Створення комп’ютерної системи спостереження периметру фермерського приміщення

Abstract

Актуальність роботи. Тема "Комп’ютерна система моніторингу навколишнього середовища на базі Arduino" є вкрай актуальною в сучасних умовах, коли питання екологічного контролю та автоматизації процесів управління кліматичними умовами набувають все більшої важливості. З розвитком технологій "розумних" будинків, системи моніторингу навколишнього середовища стають ключовими елементами для підвищення енергоефективності житлових приміщень. Розробка та впровадження комп’ютерної системи моніторингу навколишнього середовища на базі Arduino передбачає створення надійної метеостанції для збору даних про кліматичні умови в житлових приміщеннях. Така система буде використовувати датчики для вимірювання температури та вологості, а також можливість інтеграції з системою опалення через Wi-Fi модулі для автоматичного керування котлом на основі отриманих даних. Ця система забезпечить оптимальне регулювання температури в приміщенні, що сприятиме підвищенню комфорту та зниженню витрат на енергію. Отже, кваліфікаційна робота на тему "Комп’ютерна система моніторингу навколишнього середовища на базі Arduino" є актуальною і корисною, оскільки її результати дозволять розробити ефективні методи автоматизації контролю кліматичних умов у приміщеннях. Впровадження подібних систем стане важливим кроком на шляху до підвищення енергоефективності житлових будівель, а також сприятиме розвитку "розумних" екосистем, що знижують навантаження на природні ресурси. Крім того, дана робота сприятиме подальшому розвитку технологій у галузі інтернету речей (IoT), що є актуальним в контексті глобальних тенденцій автоматизації побутових та промислових процесів. Метою роботи є розроблення комп’ютерної системи моніторингу навколишнього середовища на базі Arduino, яка забезпечить збір, обробку та аналіз даних про екологічні параметри в реальному часі. Отже, мета дипломної роботи полягає в тому, щоб дослідити та реалізувати ефективні методи моніторингу навколишнього середовища, використовуючи платформи Arduino. Дипломна робота має на меті розробку системи, яка дозволить відстежувати важливі екологічні показники, такі як температура, вологість, рівень забруднення повітря та інші параметри, що впливають на здоров’я людини та стан екосистеми. Результатом дослідження повинно стати інтерактивне програмне забезпечення, яке дозволяє користувачам візуалізувати дані та отримувати рекомендації щодо покращення екологічної ситуації. Для досягнення поставленої мети в роботі вирішені такі завдання: 1. Аналіз поточних методів моніторингу навколишнього середовища та їх ефективності. 2. Вибір та інтеграція відповідних датчиків для вимірювання екологічних параметрів. 3. Розробка системи збору та обробки даних за допомогою платформи Arduino. 4. Розробка програмного забезпечення для візуалізації отриманих даних та їх аналізу. 5. Проведення експериментальної перевірки функціонування системи та її точності. 6. Розробка рекомендацій щодо покращення екологічної ситуації на основі отриманих даних. Результати дослідження дипломної роботи можуть бути корисні для організацій та установ, які займаються моніторингом навколишнього середовища, а також для наукових досліджень у галузі екології. Система дозволить отримувати актуальну інформацію про екологічні умови та вживати заходів для їх покращення. Об’єкт дослідження – процеси комп’ютерної системи моніторингу навколишнього середовища на базі Arduino. Дослідження охоплює аналіз різних аспектів системи, включаючи вибір датчиків, архітектуру системи, алгоритми збору та обробки даних, а також способи візуалізації інформації. Особлива увага приділяється методам аналізу екологічних параметрів, які впливають на здоров’я людини та стан навколишнього середовища. Кваліфікаційна робота зосереджується на вивченні конкретної системи моніторингу навколишнього середовища, але її результати можуть бути застосовані для розуміння загальних принципів та методів ефективного моніторингу екологічних умов у різних умовах Предмет дослідження – розроблення комп’ютерної системи моніторингу навколишнього середовища на базі Arduino, з урахуванням різних аспектів збору та обробки даних, таких як вибір датчиків, алгоритми обробки інформації, візуалізація результатів моніторингу, а також інтеграція системи з іншими платформами. Дослідження також охоплює використання методів аналізу екологічних даних, забезпечення точності вимірювань, а також способів покращення системи на основі отриманих результатів. Методи дослідження. Аналіз документів та літературних джерел, експертні оцінки, тестування та аудит системи моніторингу, моделювання екологічних процесів, а також практичні експерименти для перевірки точності та надійності отриманих даних. Інформаційною базою досліджень є: Науково-технічна література з тематики моніторингу навколишнього середовища, технологій Arduino, обробки даних та екологічної безпеки. Законодавчі акти, що регулюють питання екологічного моніторингу та охорони навколишнього середовища. Документація від виробників датчиків та обладнання для збору екологічних даних. Стандарти та рекомендації організацій, які встановлюють вимоги до точності та надійності систем моніторингу. Результати досліджень та проекти з розробки та впровадження систем моніторингу навколишнього середовища в інших організаціях. Експертні оцінки та поради фахівців з екологічного моніторингу та системи автоматизації. Дані та статистика з практики застосування сучасних систем моніторингу навколишнього середовища на підприємствах різних галузей. Практичне значення отриманих результатів. Отримані результати дослідження можуть мати практичне значення, зокрема, щодо вдосконалення системи моніторингу навколишнього середовища, забезпечення точності та надійності збору даних, зменшення витрат на експлуатацію та обслуговування системи, а також покращення реакції на зміни екологічних умов. Розроблена система може допомогти підприємствам ефективно відстежувати стан навколишнього середовища, вживати заходів для його покращення та забезпечувати екологічну безпеку.