Розроблення інформаційної системи для аналізу мікроклімату в приміщенні

Abstract

Метою бакалаврської кваліфікаційної роботи є створення інформаційної системи для моніторингу та аналізу мікроклімату в приміщенні, яка забезпечує автоматичний контроль параметрів навколишнього середовища та оптимізує комфорт і енергоефективність. Завданнями роботи є: • Провести аналіз сучасних технологій датчиків для вимірювання параметрів мікроклімату (температура, вологість, рівень CO2, освітленість). • Вивчити алгоритми обробки даних і методи машинного навчання для аналізу мікрокліматичних показників. • Дослідити можливості інтеграції системи з технологіями Інтернету речей (IoT) для віддаленого керування. • Розробити прототип інформаційної системи для збору, обробки та зберігання даних про мікроклімат. • Створити програмне забезпечення для візуалізації даних і надання рекомендацій щодо покращення мікроклімату. • Забезпечити бездротовий зв’язок для передачі даних на мобільний додаток або хмарну платформу. • Дослідити можливості застосування системи в офісних приміщеннях, житлових будинках і промислових об’єктах. Основна мета дослідження полягає у розробці та впровадженні інформаційної системи, яка забезпечує безперервний моніторинг мікроклімату, аналізує отримані дані та пропонує рішення для створення комфортних умов і підвищення енергоефективності. Предметом дослідження є сучасні технології сенсорів, методи обробки даних мікроклімату та їх інтеграція з IoT-системами. Особлива увага приділяється алгоритмам аналізу даних за допомогою штучного інтелекту для прогнозування змін мікроклімату. для У роботі було проаналізовано сучасний стан досліджень у сфері IoT пристроїв моніторингу мікроклімату, розглянуто питання енергоефективності, безпеки передачі даних і зручності використання системи. Також досліджено виклики, пов’язані з калібруванням датчиків, масштабуванням системи та її адаптацією до різних типів приміщень. В результаті роботи створено концептуальний прототип інформаційної системи з датчиками мікроклімату, а також програмну платформу для аналізу, візуалізації та зберігання даних. Результати дослідження: Розроблено інформаційну систему для моніторингу мікроклімату в приміщенні, яка здатна в реальному часі вимірювати ключові параметри середовища, аналізувати їх і передавати дані на мобільний додаток або хмарну платформу. Система має потенціал для подальшого розвитку в напрямку автоматизації управління кліматичними системами та інтеграції зі smart-home технологіями. Практична цінність: Розроблена система може використовуватися для забезпечення комфортних умов у приміщеннях, зниження енергоспоживання та підвищення якості життя. Вона є актуальною для офісів, навчальних закладів, житлових будинків і промислових об’єктів. Основні переваги: • Безперервний моніторинг параметрів мікроклімату. • Автоматизований аналіз даних і рекомендації щодо оптимізації середовища. • Інтеграція з IoT-системами та мобільними додатками. • Можливість адаптації до різних типів приміщень і потреб користувачів.

The goal of the bachelor’s thesis is to develop an information system for monitoring and analyzing indoor microclimate conditions that provides automatic control of environmental parameters and optimizes comfort and energy efficiency. The objectives of the thesis are as follows: • To analyze modern sensor technologies for measuring microclimate parameters (temperature, humidity, CO? level, lighting). • To study data processing algorithms and machine learning methods for microclimate indicator analysis. • To explore the possibilities of integrating the system with Internet of Things (IoT) technologies for remote control. • To develop a prototype of an information system for collecting, processing, and storing microclimate data. • To create software for data visualization and provide recommendations for improving microclimate conditions. • To ensure wireless data transmission to a mobile application or cloud platform. • To explore the potential applications of the system in office buildings, residential homes, and industrial facilities. The main purpose of the study is to design and implement an information system that enables continuous monitoring of microclimate, analyzes the collected data, and suggests solutions to create comfortable conditions and enhance energy efficiency. The subject of the study includes modern sensor technologies, data processing methods for microclimate conditions, and their integration with IoT systems. Particular attention is paid to the use of artificial intelligence algorithms for predicting microclimate changes. The work analyzes the current state of research in the field of IoT devices for microclimate monitoring, addressing issues of energy efficiency, data transmission security, and system usability. Challenges such as sensor calibration, system scalability, and adaptation to various room types were also investigated. As a result, a conceptual prototype of an information system with microclimate sensors and a software platform for data analysis, visualization, and storage was developed. Research outcomes: An information system was developed for monitoring indoor microclimate, capable of real-time measurement of key environmental parameters, analyzing them, and transmitting data to a mobile application or cloud platform. The system has the potential for further development in automating climate control systems and integration with smart home technologies. Practical significance: The developed system can be used to ensure comfortable indoor conditions, reduce energy consumption, and improve quality of life. It is relevant for offices, educational institutions, residential buildings, and industrial facilities. Key advantages:• Continuous monitoring of microclimate parameters. • Automated data analysis and environmental optimization recommendations. • Integration with IoT systems and mobile applications. • Adaptability to various room types and user needs.