Please use this identifier to cite or link to this item: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/48116
Title: Методи та алгоритми взаємодії безпровідних сенсорних мереж
Other Titles: Methods and algorithms of wireless sensor network interaction
Authors: Крайник, Олексій Володимирович
Krainyk, Oleksii
Affiliation: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Ternopil Ivan Puluj National Technical University
Bibliographic description (Ukraine): Крайник О.В. Методи та алгоритми взаємодії безпровідних сенсорних мереж : кваліфікаційна робота на здобуття ступеня магістр: спец. 123 — комп’ютерна інженерія / наук.кер. М.В. Приймак. Тернопіль: ТНТУ, 2024. 72 с.
Bibliographic description (International): Krainyk O. Methods and algorithms of wireless sensor network interaction : Master Thesis „123 — Computer Engineering“ / Oleksii Krainyk - Ternopil, TNTU, 2024 – 72 p.
Issue Date: 19-Dec-2024
Submitted date: 26-Jun-2024
Date of entry: 2-Feb-2025
Publisher: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Country (code): UA
Place of the edition/event: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Supervisor: Приймак, Микола Володимирович
Pryimak, Mykola
Committee members: Карпінський, Микола Петрович
Karpinskyi, Mykola
UDC: 004.75
Keywords: 123 комп’ютерна інженерія
мот
бездротова сенсорна мережа
wireless sensor network
internet of things
iot
інтернет речей
zigbee
Number of pages: 72
Abstract: У цьому дослідженні розглянуто концепцію інтернету речей, технологічною основою якої у багатьох її застосуваннях і стали бездротові сенсорні мережі, береться до уваги насамперед принципова зміна кількісних характеристик мережі. Бездротова сенсорна мережа виконуватиме функцію виявлення квадрокоптерів. Вибір середовища, що передає сигнал, повинен супроводжуватися надійними схемами модуляції і кодування, це безпосередньо залежить від характеристик передавального каналу. Одержано порівняльну характеристику випадкового та детермінованого методів розміщення вузлів бездротової сенсорної мережі для гарантування покриття площі обслуговування. Експериментально доведено, що детермінований спосіб розміщення вузлів за умови досить точного розміщення вузлів забезпечує більшу ефективність. Запропонований алгоритм кластерної організації сенсорної мережі дозволяє значно зменшити енерговитрати мережі на роботу зі збору даних. Використання даної бездротової сенсорної мережі планується на об'єктах, які не допускають на свою території функціонування дронів.
This thesis considers the concept of the Internet of Things, the technological basis of which in many of its applications has become wireless sensor networks, taking into account primarily a fundamental change in the quantitative characteristics of the network. The wireless sensor network will perform the function of detecting quadcopters. The choice of the medium transmitting the signal must be accompanied by reliable modulation and coding schemes, this directly depends on the characteristics of the transmission channel. A comparative characteristic of the random and deterministic methods of placing nodes of a wireless sensor network to guarantee coverage of the service area has been obtained. It has been experimentally proven that the deterministic method of placing nodes, provided that the nodes are placed quite accurately, provides greater efficiency. The proposed algorithm for cluster organization of a sensor network allows significantly reducing the energy consumption of the network for data collection work. The use of this wireless sensor network is planned at facilities that do not allow the operation of drones on their territory.
Content: ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, СИМВОЛІВ, ОДИНИЦЬ СКОРОЧЕНЬ І ТЕРМІНІВ8 ВСТУП9 РОЗДІЛ 1. АНАЛІЗ ПРЕДМЕТНОЇ ОБЛАСТІ ДОСЛІДЖЕННЯ11 1.1. БСМ та їх застосування 11 1.1.1. В галузі оборони та безпеки14 1.1.2. В галузі охорони здоров'я14 1.1.3. У побуті15 1.1.4. В екології16 1.2. Платформи та вплив факторів на роботу БСМ 17 1.3. Енергія БСМ 19 1.3.1. Технологія запозичення енергії20 1.3.2. Запозичення від сонячного світла22 1.3.3. Запозичення від вібрації23 1.3.4. ZigBee Green Power24 1.4. Висновки до розділу25 РОЗДІЛ 2. ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА26 2.1. Відмовостійкість, масштабованість та витрати на виробництво БСМ 26 2.2. Апаратна частина 27 2.3. Топологія мережі 28 2.4. Концепція БСМ як частина Інтернету речей29 2.4.1. Restful services30 2.4.2. CoAP32 2.4.3. AMQP34 2.4.4. WebSocket35 2.4.5. MQTT36 2.5. Маршрутизація в БСМ37 2.6. Вимоги до БСМ39 2.7. Висновки до розділу40 РОЗДІЛ 3. ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА41 3.1. Інформація для виконання дослідження 41 3.2. Фактори, котрі створюють вплив на створення моделі БСМ 42 3.3. Алгоритм порівняння потужностей43 3.3.1. Розрахунок радіусу дії БСМ для ZigBee44 3.3.2. Розрахунок радіусу дії давачів45 3.3.3. Програмна реалізація в Python45 3.3.4. Особливості моделювання мережі в Matlab46 3.4. Модель розрахунку споживання БСМ у режимі точка- багато точок 47 3.5. Висновки до розділу54 РОЗДІЛ 4. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ55 4.1. Охорона праці55 4.2. Функціонування державної системи спостереження, збирання, обробки та аналізу інформації про стан довкілля під час надзвичайних ситуацій мирного та воєнного часу59 4.3. Висновки до розділу61 ВИСНОВКИ62 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ64 ДОДАТОК А. Тези конференції
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/48116
Copyright owner: © Крайник Олексій Володимирович, 2024
© Krainyk Oleksii, 2024
References (Ukraine): D. Kreutz, F. M. V. Ramos, P. E. Veríssimo, C. E. Rothenberg, S. Azodolmolky and S. Uhlig, "Software-Defined Networking: A Comprehensive Survey," in Proceedings of the IEEE, vol. 103, no. 1, pp. 14-76, Jan. 2015. A. Caric and K. Toivo, "New generation network architecture and software design," in IEEE Communications Magazine, vol. 38, no. 2, pp. 108-114, Feb. 2000
Основи радіоелектроніки : навчальний посібник / В. М. Кичак,. Ю. В. Крушевський, Д. В. Гаврілов. Вінниця : ВНТУ, 2010. 368 с..
Проектування ефективних систем безпровідного зв'язку / М. М. Климаш, В. О. Пелішок. Львів, 2010. 232 с.
Siva Ram Murthy C., Manoj B.S. Ad Hoc Wireless Networks: Architectures and Protocols, Prentice Hall, 2004. 880 p.
Що таке ZigBee в IoT? Повний путівник у 2024 році. URL: https://www.dusuniot.com/uk/blog/the-definitive-guide-for-zigbee-gateway-for-solution-vendors/ (дата звертання 26.11.2024).
Гераїмчук М. Д. Основи побудови перспективних безпроводових сенсорних мереж : моногр. / М. Д. Гераїмчук, О. В. Івахів, М. І. Паламар, Б. М. Шевчук. К. : ЕКМО, 2010. 124 с.
Крайник Н.М. ZIGBEE GREEN POWER // Інформаційні моделі, системи та технології: Праці XІІ наук.-техн. конф. (Тернопіль, ТНТУ ім. І. Пулюя, 18-19 грудня 2024 р.) с. 133.
Ільченко М.Ю., Кравчук С.О. Телекомунікаційні системи. Київ: Наукова думка, 2017. 730 с.
Крайник Н.М. Вимоги до бездротових сенсорних мереж // Інформаційні моделі, системи та технології: Праці XІІ наук.-техн. конф. (Тернопіль, ТНТУ ім. І. Пулюя, 18-19 грудня 2024 р.) c. 132.
P. Bauer, M. Sichitiu, R. Istepanian, K. Premaratne, The mobile patient: wireless distributed sensor networks for patient monitoring and care, Proceedings 2000 IEEE EMBS International Conference on Information Technology Applications in Biomedicine, 2000, pp. 17-21.
M. Bhardwaj, T. Garnett, A.P. Chandrakasan, Upper bounds on the lifetime of sensor networks, IEEE International Conference on Communications ICC’01, Helsinki, Finland, June 2001.
Луцик Н. С., Луцків А. М., Осухівська Г. М., Тиш Є. В. Методичні рекомендації до виконання кваліфікаційної роботи магістра для студентів спеціальності 123 «Комп’ютерна інженерія» другого (магістерського) рівня вищої освіти усіх форм навчання. Тернопіль. ТНТУ. 2024. 44 с.
Луцик Н.С., Луцків А.М., Осухівська Г.М., Тиш Є.В. Програма та методичні рекомендації з проходження практики за тематикою кваліфікаційної роботи для студентів спеціальності 123 «Комп’ютерна інженерія» другого (магістерського) рівня вищої освіти усіх форм навчання. Тернопіль. ТНТУ. 2024. 45 с.
Варавін А.В., Лещишин Ю.З., Чайковський А.В. Методичні вказівки до виконання курсового проєкту з дисципліни «Дослідження і проєктування комп’ютерних систем та мереж» для здобувачів другого (магістерського) рівня вищої освіти спеціальності 123 «Комп’ютерна інженерія» усіх форм навчання. Тернопіль. ТНТУ, 2024. 32 с.
Felemban, E. Advanced border intrusion detection and surveillance using wireless sensor network technology. International Journal of Communications, Network and System Sciences, 2013, 6(05), pp. 251-259.
Микитишин А. Г., Митник М. М., Стухляк П. Д., Пасічник В. В. Комп’ютерні мережі. Книга 1 [навчальний посібник]. Львів : «Магнолія 2006», 2013. 256 с.
Микитишин А. Г., Митник М. М., Стухляк П. Д., Пасічник В. В. Комп’ютерні мережі. Книга 2. [навчальний посібник]. Львів : "Магнолія 2006", 2014. 312 с..
Velychko D., Osukhivska H., Palaniza Y., Lutsyk N., Sobaszek L. Artificial Intelligence Based Emergency Identification Computer System. Advances in Science and Technology Research Journal, 18 no. 2, 2024, Р. 296-304.
Skorenkyy Y., Kozak R., Zagorodna N., Kramar O., Baran, I. Use of augmented reality-enabled prototyping of cyber-physical systems for improving cybersecurity education. Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 1840, No. 1. DOI: http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/1840/1/012026
Wireless Sensor Network (WSN). URL: https://www.geeksforgeeks.org/wireless-sensor-network-wsn/ (дата звертання 28.11.2024).
Osseiran, A. The foundation of the mobile and wireless communications system for 2020 and beyond: Challenges, enablers and technology solutions / A. Osseiran, V.Braun, H. Taoka, P. Marsch, H. Schotten, H. Tullberg, MAUusitalo, M.Schellman // Vehicular Technology Conference (VTC Spring), 2013 IEEE 77th. IEEE, 2013. С. 1-5.
Palamar A., Palamar M., Osukhivska H. Real-time Health Monitoring Computer System Based on Internet of Medical Things. CEUR Workshop Proceedings, 3rd International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems (ITTAP 2023), Ternopil, Ukraine, Opole, Poland, November 22–24, 2023. Vol. 3628. P. 106-115.
Yatsyshyn V., Pastukh O., Palamar A., Zharovskyy R. Technology of relational database management systems performance evaluation during computer systems design. Scientific Journal of TNTU, Ternopil, Ukraine, 2023. Vol. 109, No 1. P. 54–65.
Shabliy N., Lupenko S., Lutsyk N., Yasniy O., Malyshevska O. Keystroke dynamics analysis using machine learning methods. Applied Computer Science. 2021. Vol. 17, No. 4. P. 75-83
Palamar A., Karpinski M., Palamar M., Osukhivska H., Mytnyk M. Remote Air Pollution Monitoring System Based on Internet of Things. CEUR Workshop Proceedings, 2nd International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems (ITTAP 2022), Ternopil, Ukraine, November 22–24, 2022. Vol. 3309. P. 194-204
Lupenko S., Lutsyk N., Yasniy O., Sobaszek Ł. Statistical analysis of human heart with increased informativeness. Acta mechanica et automatica. 2018. Vol. 12. No. 4. P. 311–315. DOI: https://doi.org/10.2478/ama-2018-0047
Yatsyshyn V., Pastukh O., Palamar A., Zharovskyy R. Technology of relational database management systems performance evaluation during computer systems design. Scientific Journal of TNTU. 2023. Vol. 109, No 1. P. 54–65
Микитишин А. Г., Митник М. М., Стухляк П. Д. Телекомунікаційні системи та мережі. Тернопіль: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2017. 384 с.
Lupenko S., Orobchuk O., Stadnik N., Zozulya A. Modeling and signals processing using cyclic random functions. In Proceedings of the 13th IEEE International Scientific and Technical Conference on Computer Sciences and Information Technologies (CSIT). Lviv, Ukraine, 11–14 September, 2018. P. 360–366.
Лупенко С. А., Пасічник В. В., Тиш Є. В. Комп’ютерна логіка. Львів: Видавництво «Магнолія - 2006». 2015. 354 с.
Tysh Ie. Approach And Method Of Evaluation Of The General
Reliability Indicator Of Computer Systems. International Scientific
Journal Computer Systems And Information Technologies. Khmelnytskyi :
Khmelnytskyi National University. №3. 2021. С.74-80.
Заікіна Д., Глива В. Основи охорони праці та безпека життєдіяльності. 2019. URL: https://doi.org/10.31435/rsglobal/001 (дата звернення: 14.12.2024).
Безпека в надзвичайних ситуаціях. Методичний посібник для здобувачів освітнього ступеня «магістр» всіх спеціальностей денної та заочної (дистанційної) форм навчання / укл.: Стручок В. С. Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. 156 с.
Content type: Master Thesis
Appears in Collections:123 — комп’ютерна інженерія

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Oleksii_Krainyk.pdf1,37 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Admin Tools