31 марта, 18:10, ауд. 2128. — 27 марта 2026 г. в 11:19:51.782
31 марта, 18:10, ауд. 2128. Романов Дмитрий Андреевич Автономная система мониторинга природных объектов на основе технологии LoRa и спутникового интернета вещей Актуальность разработки автономной системы мониторинга природных объектов на основе технологии LoRa и спутникового Интернета вещей обусловлена рядом факторов. Во-первых, это необходимо для обеспечения экологической безопасности путем оперативного обнаружения изменений в состоянии окружающей среды. Во-вторых, использование спутникового Интернета вещей позволяет расширить зону покрытия систем мониторинга на отдаленные и труднодоступные территории. В-третьих, существующие подходы мониторинга труднодоступных объектов с помощью персональной спутниковой связи требуют мощных передающих устройств, в то время как, технология LoRa имеет низкое энергопотребление при большой дальности связи, что повышает время автономной работы конечных устройств. Наконец, системы на основе IoT за счет существующей наземной инфраструктуры позволяют легко интегрировать новые устройства в соответствии с меняющимися потребностями мониторинга. Объект исследований: Беспроводная датчиковая сеть, предназначенная для наземного мониторинга физических характеристик природных объектов, совместимая с разрабатываемым спутниковым сегментом Интернета вещей на физическом уровне. Предмет исследования: Энергетические характеристики датчиковой сети для мониторинга природных объектов, алгоритмы маршрутизации и совместимость со спутниковым Интернетом вещей, сезонная динамика градиентов температуры в стволе дерева, температуры и влажности почвенного покрова в метровом слое, полученные при натурном тестировании разработанной сети. Цель работы: повысить информационно-технологическую доступность оперативных данных мониторинга природных объектов в удаленных от наземной инфраструктуры регионах путем интеграции маломощных датчиковых узлов с низкоорбитальными спутниками космического сегмента Интернета вещей. Научно-техническая задача: разработать энергоэффективную датчиковую сеть, способную автономно работать не менее года в широком диапазоне температур и влажности с возможностью интеграции с наземным и спутниковым сегментом Интернета вещей. Решение поставленной задачи состоит из следующих этапов: 1. Провести анализ существующих подходов к проектированию беспроводных датчиковых сетей, обосновать выбор технологии беспроводной передачи данных и определить оптимальные параметры и структуру сети в задачах мониторинга природных объектов с учетом ограничений спутникового Интернета вещей. 2. Разработать прототип автономной датчиковой системы мониторинга физических характеристик природных объектов, с беспроводной передачей информации по наземным сетям и по каналу «Земля-Космос». 3. Провести натурные испытания разработанного прототипа датчиковой системы для мониторинга сезонной динамики градиентов температуры в стволе дерева, температуры и влажности почвенного покрова в метровом слое. 4. Исследовать радиоканал связи LoRa с низкоорбитальным спутником в условиях ограниченной мощности наземного передатчика, допустимой в сетях Интернета вещей.