Разработка серверной части универсальной веб-платформы для игровых и прикладных приложений

ВКР направлена на разработку веб-платформы (серверная часть) для предоставления услуг по использованию, продаже и размещению приложений прикладного и игрового характера. Данная веб-платформа может использоваться в качестве магазина для продажи различных приложений, так и в виде универсального клиента для взаимодействия с ними.

Определения, обозначения, сокращения, нормативные ссылки …………………….. 11

Введение ……………………………………………………………………………………………………… 19

Глава 1. Объект и методы исследования ………………………………………………………. 21

1.1. Описание предметной области ………………………………………………………………. 21

1.1.1. Описание объекта автоматизации ……………………………………………………….. 21

1.1.2. Описание рассматриваемого бизнес-процесса …………………………………….. 21

1.2. Обзор существующих аналогов ……………………………………………………………… 27

1.3. Описание выбранного средства разработки ……………………………………………. 29

Выводы по главе «Объект и методы исследования» ……………………………………… 32

Глава 2. Проектирование серверной части веб-платформы …………………………… 33

2.1. Функциональные и нефункциональные требования к серверной части
веб-платформы ……………………………………………………………………………………………. 33

2.2. Архитектура информационной системы ………………………………………………… 37

2.3. Проектирование базы данных ………………………………………………………………… 40

2.4. Проектирование структуры серверной части веб-платформы …………………. 42

2.5. Диаграммы классов ……………………………………………………………………………….. 44

Выводы по главе «Проектирование серверной части веб-платформы»………….. 48

Глава 3. Результаты реализации серверной части веб-платформы ………………… 49

3.1. Результаты реализации логического сервера ………………………………………….. 49

3.2. Результаты реализации адаптера взаимодействия логических серверов с
веб-платформой …………………………………………………………………………………………… 51

3.3. Результаты реализации модуля логирования ………………………………………….. 52

3.4. Результат реализации интегрируемого игрового приложения «Танчики» .. 53

Выводы по главе «Результаты реализации серверной части веб-платформы» .. 58
Глава 4. Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
исследования с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения …………. 59

4.1 Технология QuaD …………………………………………………………………………………… 59

4.2 SWOT-анализ …………………………………………………………………………………………. 61

4.3 Структура работ в рамках научного исследования ………………………………….. 64

4.4 Определение трудоемкости выполнения работ ……………………………………….. 66

4.5 Разработка графика проведения научного исследования …………………………. 67

4.6 Расчет материальных затрат НТИ …………………………………………………………… 68

4.6.1 Расчет амортизации оборудования для экспериментальных работ2 ………. 69

4.6.3 Основная заработная плата исполнителей темы……………………………………. 71

4.6.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы …………………………. 72

4.6.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) …………….. 73

4.6.6 Накладные расходы……………………………………………………………………………… 74

4.4 Оценка научного уровня…………………………………………………………………………. 75

Вывод по главе «Оценка коммерческого потенциала и перспективности
проведения исследования с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения»…………………………………………………………………………………….. 78

Глава 5. Раздел «Социальная ответственность» ……………………………………………. 80

5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …………. 80

5.2 Производственная безопасность …………………………………………………………….. 82

5.2.1 Отклонение показателей микроклимата ……………………………………………….. 84

5.2.1 Недостаточная освещенность рабочей зоны …………………………………………. 85

5.2.3 Превышение уровня шума …………………………………………………………………… 89

5.2.4 Опасные и вредные производственные факторы, связанные с
электромагнитными полями. ……………………………………………………………………….. 90
5.2.5 Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание
которой может произойти через тело человека …………………………………………….. 92

5.3 Экологическая безопасность…………………………………………………………………… 93

5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях………………………………………………… 94

Выводы по главе «Социальная ответственность» …………………………………………. 96

Заключение …………………………………………………………………………………………………. 97

Список публикаций и достижений ……………………………………………………………… 100

Список использованных источников ………………………………………………………….. 101

Приложение A …………………………………………………………………………………………… 105

Приложение Б – Диаграмма описания функционала основных пользователей
информационной системы …………………………………………………………………………. 118

Приложение В – Диаграмма вариантов использования для пользователей веб-
платформы ………………………………………………………………………………………………… 119

Продолжение приложения В – Диаграмма вариантов использования для
пользователей веб-платформы……………………………………………………………………. 120

Продолжение приложение В – Диаграмма вариантов использования для
пользователей веб-платформы……………………………………………………………………. 121

Приложение Г – Таблица трудоемкости выполнения работ ………………………… 122

Продолжение приложения Г – Таблица трудоемкости выполнения работ …… 123

Продолжение приложения Г – Таблица трудоемкости выполнения работ …… 124

Приложение Д – Диаграмма Ганта для определения графика работ поэтапной
реализации проекта ……………………………………………………………………………………. 125

Приложение Е – Диаграмма Ганта для определения графика работ подэтапов
за период дипломирования…………………………………………………………………………. 126

Для реализации веб-платформы был проведен анализ предметной
области и существующих аналоговых решений взаимодействия клиентских и
серверных приложений. Исходя из результатов анализов и для дальнейшей
реализации веб-платформы были выбраны средства разработки серверной
части веб-платформы, компонентов игрового интегрируемого приложения.
Глава описания предметной области была переведена на английский язык и
приложена в приложении.

Научной новизной серверной части веб-платформы является
реализация адаптера универсального взаимодействия различных клиентов и
сервера веб-платформы с логическими серверами. Адаптер позволяет
концентрировать несколько потоков данных с разными протоколами
передачи данных в один, а также выполнять мониторинг передаваемых
данных и управлять подключениями, балансируя нагрузку на порты
клиентских соединений.

В результате выполнения проектирования веб-платформы, были
сформулированы функциональные и нефункциональные требования к
серверу веб-платформы и к адаптеру универсального взаимодействия на
основе карты веб-приложения и диаграмм вариантов использования. Для
описания взаимодействия компонентов информационной системы была
спроектирована структура ИС. Для дальнейшей реализации серверной части
веб-платформы были спроектированы диаграммы БД и структуры серверной
части веб-платформы.

В процессе разработки были реализованы:

 Компоненты игрового интегрируемого приложения «Танчики»:
o логический игровой сервер;
o клиентское приложение;
o редактор карт.
 Серверная часть веб-платформы, в том числе модуль логирования.
 Адаптер универсального взаимодействия между компонентами веб-
платформы и логическим сервером.
Помимо реализованных программных компонентов в ходе разработки
были настроены статический IP-адрес, внешние и внутренние порты,
настроен почтовый сервер для автоматизированной отправки сообщений,
необходимых для регистрации пользователя веб-платформы и уведомления о
приобретении приложения.

Для обоснования ресурсоэффективности разработки универсальной
веб-платформы для игровых и прикладных приложений был выполнен раздел
финансового менеджмента.
Планируется дальнейшее развитие и модификация разрабатываемого
проекта. Помимо этого, планируется приобретение доменного имени,
увеличение количества интегрируемых приложений, модификация игрового
приложения «Танчики». Для развития веб-платформы и увеличения
пользовательской аудитории планируется введение функционала «наград» и
достижений пользователей.
В разделе «Социальная ответственность» был проведен анализ
вредных и опасных факторов, а также методы минимизации их воздействия
на человеческое здоровье. Помимо перечисленного были рассмотрены
аспекты экологической, производственной безопасности, безопасности в
чрезвычайных ситуациях (на примере пожароопасности).
При выполнении выпускной квалификационной работы были
выполнены поставленные задачи. В ходе реализации адаптера
универсального взаимодействия между веб-платформой и логическими
серверами был реализован необходимый функционал для мониторинга
транслируемых данных и универсализации взаимодействия.
Веб-платформа, на момент написания выпускной квалификационной
работы, доступна для использования по адресу: http://213.59.157.100.
Проект веб-платформы был написан на языке программирования PHP
с использованием HTML, CSS, JS и содержит около 33 000 строк кода.
Игровое приложение «Танчики» и универсальный адаптер взаимодействия
были написаны на языке программирования C++ и содержат в сумме 9 000
строк кода.
Список публикаций и достижений

 Клюшов П. Д. , Телепнев А. Е. Веб-платформа для игровых и
прикладных приложений // Молодежь и современные информационные
технологии: сборник трудов XVII Международной научно-
практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых,
Томск, 17-20 Февраля 2020. – Томск: ТПУ, 2020 – C. 307-308 (диплом I
степени).
 Клюшов П. Д. , Телепнев А. Е. ВЕБ-платформа для игровых и
прикладных приложений // Научная сессия ТУСУР – 2020: материалы
XXV Международной научно-технической конференции студентов,
аспирантов и молодых учёных: в 3 частях. Часть 2, Томск, 13-30 Мая
2020. – Томск: В-Спектр, 2020 – C. 288-291 (диплом III степени).
 Стипендия Правительства РФ студентам ТПУ, обучающимся по
специальностям или направлениям подготовки, соответствующим
приоритетным направлениям модернизации и технологического
развития российской экономики» на весенний семестр 2020/2021 уч.
года. Приказ ректора ТПУ от 25.02.2021 № 56-56/с.
 Стипендия Правительства РФ студентам ТПУ, обучающимся по
специальностям или направлениям подготовки, соответствующим
приоритетным направлениям модернизации и технологического
развития российской экономики» на осенний семестр 2020/2021 уч. года.
Приказ ректора ТПУ от 21.05.2020г. № 142-69/с.
 Повышенная государственная академическая стипендия в соответствии
с Постановлением Правительства РФ от 17 декабря 2016 г. №1390
2020/2021 уч. года.
 Повышенная государственная стипендия по научно-исследовательской
деятельности, ВЕСНА 2019/2020 уч. года. Приказ от 20.03.2020 № 80-
5/с.