Аналіз побудови мереж Інтернету речей
Вантажиться...
Дата
2026
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Актуальність 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».
Опис
Ключові слова
архітектура iot, розумний будинок, технології передачі даних, кібербезпека, машинне навчання, iot architecture, smart home, data transmission technologies, lorawan, zigbee, wi-fi, nb-iot, cybersecurity, machine learning, edge computing, 5g
Бібліографічний опис
Піддубний, А. А. Аналіз побудови мереж Інтернету речей : дипломна робота ... бакалавра : 172 Телекомунікації та радіотехніка / Піддубний Артем Анатолійович. – Київ, 2026. – 67 с.