Мобільні додатки для пересилання даних з давачів на Інтернет сервер через смартфони перехожих
Автор: Романюк Василь Володимирович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Комп'ютерні системи та мережі
Інститут: Інститут комп'ютерних технологій, автоматики та метрології
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: При роботі в польових умовах автономність та радіус дії сенсорних вузлів безпровідних мереж збору даних обмежені ємністю гальванічних джерел живлення. Для збільшення часу роботи мережі використовуються вузли-шлюзи, які зв’язані з найближчіми сенсорами безпровідними інтерфейсами з малим радіусом дії та мають доступ до мобільного інтернету. Це вирішує проблему живлення мережі лише частково, оскільки вузли-шлюзи мають підвищений розхід енергії. Запропонований в роботі оригінальний підхід з використанням в безпровідних сенсорних мережах мобільних інтернет-шлюзів на основі смартфонів перехожих вирішує проблему живлення шлюза – витрати енергії на фоновий збір та передавання даних суттєво не впливають на час автономної роботи смартфона. Об’єкт дослідження – локальні безпровідні сенсорні мережі. Предмет дослідження – енергоефективний збір даних від сенсорних вузлів при короткочасній та нерегулярній взаємодії вузла з шлюзом. Мета дослідження – оцінити можливість та доцільність перетворення смартфона перехожого у мобільний інтернет-шлюз безпровідної сенсорної мережі виключно програмним шляхом (без застосування додаткової апаратури). Подібні сенсорні мережі можна трактувати як одну з складових кіберфізичних систем [1-3]. В процесі виконання роботи були проаналізовані основні радіоінтерфейси ближнього радіуса дії та продемонстровані переваги застосування Bluetooth 4 Low Energy для отримання даних від безпровідних сенсорів з мінімальними енерговитратами у порівнянні з Wi-Fi (обидва радіоінтерфейси наявні практично у всіх смартфонах). У випадку непрямого опитування вузлів сенсорної мережі для естафетного передавання даних між вузлами рекомендується застосування інтерфейсів Bluetooth Low Energy (версія 5.0) або ZigBee (сімейство IEEE 802.15.4), оскільки в них передбачене утворення сітчастих (mesh) мереж. Рекомендоване застосування безпровідних сенсорів промислового виробництва у захищеному виконанні, оскільки тільки в такому випадку гарантується їхнє довготривале функціонування за межами приміщень. Основна увага в роботі приділена питанням розробки базового коду інтенфейсних модулів мобільних додатків-сканерів без прив’язки до конкретного типу сенсорів та особливостей використовуваних баз даних. Запропоновані програмні модулі основані на рекомендованих розробниками Android прикладах, що демонструють особливості застосування відповідних бібліотек та класів при взаємодії через інтерфейс Bluetooth Low Energy в різних режимах. Ключові слова – Bluetooth Low Energy, інтерфейс Перелік використаних літературних джерел. 1. Мельник А. О. Кіберфізичні системи: проблеми створення та напрями розвитку / А. О. Мельник // Вісник Національного університету "Львівська політехніка". – 2014. – No 806 : Комп’ютерні системи та мережі. – С. 154–161. – Бібліографія: 31 назва. 2. Мельник А. О. Інтеграція рівнів кіберфізичної системи / А. О. Мельник // Вісник Національного університету «Львівська політехніка». Серія: Комп’ютерні системи та мережі : збірник наукових праць. – 2015. – No 830. – С. 61–67. – Бібліографія: 11 назв. 3. Мельник А.О. Багаторівнева базова платформа кіберфізичних систем // Кіберфізичні системи: досягнення та виклики. // Матеріали першого наукового семінару, Львів, 2015. – с. 5-15. 4. Галкін П. В. Аналіз моделей та оптимізації 5 збору інформації в бездротових сенсорних мережах // Східно - Європейський журнал передових технологій. – Харків, 2014. – Вип. 71. – С. 24– 30