Розробка ІоТ-платформи для автоматизованого моніторингу та управління температурними режимами в критичних інфраструктурах.
Автор: Балян Ігор Андрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Технології та засоби телекомунікацій
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: У ході виконання дипломної роботи було розроблено та реалізовано IoT- платформу для автоматизованого моніторингу та управління температурними режимами в критичних інфраструктурах, зокрема центрах обробки даних. Ця система відповідає сучасним вимогам до енергоефективності, надійності та гнучкості, забезпечуючи безперервний контроль параметрів середовища, своєчасне реагування на аномалії та інтерактивний дистанційний доступ до даних. У першому розділі проведено аналітичний огляд сучасних рішень для моніторингу та контролю температури в центрах обробки даних. Визначено основні апаратні та програмні компоненти, необхідні для побудови ефективної системи, включаючи високоточні сенсори, мікроконтролери та засоби інтеграції з хмарними сервісами. Особливу увагу приділено аналізу існуючих методів автоматизації, які дозволяють зменшити вплив людського фактору та підвищити стабільність роботи систем. Також обґрунтовано вибір апаратного забезпечення, включаючи мікроконтролер ESP32 та сенсори DHT22 і LM35, як оптимальних для виконання завдань моніторингу в реальному часі. Другий розділ присвячено проектуванню IoT-платформи, її архітектурі, функціональним можливостям та алгоритмам роботи. Розроблено детальний алгоритм роботи системи, що забезпечує збір, обробку та аналіз даних, автоматичне керування охолоджувальними пристроями та надсилання сповіщень у разі перевищення критичних температурних порогів. Крім того, інтеграція з хмарними платформами забезпечила доступ до даних у режимі реального часу через мобільний додаток. У цьому розділі також представлено результати тестування різних сенсорів, проведено порівняльний аналіз їх точності, стабільності та енергоефективності, що дало змогу вибрати найбільш відповідні рішення для побудови системи. У третьому розділі здійснено практичну реалізацію IoT-платформи на основі розробленої архітектури. Система була успішно протестована, включаючи моніторинг температури, автоматизацію охолодження та надсилання сповіщень. Реалізовано інтеграцію з платформою Blynk, що дозволило користувачам дистанційно контролювати роботу системи, вмикати та вимикати охолоджувальні пристрої, а також отримувати аналітичні дані про стан середовища. Розроблена система довела свою ефективність, дозволяючи оперативно реагувати на зміни температури та забезпечувати стабільну роботу критичної інфраструктури. Запропоновано перспективи розвитку системи, включаючи інтеграцію додаткових сенсорів для моніторингу вологості, диму, руху та інших параметрів, а також використання штучного інтелекту для прогнозування ризиків і впровадження алгоритмів енергозбереження. Ключові слова – IoT-платформа, моніторинг температури, управління температурою, критична інфраструктура, центри обробки даних, сенсор DHT22, ESP32, автоматизація, хмарні технології. Перелік використаних літературних джерел. 1. Ramesh Saha, S. Biswas, S. Sarmah et al., "A Working Prototype Using DS18B20 Temperature Sensor and Arduino for Health Monitoring", SN COMPUT.SCI, vol. 2, no. 33, 2021. 2. F. H. Purwanto, E. Utami and E. Pramono, "Design of server room temperature and humidity control system using fuzzy logic based on microcontroller", 2018 International Conference on Information and Communications Technology (ICOIACT), pp. 390-395, 2018. 3. J. Loureiro, N. Pereira, P. Santos, and E. Tovar, ‘‘Experiments with a sensing platform for high visibility of the data center,’’ in Internet of Things Based on Smart Objects. Cham, Switzerland: Springer, 2014, pp. 181–198. 4. B. Shen, N. Chilamkurti, R. Wang, X. Zhou, S. Wang, and W. Ji, ‘‘Deadline- aware rate allocation for IoT services in data center network,’’ J. Parallel Distrib. Comput., vol. 118, pp. 296–306, Aug. 2018. 5. M. Bogdan, ‘‘How to use the DHT22 sensor for measuring temperature and humidity with the Arduino board,’’ Acta Univ. Cibiniensis, vol. 68, no. 1,pp. 22–25, Dec. 2016.