Автоматизована система збору даних на основі IoT

Abstract

У кваліфікаційній роботі проведено аналіз сучасних підходів до побудови IoT-систем розумного обліку води, розглянуто архітектуру бездротових сенсорних мереж, методи збору, передавання та обробки даних, а також засоби енергетичної автономності сенсорних вузлів. Запропоновано IoT-систему моніторингу витрати та тиску води з використанням автономного живлення на основі мікрогідрогенератора, реалізовано алгоритми енергозбереження, виявлення та корекції аномальних даних. Виконано експериментальне дослідження роботи системи, а також розроблено модель прогнозування споживання води на основі штучних нейронних мереж, що дозволяє підвищити точність обліку, своєчасно виявляти витоки та оптимізувати управління водними ресурсами.

In the qualification thesis, an analysis of modern approaches to the development of IoT-based smart water metering systems is carried out. The architecture of wireless sensor networks, methods of data acquisition, transmission, and processing, as well as approaches to ensuring the energy autonomy of sensor nodes, are considered. An IoTbased system for monitoring water flow and pressure using autonomous power supply based on a micro-hydrogenerator is proposed. Energy-saving techniques, as well as algorithms for detecting and correcting anomalous data, are implemented. Experimental studies of the system operation are conducted, and a water consumption forecasting model based on artificial neural networks is developed, which enables improved metering accuracy, early leak detection, and optimized water resource management.