Please use this identifier to cite or link to this item:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/48117
Title: | Методи та засоби побудови інтелектуальних електромереж Smart Grid з використанням технології LoRa |
Other Titles: | Methods and means of constructing Smart Grid intelligent power networks using LoRa technology |
Authors: | Головецький, Назар Михайлович Holovetskyi, Nazar |
Affiliation: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя Ternopil Ivan Puluj National Technical University |
Bibliographic description (Ukraine): | Головецький Н.М. Методи та засоби побудови інтелектуальних електромереж Smart Grid з використанням технології LoRa : кваліфікаційна робота на здобуття ступеня магістр: спец. 123 — комп’ютерна інженерія / наук.кер. І.О. Баран. Тернопіль: ТНТУ, 2024. 71 с. |
Bibliographic description (International): | Holovetskyi N. Methods and means of constructing Smart Grid intelligent power networks using LoRa technology : Master Thesis „123 — Computer Engineering“ / Nazar Holovetskyi - Ternopil, TNTU, 2024 – 71 p. |
Issue Date: | 20-Dec-2024 |
Submitted date: | 27-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: | Баран, Ігор Олегович Baran, Ihor |
Committee members: | Петрик, Михайло Романович Petryk, Mykhailo |
UDC: | 004.45 |
Keywords: | 123 комп’ютерна інженерія облік електроенергії кінцеві пристрої lora lorasim lorawan m2m smart grid terminal devices modulation electricity accounting data transmission модуляція передача даних |
Number of pages: | 71 |
Abstract: | У кваліфікаційній роботі було досліджено аспекти використання технології LoRa в інтелектуальних електромережах Smart Grid. Було виконано аналіз основних компонентів концепції Smart Grid , а також розглянуті різні бездротові технології, в т.ч. LoRa, які можуть бути використані для реалізації цієї концепції.
Проведений аналіз показав, що саме LoRa, завдяки своїм технічним параметрам і перевагам щодо інших бездротових технологій, є найкращим варіантом для використання у Smart Grid.
Здійснено оцінку ефективності роботи мережі LoRa для трьох різних конфігурацій (залежності швидкості вилучення даних від відстані між базовими станціями; кількості кінцевих пристрої; застосування напрямлених антен в кінцевих пристроях). Проведені експерименти свідчать, що ефективність роботи мережі Smart Grid можна покращити, застосовуючи кінцеві пристрої із напрямленими антенами. In the thesis, the aspects of using LoRa technology in smart grids were investigated. An analysis of the main components of the Smart Grid concept was performed, as well as various wireless technologies were considered, including LoRa that can be used to implement this concept. The conducted analysis showed that LoRa, due to its technical parameters and advantages over other wireless technologies, is the best option for use in Smart Grid. The performance of the LoRa network was evaluated for three different configurations (dependency of data extraction speed on the distance between base stations; the number of end devices; the use of directional antennas in end devices). The conducted experiments show that the efficiency of the Smart Grid network can be improved by using end devices with directional antennas. |
Content: | ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, СИМВОЛІВ, ОДИНИЦЬ СКОРОЧЕНЬ І ТЕРМІНІВ8 ВСТУП9 РОЗДІЛ 1. КОНЦЕПЦІЯ SMART GRID12 1.1. Поняття Smart Grid 12 1.2. Нормативне регулювання розвитку мереж Smart Grid 15 1.3. Архітектура Smart Grid 16 1.4. Використання мереж радіодоступу в мережах М2М/Smart Grid20 1.5. Майбутнє Smart Grid мереж24 1.6. Висновки до розділу25 РОЗДІЛ 2. ДОСЛІДЖЕНЯ ТЕХНОЛОГІЇ LORA26 2.1. Вимоги до інтелектуальних систем обліку 26 2.2. Короткий огляд існуючих проектів LPWAN 30 2.3. Архітектура та класи пристроїв LoRaWAN 31 2.4. Модуляція LoRaWAN34 2.5. Адаптивна швидкість передачі даних41 2.6. Висновки до розділу45 РОЗДІЛ 3. МОДЕЛЮВАННЯ РОБОТИ LORA В SMART GRID46 3.1. Конфігурація параметрів симуляції LoRaSim 46 3.2. Експеримент №1. Одна базова станція 50 3.3. Експеримент №2. Вплив відстані між базовими станціями54 3.4. Експеримент №3. Вплив спрямованих антен 56 3.5. Висновки до розділу58 РОЗДІЛ 4. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ59 4.1. Охорона праці59 4.2. Оцінка дії електромагнітного імпульсу на елементи комп’ютерної системи 62 4.3. Висновки до розділу65 ВИСНОВКИ66 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ68 ДОДАТОК А. Тези конференції ДОДАТОК Б. Фрагмент початкового коду скрипта loraDir.py |
URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/48117 |
Copyright owner: | © Головецький Назар Михайлович, 2024 © Holovetskyi Nazar, 2024 |
References (Ukraine): | Tur, Mehmet Rıda & Bayindir, R.. (2019). The RequiremenC.H. Lo and N. Ansari, “The Progressive Smart Grid System from Both Power and Communications Aspects”, IEEE Communications Surveys & Tutorials, Vol. 14, No. 3, 2012.ts of The Technique of Communication from Machine to Machine Applied in Smart Grids. URL: https://www.researchgate.net/publication/338375848 (дата звернення:17.11.2024). Головецький Н.М. Управління пристроями в локальній М2М мережі // Інформаційні моделі, системи та технології: Праці XІІ наук.-техн. конф. (Тернопіль, ТНТУ ім. І. Пулюя, 18-19 грудня 2024 р.) с. 120. Joannes I. Laveyne, Greet Van Eetvelde, Lieven Vandevelde. Application of LoRaWAN for Smart Metering: An Experimental Verification. International Journal of Contemporary ENERGY, Vol. 4, No. 1 (2018). Головецький Н.М., Баран І.О. Огляд існуючих проектів LPWAN // XІІІ Міжнародна науково-технічна конференція молодих учених та студентів «АКТУАЛЬНІ ЗАДАЧІ СУЧАСНИХ ТЕХНОЛОГІЙ» (Тернопіль, ТНТУ ім. І. Пулюя, 11-12 грудня 2024 р.) с. 477. Davide Magrin, Martina Capuzzo, Andrea Zanella, A Thorough Study of LoRaWAN Performance Under Different Parameter Settings, 2019. Niyato, D., Xiao, L., & Wang, P. (2011), “Machine-to-machine communications for home energy management system in smart grid”, Communications Magazine, IEEE, 49(4), 53-59. Telecommunication management; Self-Organizing Networks (SON); Concepts and requirements 3GPP TS 32.500 URL: https://portal.3gpp.org/desktopmodules/Specifications/SpecificationDetails.aspx?spec ificationId=2031 (дата звернення:18.11.2024). Self-Organizing Network Market Report by Offering. URL: https://www.imarcgroup.com/selforganizing-network-market (дата звернення:18.11.2024). 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.. Розбудова Smart Grid - шлях до підвищення стійкості енергосистеми України. URL: https://hoe.com.ua/post/rozbudova-smart-grid-shljah-do-pidvischennja-stijkosti-energosistemi-ukrajini.html (дата звернення:19.11.2024). 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. 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. LoRa технологія. URL: https://itmaster.biz.ua/directory/standarts/ lora.html (дата звернення:22.11.2024). 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 Аналіз можливостей інформаційних технологій з використанням міжмашинного зв’язку «М2М» для інтернету речей. URL: https://elibrary.kubg.edu.ua/id/eprint/50163/ (дата звернення:22.11.2024). 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 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. 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. 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 звернення:26.11.2024). David Boswarthick, Omar Elloumi, Olivier Hersent, M2M Communications: A Systems Approach // John Wiley & Sons, 2012, 336 p. Mahmoud Abbasi, Mohammah-H Yaghmaee, Low-Power Wide Area Network (LPWAN) for Smart grid: An in-depth study on LoRaWAN. IEEE 5th International Conference on Knowledge-Based Engineering and Innovation (KBEI), 2019. Christos Bouras, Apostolos Gkamas, Spyridon Aniceto Katsampiris Salgado, Vasileios Kokkinos 26 [LoRaWAN™ 1.0.2 Regional Parameters] LoRaWAN™ 1.0.2 Regional Parameters, LoRa Alliance, Inc., 2017. Огляд технології LoRaWAN. URL: https://www.atiko.com.ua/articles-ua/obzor-tekhnologii-lorawan-ua/ (дата звернення:28.11.2024). LoRaWAN® transforms businesses by connecting wireless IoT sensors simply and affordably. URL: http://lora-alliance.org/ (дата звернення:28.11.2024). Eduardo Sallum, Nuno Pereira, Mário Alves and Max Santos, Improving Quality-Of-Service in LoRa Low-Power Wide-Area Networks through Optimized Radio Resource Management. Journal of Sensor and Actuator Networks, 8 February 2020. LoRaSim. URL: http://www. lancaster.ac.uk/scc/sites/lora/lorasim.html/ (дата звернення:28.11.2024). 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 | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
Nazar_Holovetskyi.pdf | 1,96 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Admin Tools