Please use this identifier to cite or link to this item:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/48123| Title: | Методи та комп’ютеризовані засоби моніторингу атмосферного тиску для контролю за зміною погодних умов на основі IoT технологій |
| Other Titles: | Methods and computerized tools for monitoring atmospheric pressure to track weather changes based on IoT technologies |
| Authors: | Гарбіч, Юрій Степанович Harbich, Yury |
| Affiliation: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя Ternopil Ivan Puluj National Technical University |
| Bibliographic description (Ukraine): | Гарбіч Ю.С. Методи та комп’ютеризовані засоби моніторингу атмосферного тиску для контролю за зміною погодних умов на основі IoT технологій : кваліфікаційна робота на здобуття ступеня магістр: спец. 123 — комп’ютерна інженерія / наук.кер. А.М. Паламар. Тернопіль: ТНТУ, 2024. 75 с. |
| Bibliographic description (International): | Harbich Y. Methods and computerized tools for monitoring atmospheric pressure to track weather changes based on IoT technologies : Master Thesis „123 — Computer Engineering“ / Yury Harbich - Ternopil, TNTU, 2024 – 75 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: | Паламар, Андрій Михайлович Palamar, Andriy |
| Committee members: | Никитюк, Вячеслав Вячеславович Nikityuk, Vyacheslav |
| UDC: | 681.518.3 |
| Keywords: | 123 комп’ютерна інженерія сенсори атмосферний тиск прогнозування погоди дистанційний моніторинг комп'ютеризовані засоби передача даних atmospheric pressure Internet of Things sensors weather forecasting remote monitoring computerized tools data transmission Інтернет речей |
| Number of pages: | 75 |
| Abstract: | Кваліфікаційна робота присвячена розробці методів та комп'ютеризованих засобів для моніторингу атмосферного тиску з використанням технологій Інтернету речей (IoT). У роботі проведено аналіз сучасних методів і засобів дистанційного моніторингу, визначено ключові вимоги до системи, розроблено та реалізовано метод, що забезпечує оперативне отримання, обробку та передачу даних у реальному часі.
В рамках роботи виконано апаратну реалізацію системи із використанням мікроконтролера ESP32 та сенсора BMP280. Розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення, яке забезпечує зчитування даних, їх обробку, виведення результатів на дисплей та передачу на IoT-платформу для віддаленого моніторингу. Проведено тестування системи, яке підтвердило її точність, надійність та стабільність роботи.
Результати роботи мають практичне значення для створення ефективних систем моніторингу атмосферного тиску, що можуть бути використані у метеорології, екологічному моніторингу та наукових дослідженнях. The qualification work is devoted to the development of methods and computerized tools for monitoring atmospheric pressure using Internet of Things (IoT) technologies. The work analyzes modern methods and means of remote monitoring, identifies key requirements for the system, and develops and implements a method that ensures prompt acquisition, processing, and transmission of data in real time. As part of the work, the hardware implementation of the system was carried out using the ESP32 microcontroller and BMP280 sensor. Algorithmic and software was developed to read data, process it, display the results, and transfer them to IoT platform for remote monitoring. The system was tested, which confirmed its accuracy, reliability, and stability. The results of the work are of practical importance for the creation of effective atmospheric pressure monitoring systems that can be used in meteorology, environmental monitoring, and scientific research. |
| Content: | ПЕРЕЛІК ОСНОВНИХ УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ І ТЕРМІНІВ 7 ВСТУП 8 РОЗДІЛ 1 АНАЛІЗ ДОСЛІДЖЕНЬ У СФЕРІ МОНІТОРИНГУ АТМОСФЕРНОГО ТИСКУ 11 1.1. Аналіз сфери застосування систем моніторингу атмосферного тиску 11 1.2. Моніторинг атмосферного тиску як елемент системи прогнозування погодних умов 12 1.3. Сучасні методи моніторингу атмосферного тиску 14 1.4. Огляд наукових досліджень у сфері моніторингу атмосферного тиску 16 1.5. Висновки до розділу 1 24 РОЗДІЛ 2 МЕТОДИ ТА ЗАСОБИ ДИСТАНЦІЙНОГО МОНІТОРИНГУ АТМОСФЕРНОГО ТИСКУ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ЗА ЗМІНОЮ ПОГОДНИХ УМОВ 25 2.1. Теоретичні основи дистанційного моніторингу атмосферного тиску 25 2.2. Застосування технологій IoT для моніторингу атмосферного тиску 27 2.3. Огляд існуючих IoT платформ та сенсорів для моніторингу атмосферного тиску 31 2.4. Інтеграція засобів моніторингу в системи прогнозування погодних умов 33 2.5. Метод реалізації дистанційного моніторингу атмосферного тиску 36 2.6. Висновки до розділу 2 38 РОЗДІЛ 3 РЕАЛІЗАЦІЯ АПАРАТНО-ПРОГРАМНОЇ СИСТЕМИ МОНІТОРИНГУ АТМОСФЕРНОГО ТИСКУ 39 3.1. Апаратна реалізація системи дистанційного моніторингу атмосферного тиску 39 3.2. Реалізація алгоритмічного та програмного забезпечення системи моніторингу атмосферного тиску 45 3.3. Інтеграція системи з хмарною IoT платформою 53 3.4. Тестування системи моніторингу атмосферного тиску 56 3.5. Висновки до розділу 3 58 РОЗДІЛ 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 60 4.1. Охорона праці 60 4.2. Безпека в надзвичайних ситуаціях 62 4.3. Висновки до розділу 4 65 ВИСНОВКИ 66 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 67 Додаток А Тези конференцій 72 |
| URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/48123 |
| Copyright owner: | © Гарбіч Юрій Степанович, 2024 © Harbich Yury , 2024 |
| References (Ukraine): | Паламар А., Жаровський Р., Гарбіч Ю. Система моніторингу атмосферного
тиску за допомогою IoT-технологій. Матеріали XII науково-технічної конференції
«Інформаційні моделі, системи та технології» Тернопільського національного
технічного університету імені Івана Пулюя (Тернопіль, 18-19 грудня 2024 року),
Тернопіль: ТНТУ, 2024. С. 115.
Паламар А., Гарбіч Ю. Комп'ютеризована система для IoT-моніторингу
атмосферного тиску. Матеріали XII науково-технічної конференції «Інформаційні
моделі, системи та технології» Тернопільського національного технічного
університету імені Івана Пулюя (Тернопіль, 18-19 грудня 2024 року), Тернопіль:
ТНТУ, 2024. С. 117. 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. 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. 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. Яновицький О., Горященко К., Цюрпіта Ю., Свячій О. Метод вимірювання барометричного тиску на безпілотних літальних апаратах для автоматичного визначення висоти. Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах, 2021. Вип. 1, C. 38-49. Шліхта О. Прогнозування опадів на основі швидкості зміни атмосферного тиску. Collection of scientific papers «Scientia», 2022, С. 83-88. Лактіонов І.С., Вовна О.В., Лебедєв В.А., Лактіонова Г.А. Результати розробки та дослідження комп’ютеризованої системи моніторингу кліматичних параметрів для сільськогосподарських об’єктів. Технічна інженерія, 2020. 1 (85), С. 165-170. Shibata K., Hanada K., Seki H. Microcomputer-based acquisition of atmospheric pressure data via a sensor-equipped remote monitoring system and related application to education in electrical engineering, 2017. Vol. 36. P. 137-145. Kim Y.H., Ha J.H., Yoon Y., Kim N.Y., Im H.H., Sim S., Choi R.K. Improved correction of atmospheric pressure data obtained by smartphones through machine learning. Computational intelligence and neuroscience, 2016 (1). P. 9467878. Otsuka T., Torii Y., Ito T. Anomaly weather information detection using wireless pressure-sensor grid. Journal of Information Processing, 2015. 23(6). P. 745-752. Оконський М.В., Лупенко С.А., Паламар А.М. Комп’ютерна система для моніторингу метеорологічних параметрів на основі IoT. Актуальні задачі сучасних технологій : збірник тез доповідей Х міжнародної науково-практичної конференції молодих учених та студентів, Тернопіль: ТНТУ, 2021. С. 112. Оконський М.В., Лупенко С.А., Паламар А.М. Інформаційно-вимірювальна система для контролю метеорологічних параметрів на основі Інтернету речей. Матеріали IX науково-технічної конференції "Інформаційні моделі, системи та технології" Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя (Тернопіль, 8–9 грудня 2021 року), Тернопіль: ТНТУ, 2021. С. 118. Vasylkivskyi I., Ishchenko V., Pohrebennyk V., Palamar M., Palamar A. System of water objects pollution monitoring. International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management (SGEM 2017), Vienna, Austria, November, 27–29, 2017. Vol. 17, No. 33. P. 355-362. 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, Ternopil, Ukraine, November 22–24, 2022. Vol. 3309. P. 194-204. Palamar A., Karpinskyy M., Vodovozov V. Design and Implementation of a Digital Control and Monitoring System for an AC/DC UPS. 7th International Conference-Workshop «Compatibility and Power Electronics» (CPE 2011), June 1-3, 2011. P. 173–177. Palamar A. Intelligent control and monitoring module for uninterruptible power supply system. II International Scientific and Practical Conference «Theoretical and Applied Aspects of Device Development on Microcontrollers and FPGAs» (MC&FPGA-2020), Kharkiv, Ukraine. 2020. P. 12-13. Palamar A., Karpinskyy M. Control of an Uninterruptible Power Supply in a DC Microgrid System. 10th International Symposium Symposium "Topical Problems in the Field of Electrical and Power Engineering" and "Doctoral School of Energy and Geotechnology II" (January 10-15, 2011), Pärnu, Estonia, 2011. P. 80-84. Palamar A. Control system simulation by modular uninterruptible power supply unit with adaptive regulation function. Scientific Journal of TNTU, Ternopil, Ukraine, 2020. Vol. 98, No 2. P. 129–136. Palamar M., Pasternak Y., Palamar A., Poikhalo A. Precision tracking of the trajectory LEO satellite by antenna with induction motors in the control system. Proceedings of the 2017 IEEE 9th International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS 2017), Bucharest, Romania, September 21–23, 2017. Vol. 2. P. 1051–1055. Паламар М., Пастернак Ю., Паламар А. Дослідження динамічних похибок системи прецизійного керування антеною з асинхронним електроприводом. Вісник ТНТУ, Тернопіль: ТНТУ, 2014. Вип. 76, № 4. С. 164–173. Погребенник В.Д., Клим Г.І., Бордун І.М., Пташник В.В., Паламар А.М. Системи оперативного контролю інтегральних параметрів водного середовища. Т. 2. Елементи комп’ютерних систем оперативного контролю: колективна монографія. Житомир: Видавничий дім «Бук-Друк», 2021. 180 c. Palamar A. Methods and means of increasing the reliability of computerized modular uninterruptible power supply system. Scientific Journal of TNTU, Ternopil, Ukraine, 2020. Vol. 99, No 3. P. 133–141. Palamar A., Pettai E. Microgrid for the Department of Electrical Drives and Power Electronics. 8th International Symposium "Topical Problems in the Field of Electrical and Power Engineering" and "Doctoral School of Energy and Geotechnology II" (January 11-16, 2010), Pärnu, Estonia, 2010. P. 54-61. Stadnyk M., Palamar A. Project management features in the cybersecurity area. Scientific Journal of TNTU, Ternopil, Ukraine, 2022. Vol. 106, No 2. P. 54–62. Palamar A., Palamar M. Fire Safety Monitoring System Based on Internet of Things. CEUR Workshop Proceedings, 2023. 1st International Workshop on Computer Information Technologies in Industry 4.0 (CITI 2023), Ternopil, Ukraine, June 14-16, 2023. Vol. 3468. P. 164-172. 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. Voloshchuk A., Velychko D., Osukhivska H., Palamar A. Computer system for energy distribution in conditions of electricity shortage using artificial intelligence. CEUR Workshop Proceedings, 2nd International Workshop on Computer Information Technologies in Industry 4.0 (CITI 2024), Ternopil, Ukraine, June 12-14, 2024. Vol. 3742 P. 66-75. Voloskyi V., Leshchyshyn Y., Romanyshyn N., Palamar A., Tarasenko L. Method and algorithm for efficient cell balancing in the lithium-ion battery control system. CEUR Workshop Proceedings, The 1st International Workshop on Bioinformatics and Applied Information Technologies (BAIT 2024), Zboriv, Ukraine, October 02-04, 2024. Vol. 3842. P. 258-267. Palamar A., Voloskyi V., Kramar O., Kramar T., Stankevych O., Yatsyshyn V. Information computer system with a virtual tour for cultural heritage preservation of the Zbarazh Castle Museum's exhibition hall. CEUR Workshop Proceedings, The 3rd International Workshop on Social Communication and Information Activity in Digital Humanities (SCIA 2024), Lviv, Ukraine, October 31, 2024. Vol. 3851. P. 6-16. Palamar A., Stadnyk M., Palamar М. Adaptive PID regulation method of uninterruptible power supply batterу charge current based on artificial neural network. Scientific Journal of TNTU, Ternopil, Ukraine, 2022. Vol. 107, No 3. P. 5–13. Palamar M., Yavorska M., Palamar A., Strembitskyi M. Modeling and Research of Satellite Antenna Adjustment Process for Earth Remote Sensing. 2022 IEEE 2nd Ukrainian Microwave Week, Kharkiv, Ukraine, November 14-18, 2022. P. 317-320. Palamar M., Horyn T., Palamar A., Batuk V. Method of calibration MEMS accelerometer and magnetometer for increasing the accuracy determination angular orientation of satellite antenna reflector. Scientific Journal of TNTU, Ternopil, Ukraine, 2022. Vol. 108, No 4. P. 79–88. 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. Микитишин А. Г., Митник М. М., Стухляк П. Д. Телекомунікаційні системи та мережі. Тернопіль: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2017. 384 с. Зеркалов Д.В. Охорона праці в галузі: Загальні вимоги. Навчальний посібник. К.: Основа. 2011. 551 с. Желібо Є. П., Сагайдак І. С. Безпека життєдіяльності. Навчальний посібник для аудиторної та практичної роботи. К.:ЕКОМЕН. 2011. 200 с. Васійчук В.О., Гончарук В.Є., Качан С.І., Мохняк С.М. Основи цивільного захисту: Навчальний посібник. Львів: Видавництво Національного університету "Львівська політехніка". 2010. 417с. Методичний посібник для здобувачів освітнього ступеня «магістр» всіх спеціальностей денної та заочної (дистанційної) форм навчання «Безпека в надзвичайних ситуаціях» / В.С. Стручок. Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 156 с. Навчальний посібник «Техноекологія та цивільна безпека. Частина «Цивільна безпека»» / автор-укладач В.С. Стручок. Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 156 с. |
| Content type: | Master Thesis |
| Appears in Collections: | 123 — комп’ютерна інженерія |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Yury_Harbich.pdf | 3,17 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Admin Tools