Збір даних за допомогою БПЛА в бездротових сенсорних мережах

Abstract

Магістерська робота присвячена дослідженню та розробці методів збору даних за допомогою безпілотних літальних апаратів у бездротових сенсорних мережах. У роботі проаналізовано особливості функціонування бездротових сенсорних мереж, основні проблеми традиційних підходів до збору інформації та обґрунтовано доцільність використання БПЛА як мобільних колекторів даних. Запропоновано методи оптимізації траєкторій польоту БПЛА та вдосконалені алгоритми кластеризації сенсорних вузлів з урахуванням енергоефективності й балансування навантаження в мережі. Проведено моделювання роботи системи та оцінено ефективність запропонованих рішень за показниками енергоспоживання, надійності та продуктивності. Отримані результати можуть бути використані при проєктуванні та впровадженні систем моніторингу в екологічній, аграрній, промисловій та інфраструктурній сферах.

The master’s thesis is devoted to the study and development of data collection methods using unmanned aerial vehicles (UAVs) in wireless sensor networks. The paper analyzes the features of wireless sensor network operation, the main problems of traditional data collection approaches, and substantiates the feasibility of using UAVs as mobile data collectors. Methods for optimizing UAV flight trajectories and improved clustering algorithms for sensor nodes are proposed, taking into account energy efficiency and load balancing in the network. System operation is modeled, and the effectiveness of the proposed solutions is evaluated in terms of energy consumption, reliability, and performance. The obtained results can be used in the design and implementation of monitoring systems in environmental, agricultural, industrial, and infrastructure applications.