Бакалаврські роботи (ЕКІР)
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Відкритий доступ Порівняльний аналіз продуктивності LPWAN-технологій (LORAWAN, NB-IOT, SIGFOX) для міських умов України(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Баранова, Руслана Віталіївна; Носков, Вячеслав ІвановичМета роботи — проведення порівняльного аналізу продуктивності технологій LoRaWAN, NB-IoT та Sigfox в умовах міської забудови України та визначення найбільш доцільних варіантів їх застосування в IoT-системах класу Smart City. Об’єкт дослідження — LPWAN-технології LoRaWAN, NB-IoT та Sigfox як засоби бездротового зв’язку для систем Інтернету речей в умовах міського середовища. Предмет дослідження — продуктивність, технічні характеристики та економічна ефективність LPWAN-технологій у міських умовах України. Короткий зміст роботи У першому розділі проведено класифікацію бездротових технологій IoT та визначено місце LPWAN у загальній архітектурі мереж Інтернету речей. Досліджено основні теоретичні засади технологій LPWAN, зокрема принципи побудови мереж Інтернету речей, їх архітектуру та особливості функціонування. У другому розділі виконано детальний аналіз технічних особливостей LoRaWAN, NB-IoT та Sigfox: розглянуто принципи організації радіоканалів, механізми доступу до середовища передачі, методи модуляції, основні метрики продуктивності. Досліджено вплив факторів міського середовища (щільна забудова, радіоперешкоди, розміщення пристроїв всередині будівель, мобільність об’єктів) на ефективність роботи кожної технології. У третьому розділі досліджено поточний стан розгортання LPWAN-мереж в Україні операторами Vodafone Ukraine, Kyivstar та Lifecell, а також наведено приклади комерційних впроваджень LoRaWAN і Sigfox. У четвертому розділі проведено порівняльний аналіз технологій за допомогою індексного оцінювання, SWOT-аналізу та розрахунку загальної вартості володіння (TCO) для умов міського IoT-проєкту. Результати дослідження можуть бути використані при проєктуванні IoT-систем для міської та промислової інфраструктури, виборі технологічного стеку для Smart City рішень, а також у навчальному процесі з дисципліни телекомунікаційних технологій та Інтернету речей.Документ Відкритий доступ Виявлення аномалій зібраних даних з пристроїв ІоТ на основі машинного навчання (ML)(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Боровик, Андрій Сергійович; Осипчук, Сергій ОлександровичАктуальність роботи зумовлена стрімким переходом сучасної промисловості до стратегій прогнозованого обслуговування на базі мереж індустріального Інтернету речей (IIoT). Традиційні методи моніторингу з жорсткими пороговими значеннями не здатні вчасно фіксувати мікровідхилення та ранні стадії деградації обладнання серед колосальних обсягів телеметрії. Впровадження алгоритмів машинного навчання у поєднанні з периферійними обчисленнями (Edge Computing) дозволяє в режимі реального часу фільтрувати шум та виявляти приховані руйнівні патерни безпосередньо біля джерела даних, усуваючи проблему мережевих затримок, характерну для суто хмарних рішень. Метою роботи є розробка інтелектуальної системи виявлення аномалій у телеметричних даних для моніторингу стану промислового обладнання та запобігання аварійним ситуаціям у середовищі IIoT з використанням гібридної Cloud-Edge архітектури. Для досягнення поставленої мети було вирішено комплекс задач дослідження. Зокрема, проведено аналіз сучасних інфраструктурних моделей IIoT та визначено специфіку промислових часових рядів, включно з наявністю шумів, пропусків та залежністю від контексту. На основі цього спроєктовано гібридну архітектуру, де ресурсомістке навчання моделей відбувається у хмарному середовищі, а швидкий інференс здійснюється на Edge-шлюзах. У межах роботи розроблено програмний конвеєр підготовки даних, який охоплює їх очищення, статистичне конструювання ознак (Feature Engineering) та застосування швидкого перетворення Фур'є для аналізу обертового обладнання. Крім того, було обґрунтовано вибір та здійснено імплементацію класичних алгоритмів машинного навчання, таких як Isolation Forest і Local Outlier Factor, а також глибоких нейромереж, зокрема LSTM-автоенкодерів та 1D CNN мовою Python. Практична реалізація охоплює процес збору даних із ПЛК за протоколом OPC UA та створення візуального моніторингового дашборду для оператора. Проведені на промислових датасетах експериментальні дослідження повністю підтвердили високу точність детекції аномалій, швидкодію алгоритмів на периферії та стійкість системи до мережевих завад. Об’єктом дослідження є процеси моніторингу стану промислового обладнання в середовищі індустріального Інтернету речей. Предметом дослідження виступають методи машинного навчання для ідентифікації аномальних станів у телеметричних даних.Документ Відкритий доступ Мережеві протоколи для IoT: порівняння ефективності MQTT, CoAP та HTTP у задачах моніторингу(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Бенза, Віталій Андрійович; Макаренко, Анатолій ОлександровичДипломна робота присвячена дослідженню ефективності мережевих протоколів MQTT, CoAP та HTTP у системах Інтернету речей, орієнтованих на задачі моніторингу. У роботі розглянуто особливості передавання даних у IoT-системах, визначено основні вимоги до мережевих протоколів, зокрема щодо затримки передавання, обсягу службового трафіку, енергоспоживання, надійності доставки повідомлень і масштабованості. Мета роботи — порівняти ефективність протоколів MQTT, CoAP та HTTP у задачах IoT-моніторингу. Об’єкт дослідження — процес передавання даних у системах IoT-моніторингу. Предмет дослідження — методи оцінювання ефективності мережевих протоколів MQTT, CoAP та HTTP у системах IoT-моніторингу. У першому розділі проаналізовано науково-практичні передумови застосування мережевих протоколів у системах IoT-моніторингу, розглянуто архітектурні особливості та принципи роботи MQTT, CoAP і HTTP. Визначено, що MQTT базується на моделі publish/subscribe та забезпечує ефективну асинхронну передачу повідомлень, CoAP орієнтований на ресурсно-обмежені пристрої та працює поверх UDP, а HTTP залишається поширеним завдяки сумісності з веб-сервісами та хмарними платформами. У другому розділі сформовано методику дослідження ефективності протоколів, розроблено експериментальну модель IoT-системи моніторингу та визначено критерії порівняльного оцінювання. Основними показниками обрано затримку передавання даних, обсяг службового трафіку, відносне енергоспоживання та надійність доставки повідомлень. Запропонована методика дозволяє оцінити поведінку протоколів за різної інтенсивності мережевого трафіку. У третьому розділі проведено експериментальне дослідження роботи MQTT, CoAP та HTTP в умовах низького, середнього та високого навантаження. За результатами аналізу встановлено, що MQTT демонструє найбільш збалансовані характеристики для масштабованих IoT-систем моніторингу, CoAP є доцільним для пристроїв з обмеженими ресурсами та низьким енергоспоживанням, а HTTP доцільно використовувати у випадках, коли пріоритетною є інтеграція з веб-сервісами та хмарною інфраструктурою. Практичне значення роботи полягає в обґрунтуванні вибору мережевого протоколу для IoT-систем моніторингу залежно від умов експлуатації, інтенсивності трафіку, вимог до надійності та ресурсних обмежень пристроїв. Отримані результати можуть бути використані під час проєктування систем віддаленого моніторингу, сенсорних мереж, рішень для «розумного» міста, промислового IoT та інших телекомунікаційних застосувань.Документ Відкритий доступ Аналіз телекомунікаційних стандартів NB-IoT та LTE-M для використання у сфері охорони здоров’я(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Бурлачук, Анастасія Сергіївна; Макаренко, Анатолій ОлександровичМета роботи: проаналізувати ефективність стандартів NB-IoT та LTE-M для використання у медичних IoT-системах. Об'єкт дослідження: процес передавання даних у системах медичного IoT. Предмет дослідження: методи оцінювання ефективності стандартів NB-IoT та LTE-M у системах віддаленого моніторингу стану здоров'я. У роботі досліджено вимоги до телекомунікаційної інфраструктури систем дистанційного моніторингу стану здоров'я пацієнтів та розглянуто напрями застосування IoT-технологій у медицині. Виконано порівняльний аналіз стандартів NB-IoT та LTE-M за ключовими параметрами: затримкою передавання, енергоспоживанням, покриттям (MCL), підтримкою мобільності та пропускною здатністю. Проведено аналітичне моделювання трьох медичних IoT-сценаріїв — стаціонарного домашнього сенсора, носимого пристрою пацієнта та системи екстреного сповіщення — з кількісними розрахунками терміну роботи від батареї та затримки доставки повідомлень. Сформовано матрицю вибору стандарту для шести типових медичних сценаріїв та розроблено практичні рекомендації щодо застосування NB-IoT і LTE-M у комплексній медичній IoT-інфраструктурі з урахуванням критеріїв якості обслуговування, енергоефективності та вартості розгортання.Документ Відкритий доступ Методи забезпечення сумісної роботи багатьох пристроїв систем Інтернету речей(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Динамов, Микита Станіславович; Лівенцев, Сергій ПетровичМета роботи — Огляд і аналіз проблем та методів забезпечення сумісної роботи великої кількості пристроїв IoT. Об’єкт дослідження — Процеси функціонування та взаємодії великої кількості пристроїв у системах Інтернету речей. Предмет дослідження — Проблеми забезпечення сумісної роботи пристроїв IoT та їх методи вирішення. Короткий зміст роботи У першому розділі був проведений аналіз актуальних та популярних протоколів (Wi-Fi, BLE, ZigBee, LoRaWAN, NB-IoT) бездротового зв'язку та методів доступу до середовища (Wi-Fi, BLE, ZigBee, LoRaWAN, NB-IoT) на яких вони побудовані за критеріями ємності мережі, дальності зв'язку та стійкості до конфліктів. У другому розділі було визначені головні проблеми, що виникають при сумісній роботи багатьох пристроїв та як вони впливають на показники якості обслуговування, що важливі саме для систем Інтернету речей. У третьому розділі були визначені сучасні напрямки забезпечення і підвищення ефективності сумісної роботи пристроїв в системах Інтернету речей та сформовані практичні рекомендації по проектуванні масштабних і щільних ІоТ-мереж .Документ Відкритий доступ Застосування технології Інтернету речей при реалізації концепції «Розумний будинок»(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Ригас, Валентин Володимирович; Новіков, Валерій ІвановичЦя дипломна робота присвячена темі «Застосування технології Інтернету речей при реалізації концепції «Розумний будинок»», а саме дослідженню архітектури, мережевих протоколів та практичній реалізації системи автоматизації житлового приміщення на базі локального сервера керування. У роботі проведено комплексний аналіз сутності технології Інтернету речей та багаторівневої архітектури систем «розумного будинку». Розглянуто топології внутрішніх мереж, здійснено порівняльний аналіз сучасних бездротових протоколів передачі даних (Wi-Fi, ZigBee, Z-Wave, Bluetooth) та визначено їхню ефективність для побудови надійних і безпечних систем домашньої автоматизації. Особливу увагу приділено практичному аспекту — розробці та впровадженню IoT-системи на базі одноплатного комп'ютера Raspberry Pi та програмної платформи Home Assistant. У дипломній роботі детально описано процес інтеграції кінцевих пристроїв і налаштування локальної мережі з використанням протоколу ZigBee та MQTT-брокера. Представлено приклад практичного застосування — реалізацію системи автоматизованого керування освітленням на основі датчика руху, що дозволяє оптимізувати енергоспоживання та забезпечити автономне функціонування освітлювальних приладів. Також здійснено експериментальну оцінку ефективності розробленої системи, зокрема проаналізовано час реакції, стабільність доставки повідомлень та показники енергоспоживання, що підтвердило надійність та доцільність обраних інженерних рішень.Документ Відкритий доступ Використання технологій 5G для масштабованості та надійності систем інтернету речей(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Юсупов, Микола Олександрович; Макаренко, Анатолій ОлександровичАктуальність роботи: Стрімке зростання кількості підключених пристроїв у рамках концепції Інтернету речей (IoT) та масштабне розгортання мереж п'ятого покоління (5G) формують принципово нові вимоги до телекомунікаційної інфраструктури. Традиційні мережі попередніх поколінь виявляються неспроможними одночасно забезпечити масові підключення сенсорних пристроїв (mMTC) та критично важливі сервіси реального часу (URLLC) з ультранизькою затримкою. Вирішення цієї суперечності стало можливим завдяки архітектурним механізмам 5G — мережевому сегментуванню (Network Slicing), віртуалізації мережевих функцій (NFV) та програмно-керованим мережам (SDN). Однак комплексна оцінка ефективності спільного застосування цих технологій для забезпечення масштабованості та надійності IoT-систем залишається актуальною науково-практичною задачею. Мета роботи: Дослідити використання технологій 5G для підвищення масштабованості та надійності IoT-систем. Задачі дослідження: Проаналізувати архітектурні особливості мереж 5G та визначити їх можливості для підтримки IoT-систем різних класів. Дослідити вимоги до масштабованості та надійності IoT-систем у сучасних телекомунікаційних середовищах. Вивчити механізми мережевого сегментування (Network Slicing), профілі URLLC та mMTC як інструменти диференційованого обслуговування IoT-пристроїв. Проаналізувати роль технологій NFV та SDN у підвищенні стійкості та відмовостійкості телекомунікаційної інфраструктури IoT. Розробити модель IoT-системи з підтримкою 5G та провести симуляційне моделювання для оцінки показників масштабованості, затримки, відмовостійкості та пропускної здатності. Об'єкт дослідження: Процес функціонування IoT-систем у мережах п'ятого покоління. Предмет дослідження: Методи забезпечення масштабованості та надійності IoT-систем на основі технологій 5G.Документ Відкритий доступ Аналіз сучасного стану розробки та використання просторових мультіплексерів і багатозв’язних світловодів для надвисокошвидкістних систем оптичного зв’язку(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Орищенко, Дмитрій Валерійович; Трубін, Олександр ОлексійовичМета роботи – провести комплексний аналіз теоретичних засад просторового мультиплексування (SDM) у волоконно-оптичних системах зв’язку, дослідити сучасні архітектури просторових мультиплексерів та багатозв’язних світловодів, а також виконати кількісну оцінку пропускної здатності SDM-систем порівняно з традиційними одномодовими волокнами. Актуальність теми зумовлена наближенням сучасних оптичних мереж до нелінійної межі Шеннона (близько 100 Тбіт/с для стандартного одномодового волокна), що створює загрозу «кризи пропускної здатності» (capacity crunch) на тлі експоненційного зростання глобального інтернет-трафіку. Технологія просторового мультиплексування, яка використовує раніше не задіяний просторовий вимір оптичного волокна (багатосерцевинні та маломодові структури), розглядається науковою спільнотою як єдиний перспективний шлях подальшого масштабування пропускної здатності магістральних мереж. Об’єкт дослідження – процеси передачі багатоканальних оптичних сигналів у системах із просторовим мультиплексуванням, включаючи явища міжсерцевинних перехресних завад (ICXT) та диференційної групової затримки (DGD). Предмет дослідження – теоретичні моделі (нелінійне рівняння Шредінгера, теорія зв’язаних мод, теорія зв’язаної потужності), архітектури просторових мультиплексерів (фотонні ліхтарі, багатоплощинне перетворення світла MPLC, 3D-хвилеводи), конструкції багатозв’язних світловодів (маломодові FMF, багатосерцевинні MCF, гібридні FM-MCF) та методи оцінки пропускної здатності на основі модифікованої формули Шеннона. Методи дослідження – аналіз науково-технічної літератури, порівняльний аналіз технологій просторового мультиплексування, математичне моделювання перехресних завад з використанням аналітичних виразів Кошиби–Сайто, кількісний розрахунок пропускної здатності для різних типів багатосерцевинних волокон (гетерогенні MCF, сильнозв’язані CC-MCF), а також аналіз світових експериментальних рекордів (зокрема, передача 22,9 Пбіт/с NICT, 2023).Документ Відкритий доступ Аналіз операційних систем для засобів систем ІоТ(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Пукас, Максим Олегович; Осипчук, Сергій ОлександровичМета роботи – комплексний аналіз сучасних операційних систем для засобів Інтернету речей, виявлення ключових проблем їх функціонування та розроблення практичних методів оптимізації програмного забезпечення з метою підвищення ефективності роботи апаратної платформи ESP32-CAM. Об'єкт дослідження – екосистема Інтернету речей та програмно-апаратні засоби, що забезпечують функціонування розподілених сенсорних мереж. Предмет дослідження – методи керування обчислювальними ресурсами, підходи до оптимізації програмного коду та механізми забезпечення надійної передачі даних у IoT-пристроях на базі платформ ESP8266 та ESP32-CAM. Короткий зміст роботи У першому розділі досліджено теоретичні основи Інтернету речей, розглянуто багаторівневу архітектуру IoT-екосистеми та концепцію обчислювального континууму IoT–Edge–Cloud. Визначено класифікацію пристроїв за RFC 7228 та встановлено, що більшість IoT-вузлів належить до класу з жорсткими ресурсними обмеженнями, що унеможливлює застосування стандартних операційних систем. У другому розділі проаналізовано еволюцію операційних систем від пакетних систем 1950-х років до сучасних спеціалізованих IoT ОС, досліджено специфіку їх архітектури (рівень апаратних абстракцій HAL, моделі планування задач та механізми енергозбереження на пристроях без апаратного блоку управління пам'яттю), а також систематизовано та класифіковано 15 науково-технічних проблем функціонування IoT ОС із визначенням актуальних методів їх вирішення. У третьому розділі виконано порівняльний аналіз апаратних і програмних характеристик платформ ESP8266 та ESP32-CAM, встановлено, що двоядерна архітектура ESP32-CAM є єдиною платформою, придатною для практичної оптимізації ОС. У четвертому розділі розроблено архітектуру оптимізованої конфігурації FreeRTOS та виконано її практичну реалізацію. За результатами порівняльного тестування вільна оперативна пам'ять збільшилась на 330%, частота кадрів при роздільній здатності VGA зросла на 150%, а мережевий jitter знизився у 3,7 рази.Документ Відкритий доступ Аналіз радіотехнологій мереж Інтернету речей(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Мехеда, Денис Максимович; Носков, Вячеслав ІвановичМета роботи — виконати аналіз радіотехнологій, що застосовуються в мережах Інтернету речей, визначити їх основні технічні характеристики, переваги, обмеження та надати рекомендації щодо вибору оптимальних технологій для різних сценаріїв використання. Об’єкт дослідження — бездротові мережі Інтернету речей. Предмет дослідження — радіотехнології мереж Інтернету речей, зокрема технології короткого радіусу дії та технології широкого покриття. У роботі розглянуто концепцію Інтернету речей, типові архітектури IoT-систем, вимоги до бездротових мереж та класифікацію радіотехнологій за дальністю дії, енергоспоживанням, пропускною здатністю, масштабованістю і вартістю впровадження. Проаналізовано технології короткого радіусу дії, зокрема BLE, ZigBee, Z-Wave, Wi-Fi та Wi-Fi HaLow, а також технології широкого покриття LPWAN: LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT, LTE-M і 5G Massive IoT. У першому розділі розглянуто теоретичні основи Інтернету речей, архітектуру IoT-систем і вимоги до бездротових мереж. У другому розділі виконано аналіз радіотехнологій короткого радіусу дії для IoT. У третьому розділі досліджено LPWAN-технології, які забезпечують передавання даних на великі відстані з низьким енергоспоживанням. У четвертому розділі проведено порівняльний аналіз технологій та сформульовано рекомендації щодо їх використання у «розумному місті», «розумному будинку», промисловому IoT, аграрному секторі та системах моніторингу. У результаті дослідження встановлено, що універсальної радіотехнології для всіх IoT-сценаріїв не існує. Найефективнішим підходом є використання гетерогенних IoT-систем, у яких різні технології поєднуються залежно від вимог конкретної підсистеми. Для локальних мереж доцільно застосовувати BLE, ZigBee, Z-Wave або Wi-Fi, тоді як для великих територій, комунального обліку, аграрного IoT та міської інфраструктури більш придатними є LoRaWAN, NB-IoT, LTE-M та інші LPWAN-рішення.Документ Відкритий доступ Особливості забезпечення кібербезпеки в мережах ІоТ(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Мельник, Максим Сергійович; Григоренко, Олена ГригорівнаМета роботи — підвищення рівня захищеності мережевої інфраструктури Інтернету речей шляхом обґрунтування та впровадження комплексних методів захисту на канальному та мережевому рівнях моделі OSI. Об'єкт дослідження — процес передачі даних та функціонування розподіленої мережевої інфраструктури Інтернету речей. Предмет дослідження — методи та програмно-апаратні засоби забезпечення конфіденційності, цілісності та доступності інформаційних потоків у мережах IoT. Короткий зміст роботи У першому розділі проаналізовано концепцію та архітектурну будову мереж Інтернету речей, простежено еволюцію архітектурних підходів від базової трирівневої до семирівневої моделі. Здійснено класифікацію загроз та вразливостей IoT-систем за рівнями архітектури з опорою на тріаду конфіденційності, цілісності та доступності. Розглянуто домінуючі вектори сучасних кібератак на IoT-середовища, серед яких атаки відмови в обслуговуванні, експлуатація облікових даних за замовчуванням, атаки «людина посередині» та зараження ботнетами. У другому розділі обґрунтовано вибір методів та засобів захисту мережевої інфраструктури Інтернету речей. Доведено доцільність застосування мереже-центричного підходу як єдиного способу компенсації внутрішніх вразливостей кінцевих пристроїв. Сформовано інтегрований комплекс захисних механізмів, що включає сегментацію через VLAN, розширені списки контролю доступу, технологію Port Security, а також зв'язку DHCP Snooping та Dynamic ARP Inspection. Здійснено порівняльний аналіз середовищ моделювання мереж та обґрунтовано вибір симулятора Cisco Packet Tracer як оптимального інструмента для практичної реалізації. У третьому розділі спроєктовано та реалізовано в середовищі імітаційного моделювання комплексну топологію захищеної мережі розумного офісу із сегментацією на чотири ізольовані віртуальні локальні мережі. Налаштовано повний цикл механізмів захисту канального та мережевого рівнів, включно з протоколом Secure Shell версії 2 для безпечного адміністрування. Проведено імітаційне тестування ефективності розробленої системи за трьома сценаріями кібератак: фізичне неавторизоване підключення, підміна MAC-адреси з переміщенням та атака «людина посередині» через розгортання нелегітимного DHCP-сервера. Експериментально підтверджено практичну цінність архітектури ешелонованої оборони та доведено ефективність запропонованого комплексу засобів захисту.Документ Відкритий доступ Методи ідентифікації багатьох пристроїв систем Інтернету речей(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Лазебник, Юлія Ігорівна; Лівенцев, Сергій ПетровичУ роботі розглянуто проблему протокольної ідентифікації великої кількості IoT-пристроїв у розподілених телекомунікаційних системах. Проаналізовано архітектуру IOT-мереж, стек протоколів, ідентифікатори пристроїв, процедури реєстрації, криптографічної автентифікації та керування доступом. Розроблено модель протокольної ідентифікації IoT-пристроїв, яка включає реєстрацію пристрою, видачу облікових даних, виконання захищеного handshake, створення сесійного ключа та призначення прав доступу. Проведено імітаційне моделювання для 100, 500 і 1000 пристроїв та порівняно методи PSK, token-based, TLS Certificate, Mutual TLS і CoAP + DTLS. Практичне значення роботи полягає у можливості використання запропонованого підходу під час проєктування безпечних IoT-систем для Smart Home, Industrial IoT, Smart City та NB-IoT/LTE-M.Документ Відкритий доступ Використання технології Wi-Fi 6 у системах Інтернету речей для підвищення продуктивності та енергоефективності пристроїв(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Красовський, Іван Юрійович; Макаренко, Анатолій ОлександровичДипломна робота обсягом 88 сторінок складається з переліку скорочень, вступу, трьох розділів, висновків та списку використаних джерел на 42 джерел. Також містить 15 рисунків та 6 таблиць. У першому розділі було розглянуто теоретичні засади застосування технології Wi-Fi 6 в інфраструктурі Інтернету речей, проаналізовано її ключові відмінності від попередніх стандартів бездротового зв'язку, а також детально розглянуто математичні й фізичні основи функціонування механізмів багатостанційного доступу OFDMA та просторового повторного використання частот. Аналіз архітектури показав, що перехід від конкурентних моделей до детермінованого планування є стратегічно необхідним для забезпечення масштабованості в умовах високої щільності пристроїв. Другий розділ був присвячений комплексному аналізу методів підвищення продуктивності та зниження енергоспоживання пристроїв у бездротових мережах. У ньому обґрунтовано системні принципи імплементації індивідуальних розкладів цільового часу пробудження, проведено порівняльний аналіз TWT із традиційним методом PS-Poll, а також розглянуто специфіку забезпечення гарантованої якості обслуговування в умовах радіоелектронних завад. У третьому розділі було здійснено імітаційне моделювання бездротового ІоТ-середовища на базі мови Python та фреймворку SimPy. Порівняльне оцінювання характеристик Wi-Fi 5 та Wi-Fi 6 охопило середню затримку доставки повідомлень, сумарне споживання потужності та коефіцієнт успішної доставки пакетів. Особливу увагу було приділено компонентному дослідженню Feature Ablation Study для кількісної оцінки внеску технологій OFDMA та TWT, а також опису результатів статистичної верифікації отриманих рішень та аналізу сформованих конфігурацій бездротової мережі.Документ Відкритий доступ Дослідження IoT-рішень для «розумного сільського господарства»(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Кузуб, Данило Олександрович; Макаренко, Анатолій ОлександровичМета роботи — дослідити ефективність застосування IoT-рішень у системах «розумного сільського господарства». Об’єкт дослідження — процес функціонування IoT-систем моніторингу та керування аграрними процесами. Предмет дослідження — методи побудови та оцінювання ефективності IoT-систем для аграрного моніторингу й керування. У розділі 1 проаналізовано концепцію Smart Farming, архітектуру IoT, технології зв'язку (LoRaWAN, ZigBee, BLE) та енергоефективність автономних вузлів. У розділі 2 сформовано технічні вимоги, розроблено структурну схему, обґрунтовано вибір платформ (STM32L476RG, ESP32-S3), сенсорів та протоколів (CoAP+LoRaWAN, MQTT+TLS). Розроблено алгоритм польового вузла з глибоким сном Stop 2 (2,4 мкА), RTC та подійними тригерами, що забезпечує автономність до 24 місяців. У розділі 3 виконано віртуальне прототипування в Autodesk Tinkercad та фізичний макет на Arduino Uno R3. Підтверджено ефективність імпульсного живлення датчика, розпізнавання п'яти градацій вологості та керування сервоприводом. Тижневі вимірювання засвідчили підтримання вологості ґрунту в заданому діапазоні.Документ Відкритий доступ Аналіз застосування хмарних технологій в Інтернеті речей(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Якимов, Ігор Юрійович; Максимов, Володимир ВасильовичМета роботи — системне дослідження концептуальних засад та практичних аспектів інтеграції Інтернету речей із хмарними технологіями, а також розробка комплексної техніко-економічної моделі розгортання таких рішень. Об’єкт дослідження — процеси обробки, передачі та захисту даних в інтегрованих системах Інтернету речей (IoT) та хмарних обчислень. Предмет дослідження — архітектурні моделі (Edge, Fog, Cloud), мережеві протоколи взаємодії та техніко-економічні показники ефективності розгортання хмарних технологій в екосистемі IoT. Методи дослідження — методи системного та порівняльного аналізу, математичне моделювання, методи фінансово-економічного аналізу. Короткий зміст роботи Під час виконання роботи було комплексно розглянуто концептуальні та структурні основи екосистеми IoT, а також проведено порівняльну оцінку розподілених обчислювальних моделей (Cloud, Fog, Edge computing). Детально досліджено мережеві протоколи взаємодії (MQTT, CoAP, AMQP) та питання кібербезпеки апаратно-програмних комплексів з використанням архітектури Zero Trust і апаратних модулів шифрування. Особливу увагу приділено практичному техніко-економічному обґрунтуванню розгортання гібридних IoT-інфраструктур на базі магістральних мереж LoRaWAN для промислового сектору та муніципальної інфраструктури (Smart City) та інших передових телекомунікаційних систем.Документ Відкритий доступ Аналіз методів забезпечення QoS в мультисервісних мережах доступу(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Самойленко, Володимир Володимирович; Носков, Вячеслав ІвановичАктуальність роботи зумовлена постійним зростанням обсягів цифрового трафіку в сучасних телекомунікаційних мережах та поширенням мультисервісних послуг, зокрема IP-телефонії, відеоконференцій, IPTV, хмарних сервісів, корпоративних застосунків та IoT-рішень. У таких умовах мережі доступу повинні забезпечувати не лише передавання великих обсягів даних, а й стабільну якість обслуговування для різних типів трафіку. Особливо важливим є підтримання необхідних параметрів затримки, джиттера, втрат пакетів і пропускної здатності для сервісів реального часу, оскільки їх погіршення безпосередньо впливає на якість сприйняття послуг кінцевими користувачами. Метою роботи є аналіз основних методів забезпечення якості обслуговування QoS у мультисервісних мережах доступу, а також визначення їхніх переваг, обмежень і доцільності застосування для різних типів мережевого трафіку. Для досягнення поставленої мети в роботі було розглянуто особливості функціонування сучасних мультисервісних мереж доступу та визначено основні вимоги до якості передавання даних. Проаналізовано проблему одночасної передачі різнорідного трафіку, який має різні вимоги до мережевих ресурсів і параметрів обслуговування. У межах дослідження розглянуто архітектури Best Effort, Integrated Services та Differentiated Services, а також визначено їх роль у побудові системи керування якістю обслуговування. Окрему увагу приділено методам управління трафіком у мережах доступу. У роботі досліджено механізми організації черг FIFO, PQ, WFQ, CBQ і LLQ, які використовуються для розподілу мережевих ресурсів між різними класами трафіку. Також розглянуто методи traffic shaping і traffic policing, що дають змогу контролювати інтенсивність передавання даних, обмежувати надлишковий трафік і зменшувати ризик перевантаження мережевої інфраструктури. У роботі проаналізовано застосування технологій оптоволоконних мереж доступу, зокрема GPON та XG-PON, у контексті підтримки мультисервісного трафіку. Визначено, що ефективне забезпечення QoS у таких мережах потребує комплексного використання класифікації трафіку, пріоритезації пакетів, керування чергами, контролю смуги пропускання та механізмів обмеження навантаження. Проведений аналіз дозволив визначити доцільність використання окремих методів QoS залежно від типу сервісу, вимог до якості передавання та особливостей мережевої архітектури. Об’єктом дослідження є процеси передавання різнорідного трафіку в мультисервісних мережах доступу. Предметом дослідження виступають методи, архітектури та механізми забезпечення якості обслуговування QoS у мультисервісних мережах доступу.Документ Відкритий доступ Використання блокчейну для захисту даних у мережах Інтернету речей(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Черниш, Нікіта Юрійович; Шмігель, Богдан ОлеговичАктуальність роботи: зумовлена стрімким розвитком інфокомунікаційних мереж Інтернету речей (IoT) та пропорційним зростанням кількості кіберзагроз. Традиційні централізовані системи безпеки мають єдину точку відмови (SPOF), а класичні блокчейн-рішення з ресурсоємними алгоритмами консенсусу є неприйнятними для гетерогенних IoT-вузлів із жорсткими апаратними обмеженнями. Використання парадигми Edge-to-Blockchain дозволяє алгоритмічно перенести важкі криптографічні обчислення на периферійні шлюзи (Edge Computing), забезпечуючи децентралізований захист та автономність без перевантаження кінцевих сенсорів. Мета роботи: розробка та програмне моделювання децентралізованої інфокомунікаційної системи захисту даних IoT-мережі на основі смарт-контрактів та дворівневої Edge-to-Blockchain архітектури. Задачі дослідження: У роботі проведено аналіз блокчейн-технологій та легковагових алгоритмів консенсусу (PoA, PBFT) щодо їх застосовності в IoT-середовищах. Спроєктовано логічну гібридну архітектуру Edge-to-Blockchain, яка розподіляє ролі між кінцевими сенсорами (формування телеметрії, передача через MQTT) та периферійними шлюзами. Розроблено та алгоритмічно оптимізовано смарт-контракт мовою Solidity для автоматизованого управління доступом (Access Control List). З огляду на специфіку дослідження, здійснено імітаційне моделювання роботи системи у середовищі віртуальної машини Ethereum (Remix VM) без апаратної реалізації та складання фізичних компонентів. Проведені експериментальні дослідження довели високу продуктивність рішення: зафіксовано мінімальні обчислювальні витрати ресурсів (Gas consumption) на виконання криптографічних перевірок та гранично низькі мережеві затримки при обробці телеметрії у режимі реального часу. Об’єкт дослідження: процеси забезпечення безпеки, ідентифікації та контролю доступу в розподілених інфокомунікаційних мережах Інтернету речей. Предмет дослідження: методи та програмні засоби побудови децентралізованих Edge-to-Blockchain систем із використанням смарт-контрактів для захисту IoT-інфраструктури.Документ Відкритий доступ Оптимізація передачі відеоданих у мережах Інтернету речей з обмеженими ресурсами(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Юркевич, Юрій Олександрович; Осипчук, Сергій ОлександровичМета роботи: підвищення ефективності передачі мультимедійного трафіку в бездротових мережах Інтернету речей (IoT) з обмеженими ресурсами шляхом застосування адаптивних алгоритмів кодування, сучасних транспортних протоколів та концепції периферійних обчислень. У даній кваліфікаційній роботі досліджується проблематика трансляції потокового відеотрафіку (IoMT) через вузькосмугові радіоканали в умовах дефіциту апаратних та енергетичних ресурсів кінцевих вузлів. Проведено комплексний аналіз методів відеокомпресії (H.265/HEVC) та транспортних протоколів. Обґрунтовано доцільність відмови від класичного стеку TCP/IP на користь протоколу QUIC для усунення проблеми блокування початку черги (Head-of-Line Blocking). Розроблено математичну модель багатокритеріальної оптимізації, яка доводить переваги перенесення обчислювального навантаження на рівень периферії (Edge Computing). За допомогою імітаційного моделювання у середовищі NS-3 експериментально підтверджено, що запропоновані рішення дозволяють мінімізувати наскрізну затримку до 240 мс при втратах пакетів 10% та знизити енергоспоживання автономних сенсорів на 38.6%.Документ Відкритий доступ Аналіз побудови мереж Інтернету речей(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Піддубний, Артем Анатолійович; Максимов, Володимир ВасильовичАктуальність дослідження обумовлена стрімким збільшенням числа підключених пристроїв у різних сферах – від систем «розумного дому» до промислових застосувань і «розумних міст», що потребує детального вивчення сучасних технологій передачі даних, безпекових аспектів та ефективності роботи таких мереж. Метою роботи є розглянути ключові компоненти Інтернету речей (IoT), провести аналіз технологій обміну даних, таких як Wi-Fi, Bluetooth Low Energy, ZigBee, LoRaWAN, NB-IoT та інші, визначити особливості їх функціонування і виявити актуальні проблеми безпеки. Також передбачено практичне дослідження на прикладі системи «розумного будинку» і обґрунтування напрямків подальшого удосконалення IoT-мереж. У процесі дослідження розглянуто Інтернет речей як складну інформаційно-комунікаційну систему, що інтегрує фізичні пристрої, датчики, програмне забезпечення та мережеві рішення. Розкрито архітектуру IoT-систем і проаналізовано основні сфери їх застосування: промисловість (з урахуванням концепції «Індустрія 4.0»), «розумні міста», охорона здоров’я, сільське господарство, транспорт, енергетика та побут. Проведений порівняльний аналіз основних характеристик технологій з урахуванням дальності покриття, швидкості передачі даних, енергоспоживання і мережевої топології. Виявлено, що Wi-Fi забезпечує високу пропускну здатність, однак характеризується підвищеним споживанням енергії. Окрему увагу приділено проблемам безпеки: уразливості пристроїв, можливості перехоплення інформації в бездротових мережах, відсутності єдиних стандартів захисту, ризикам DDoS-атак за участю ботнетів на базі IoT-пристроїв, а також питанням конфіденційності персональних даних. Запропоновано комплекс заходів захисту, що включає використання шифрування, впровадження багатофакторної аутентифікації, регулярне оновлення програмного забезпечення і моніторинг активності мережі. Практична частина роботи присвячена дослідженню системи «розумного будинку», побудованої на поєднанні Wi-Fi та ZigBee. Розглянуто функціонування сенсорів визначення температури, вологості, руху, диму, витоку газу тощо. У роботі запропоновано шляхи покращення IoT-мереж, серед яких – підвищення кіберзахисту завдяки сучасним методам шифрування, багатофакторній аутентифікації, регулярним оновленням firmware та автоматичному моніторингу мережевої діяльності. Також рекомендовано впровадження концепції edge computing для зниження затримок, оптимізації навантаження на мережу й зменшення залежності від хмарних сервісів. Для підвищення енергоефективності і розширення радіусу дії доцільно використовувати новітні технології, зокрема 5G, Wi-Fi HaLow та LoRaWAN. Важливим також є уніфікація взаємодії пристроїв шляхом впровадження стандартів Matter і Thread, що забезпечує сумісність пристроїв різних виробників. Перспективним напрямом розвитку є інтеграція штучного інтелекту і машинного навчання для автоматичного налаштування системи відповідно до поведінки користувачів, прогнозування змін навколишнього середовища та оптимізації роботи IoT-пристроїв. Об’єктом дослідження є технології передачі даних, архітектура та аспекти безпеки мереж інтернету речей (IoT), а також їх практичне застосування в реальних умовах на прикладу «розумного дому» Предметом дослідження є особливості функціонування, проблеми безпеки та методи удосконалення IoT-мереж, а також застосування конкретних технологій передачі даних у системах «розумного дому».Документ Відкритий доступ Реалізація рішення IoT за допомогою штучного інтелекту (AI)(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2026) Прібиш, Стефан Андрійович; Осипчук, Сергій ОлександровичАктуальність роботи: зумовлена необхідністю переходу промислових підприємств до концепції Індустрії 4.0 та впровадження систем предиктивного обслуговування. Традиційні хмарні рішення часто не забезпечують необхідної швидкості реакції для критичних вузлів обладнання через мережеві затримки. Використання технології AIoT (Artificial Intelligence of Things) з розподіленою обробкою даних дозволяє виносити інтелектуальний аналіз безпосередньо на периферійні пристрої (Edge Computing), що значно підвищує автономність та швидкість детекції дефектів. Мета роботи: розробка та практична реалізація інтелектуальної AIoT-системи для моніторингу та діагностики станів промислових підшипників у режимі реального часу з використанням ієрархічної архітектури Edge-Fog-Cloud. Задачі дослідження: У роботі проведено аналіз сучасних технологій побудови AIoT-систем та протоколів передачі даних, зокрема концепцій Edge, Fog і Cloud Computing. На основі цього спроєктовано трирівневу архітектуру Edge-Fog-Cloud, яка забезпечує ефективний розподіл обчислювального навантаження та мінімальні затримки при обробці телеметрії. Обґрунтовано вибір мікроконтролера ESP32-S3 як апаратної основи системи та використання протоколу MQTT для передачі даних між вузлами AIoT-мережі. Реалізовано локальний інференс нейромережевої моделі MLP на периферійному вузлі із застосуванням MicroPython, що дозволило виконувати аналіз даних безпосередньо на Edge-рівні. Для перевірки працездатності системи створено імітаційну модель сенсорного рівня на базі Fog-вузла з використанням датасету Case Western Reserve University Bearing Dataset. Проведені експериментальні дослідження підтвердили ефективність системи, її швидкодію та достатню точність виявлення аномалій у режимі реального часу. Об’єкт дослідження: процеси моніторингу та інтелектуальної діагностики стану промислового обладнання в розподілених мережах Інтернету речей Предмет дослідження: методи та засоби побудови AIoT-систем із застосуванням периферійних обчислень для автоматизованої класифікації станів підшипників кочення.