тимчик, АНАЛІЗ СХЕМОТЕХНІЧНИХ МЕТОДІВ ЛІНЕАРІЗАЦІЇ ТЕМПЕРАТУРНИХ ХАРАКТЕРИСТИК NTC ТЕРМІСТОРІВ І ХАРАКТЕРИСТИК ВИМІРЮВАЛЬНОГО КАНАЛУ , Наукові вісті КПІ: Том 139 № 2 (2025)

Схожі статті

Костянтин Д. Грішин, Nadezhda Nedashkovskaya, МОДЕЛЬ МАШИННОГО НАВЧАННЯ ДЛЯ РОЗПІЗНАВАННЯ КОНФІГУРАЦІЙ РУК УКРАЇНСЬКОЇ ЖЕСТОВОЇ МОВИ , Наукові вісті КПІ: Том 143 № 2 (2026)
Костянтин Бровко, Павло Буданов, Олег Великогорський, Юлія Олійник, Наталія Винокурова, Сергій Войтенко, ІМІТАЦІЙНА МОДЕЛЬ ЦИФРОВОГО ДВІЙНИКА ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ЕНЕРГОБЛОКУ АЕС , Наукові вісті КПІ: Том 143 № 2 (2026)
Павло Кость, Лариса Гліненко, МЕТОДИКА ВИБОРУ СТРУКТУРИ ПЕРЕДАВАЛЬНОГО ТРАКТУ ДЛЯ ТЕРМОЯДЕРНИХ УСТАНОВОК , Наукові вісті КПІ: Том 143 № 2 (2026)
Віталій Голубінка, АВТОНОМНА СИСТЕМА РЕКОМЕНДАЦІЇ ІНДЕКСІВ ДЛЯ РЕЛЯЦІЙНИХ БАЗ ДАНИХ НА ОСНОВІ COST-MODEL ТА PLAN COVERING , Наукові вісті КПІ: Том 143 № 2 (2026)
Дмитро Петренко, Анатолій Протасов, АЛГОРИТМ БЕЗКАРТОГРАФІЧНОЇ НАВІГАЦІЇ РОБОТА HUSKY НА ОСНОВІ МОДЕЛЕЙ ГЛИБОКОГО НАВЧАННЯ З ПІДКРІПЛЕННЯМ ТА АДАПТИВНОГО НАВЧАЛЬНОГО ПЛАНУ , Наукові вісті КПІ: Том 143 № 2 (2026)
Denys V. Storozhyk, Oleksandr V. Muraviov, Anatoliy G. Protasov, Viktor G. Bazhenov, Galina A. Bohdan, КОМПЛЕКСУВАННЯ МУЛЬТИСПЕКТРАЛЬНИХ ЗОБРАЖЕНЬ ЯК МЕТОД ПІДВИЩЕННЯ ЇХ ІНФОРМАТИВНОСТІ ПРИ БІНАРНІЙ СЕГМЕНТАЦІЇ , Наукові вісті КПІ: № 2 (2020)
Yevgeniya S. Sulema, Yevhen O. Radchenko, МЕТОД СТЕГАНОГРАФІЧНОГО ЗАХИСТУ МУЛЬТИМЕДІЙНИХ ДАНИХ НА ОСНОВІ ПРОЦЕДУРИ ПСЕВДОВИПАДКОВОГО ВБУДОВУВАННЯ , Наукові вісті КПІ: № 1 (2020)
Yuriy M. Kovrygo, Pavlo V. Novikov, АЛГОРИТМ РОБОТИ ДВОКАНАЛЬНОГО НЕЧІТКОГО КОНТРОЛЕРА ДЛЯ КЕРУВАННЯ ТЕПЛОЕНЕРГЕТИЧНИМИ ОБ’ЄКТАМИ , Наукові вісті КПІ: № 3 (2019)
Hennady P. Bolotov, Roman M. Ryzhov, Maksym H. Bolotov, ПІДВИЩЕННЯ СТІЙКОСТІ ТЛІЮЧОГО РОЗРЯДУ В УМОВАХ ЗВАРЮВАННЯ ЗАСТОСУВАННЯМ МУЛЬТИСЕКЦІЙНИХ ЕЛЕКТРОДНИХ СИСТЕМ , Наукові вісті КПІ: № 2 (2019)
Ярослав Корпань, Євген Федоров, Ольга Нечипоренко, МЕТОДИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЦІЛІСНОСТІ ОБРОБКИ ТА ПЕРЕДАЧІ ДАНИХ У ПРОМИСЛОВИХ СИСТЕМАХ АВТОМАТИЗАЦІЇ , Наукові вісті КПІ: Том 144 № 3 (2026)

1-10 з 28 Наступне

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.

[1] N.D. Pankratova, H.S. Tymchyk, Ye.V. Pankratov, “Strategy of the cyber-physical system for a small business enterprise guaranteed functioning with the digital twin support.”, System Research And Information Technologies No. 2 (2024) pp. 7–20. Scopus. Retrieved from: https://doi.org/10.20535/SRIT.2308-8893.2024.2.01

[2] Pankratova N.D., “Creation of Physical Models for Cyber-Physical Systems. Lecture Notes in Networks and Systems,” 2020. pp. 68-77. Retrieved from: https://doi.org/10.1007/978-3-030-34983-7

[3] Pankratova N.D., Pankratov V.A. “Evaluation of information reliability sensors of cyber-physical system,” 15th International Scientific and Practical Conference “Mathematical and Simulation Modelling of Systems. MODS '2020”, June 29–July 01, Chernihiv, 2020, Ukraine, pp. 256–260.

[4] Pankratova N.D., “System strategy for guaranteed safety of complex engineering systems,” Cybernetics and System Analysis, 2010, 2(46), pp. 243–251.

[5] Bass L., Clements P., Kazman R., Software Architecture in Practice, 4th ed., Boston: Addison-Wesley, 2021, 624 p.

[6] Newman S., Building Microservices: Designing Fine-Grained Systems, 2nd ed., O’Reilly Media, 2021, 428 p.

[7] Fielding R.T., Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures, Doctoral dissertation, University of California, Irvine, 2000, 180 p.

[8] Fowler M., Lewis J., “Microservices: a definition of this new architectural term”, MartinFowler.com, 2014. [Online]. Retrieved from: https://martinfowler.com/articles/microservices.html. Accessed: Aug. 10, 2025.

[9] Tanenbaum A.S., Van Steen M., Distributed Systems: Principles and Paradigms, 2nd ed., Prentice Hall, 2007, 704 p.

[10] Gorton I., Essential Software Architecture, 2nd ed., Springer, 2011, 242 p.

[11] Ministry of Digital Transformation of Ukraine [Ministerstvo tsyfrovoi transformatsii Ukrainy], Open data sources for digital transformation of enterprises [Dzherela vidkrytykh danykh dlia tsyfrovoi transformatsii pidpryiemstv], TheDigital.gov.ua, 2025. [Online]. Retrieved from: https://thedigital.gov.ua. Accessed: Aug. 10, 2025.

[12] Microsoft Docs, “Microservices architecture: Principles, advantages, challenges”, 2025. [Online]. Retrieved from: https://learn.microsoft.com/microservices-architecture. Accessed: Aug. 10, 2025.