Застосування теорії множин для математичного обґрунтування розробки проєкту створення ІоТ-системи для автоматичного моніторингу рівня вологості ґрунтів
Тип публікації :
Стаття
Дата випуску :
30 грудня 2024 р.
Автор(и) :
Мова основного тексту :
Англійська
eKNUTSHIR URL :
Журнал :
Таuridа Scientific Herald. Series: Technical Sciences
Випуск :
6
ISSN :
2786-4596
Початкова сторінка :
29
Кінцева сторінка :
39
Цитування :
[APA 7] Ziuziun, V., & Starodubets, V. (2024). Application of Set Theory for the Mathematical Justification of Developing an IoT System for Automated Soil Moisture Monitoring. Таuridа Scientific Herald. Series: Technical Sciences, (6), 29–39. https://doi.org/10.32782/tnv-tech.2024.6.4
[ДСТУ] Ziuziun V., Starodubets V. Application of Set Theory for the Mathematical Justification of Developing an IoT System for Automated Soil Moisture Monitoring. Таuridа Scientific Herald. Series: Technical Sciences. 2024. no. 6. P. 29—39. URL: https://doi.org/10.32782/tnv-tech.2024.6.4 (date of access: 19.08.2026).
У статті розглядається застосування теорії множин для математичного обґрунтування розробки проєкту створення IoT-системи для автоматичного моніторингу рівня вологості ґрунтів. Інноваційний підхід базується на інтеграції концепцій Інтернету речей із сучасними методами автоматизації для забезпечення ефективного управління сільськогосподарськими ресурсами. Теоретична частина статті зосереджена на побудові математичної моделі, яка використовує принципи теорії множин для формалізації відносин між сенсорами, параметрами моніторингу, зовнішніми умовами та алгоритмами обробки даних. Особливу увагу приділено розробці алгоритмів збору, аналізу та обробки даних із сенсорів вологості, які забезпечують безперервний контроль стану ґрунту. Ці алгоритми базуються на використанні теоретико-множинних операцій для об'єднання
даних із різних сенсорів і фільтрації шуму. На основі запропонованих моделей представлено архітектуру IoT-системи, що включає компоненти апаратного забезпечення, такі як сенсори та контролери, мережеві протоколи передачі даних, хмарне середовище для зберігання та аналізу інформації, а також інтерактивний інтерфейс для користувача. Проведено детальний аналіз практичних аспектів впровадження системи, включаючи технічні характеристики сенсорів, енергоспоживання, стабільність зв’язку, інтероперабельність мережі та інтеграцію із зовнішніми модулями прогнозування погодних умов. Значна увага приділяється питанням безпеки даних, що передаються, та стійкості системи до відмов. Очікувані результати застосування системи включають оптимізацію поливу, підвищення врожайності, зменшення витрат на ресурси та зниження впливу на навколишнє середовище. Система дозволяє вчасно реагувати на зміни рівня вологості та приймати обґрунтовані рішення щодо управління ресурсами. Окрім цього, стаття розглядає перспективи масштабування IoT-системи для застосування в інших агротехнологіях, таких як контроль температури ґрунту, рівня освітленості та показників кислотності. Отримані результати підтверджують доцільність використання теорії множин для побудови формальних моделей, що підвищують точність моніторингу, швидкість аналізу даних та ефективність управління у сфері агросектору.
даних із різних сенсорів і фільтрації шуму. На основі запропонованих моделей представлено архітектуру IoT-системи, що включає компоненти апаратного забезпечення, такі як сенсори та контролери, мережеві протоколи передачі даних, хмарне середовище для зберігання та аналізу інформації, а також інтерактивний інтерфейс для користувача. Проведено детальний аналіз практичних аспектів впровадження системи, включаючи технічні характеристики сенсорів, енергоспоживання, стабільність зв’язку, інтероперабельність мережі та інтеграцію із зовнішніми модулями прогнозування погодних умов. Значна увага приділяється питанням безпеки даних, що передаються, та стійкості системи до відмов. Очікувані результати застосування системи включають оптимізацію поливу, підвищення врожайності, зменшення витрат на ресурси та зниження впливу на навколишнє середовище. Система дозволяє вчасно реагувати на зміни рівня вологості та приймати обґрунтовані рішення щодо управління ресурсами. Окрім цього, стаття розглядає перспективи масштабування IoT-системи для застосування в інших агротехнологіях, таких як контроль температури ґрунту, рівня освітленості та показників кислотності. Отримані результати підтверджують доцільність використання теорії множин для побудови формальних моделей, що підвищують точність моніторингу, швидкість аналізу даних та ефективність управління у сфері агросектору.
Галузі знань та спеціальності :
F Інформаційні технології
Галузі науки і техніки (FOS) :
Інженерія та технології
Комп'ютерні та інформаційні науки
Файл(и) :![Ескіз]()
Вантажиться...
Формат :
Adobe PDF
Розмір :
1.16 MB
Контрольна сума :
(MD5):08289f637262e4b026e779d939c41057
Якщо не вказано інше, ця робота розповсюджується на умовах ліцензії Attribution-NonCommercial 4.0 International