Програмний модуль мобільної системи моніторингу параметрів навколишнього середовища

Abstract

Метою роботи є розробка програмно-апаратного комплексу для моніторингу параметрів навколишнього середовища, що забезпечує збір, обробку, передачу та візуалізацію екологічних даних у режимі реального часу з використанням технологій Інтернету речей (IoT), бездротового зв'язку та мобільних платформ. Методи дослідження: методи аналізу та проєктування інформаційних систем, технології Інтернету речей, методи цифрової обробки сигналів, алгоритми фільтрації вимірюваних даних, методи контролю цілісності інформації на основі CRC-кодів, технології бездротової передачі даних Bluetooth Low Energy та Wi-Fi, засоби розробки мобільних Android-додатків, методи тестування програмного забезпечення та аналізу ефективності функціонування системи. Результатом роботи є мобільний програмно-апаратний комплекс екологічного моніторингу, який здійснює збір даних від датчиків температури, вологості, якості повітря, ультрафіолетового випромінювання та рівня шуму, виконує їх попередню обробку, передає дані на мобільний пристрій користувача та забезпечує їх подальше зберігання і візуалізацію. Розроблена система може використовуватися для персонального екологічного моніторингу, контролю стану довкілля у міських умовах, освітніх і дослідницьких проєктів, а також як складова розподілених систем моніторингу навколишнього середовища.

The purpose of the work is to develop a software and hardware complex for monitoring environmental parameters, which provides collection, processing, transmission and visualization of environmental data in real time using Internet of Things (IoT) technologies, wireless communication and mobile platforms. Research methods: methods of analysis and design of information systems, Internet of Things technologies, digital signal processing methods, algorithms for filtering measured data, methods of information integrity control based on CRC codes, Bluetooth Low Energy and Wi-Fi wireless data transmission technologies, tools for developing mobile Android applications, methods of software testing and analysis of system performance. The result of the work is a mobile software and hardware complex for environmental monitoring, which collects data from sensors of temperature, humidity, air quality, ultraviolet radiation and noise level, performs their pre-processing, transfers data to the user's mobile device and ensures their further storage and visualization. The developed system can be used for personal environmental monitoring, environmental monitoring in urban conditions, educational and research projects, as well as as a component of distributed environmental monitoring systems.