Автоматизована IoT-система моніторингу вирощування мікробіологічних культур

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorЗайцев, Даніїл Вадимович
dc.contributor.authorАзархов, Олександр Юрійович
dc.contributor.authorСілі, Іван Іванович
dc.contributor.authorЄфременко, Богдан Васильович
dc.contributor.authorБалалаєва, Олена Юріївна
dc.date.accessioned2025-06-04T09:02:59Z
dc.date.available2025-06-04T09:02:59Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractУ статті розглянуто створення прототипу інтелектуальної системи моніторингу та оптимізації параметрів вирощування мікроорганізмів у лабораторних умовах. Згідно останніх даних, на 2018 рік у світі налічувалося 27 мільярдів пристроїв з IoT, всього за 7 років ця кількість зросла до 75 мільярдів. Дана технологія вже почала відігравати важливу роль у автоматизації всіх галузей виробництва завдяки розширеним можливостям з’єднання приладів за допомогою мережі інтернет. Враховуючи це, а також успішні приклади інтеграції інтернету речей у сфері охорони здоров’я постає питання подальшого впровадження даної технології у сферу мікробіології. Запропонована у даній роботі система базується на технології IoT та здатна проводити моніторинг та аналіз температури, вологості, кислотності, концентрації вуглекислого газу та кисню, освітленості. Завдяки системним та програмним можливостям мікроконтролерної плати ESP32 система також надає можливості відстеження часу інкубації до необхідної фази росту мікроорганізмів у рамках дослідження або технологічного процесу. Апаратна реалізація концепту прототипу була здійсненна завдяки безкоштовному сервісу системи автоматизованого проектування TinkerCAD; програмне забезпечення створено в інтегрованих середовищах розробки Arduino IDE та Visual Studio Code; корпус розроблено у програмному забезпеченні Fusion360. Основними компонентами системи є мікроконтролерна плата ESP32, високоточний цифровий датчик температури AHT10 від ASAIR, аналоговий pH-метр від DFRobot, модуль датчика якості повітря MQ-135, електрохімічний сенсор кисню MIX8410 та фоторезистор. Завдяки здійсненню моніторингу параметрів вирощування мікроорганізмів у реальному часі та передачі даних через підключення до Wi-Fi система полегшує розширений контроль і подальшу оптимізацію культивування. Запропонована у даній статті система моніторингу підкреслює практичне застосування IoT приладах культивування, пропонуючи високу точність і повторюваність результатів для підвищення ефективності процесу культивування мікробіологічних культур
dc.description.abstractotherThe article describes the creation of a prototype intellectual system for monitoring and optimizing the parameters of microorganisms growing in the laboratory. According to the latest data, as of 2018, there were 27 billion IoT devices in the world, and in just 7 years this number has grown to 75 billion. This technology has already begun to play an important role in the automation of all industries due to the enhanced capabilities of connecting devices via the Internet. Taking this into account, as well as successful examples of IoT integration in the healthcare sector, the question of further implementation of this technologyin the field of microbiology arises. The system proposed in this paper is based on IoT technology and is capable of monitoring and analysing temperature, humidity, acidity, carbon dioxide and oxygen concentration, and illumination. In regardsto the system and software capabilities of the ESP32 microcontroller board, the system also provides the ability to track incubation time to the required phase of microbial growth as part of a study or process. The hardware implementation of the prototype concept was made inthe free service of the TinkerCAD computer-aided design system; the software was created in the integrated development environments Arduino IDE and Visual Studio Code; the case was developed in Fusion360 software. The main components of the system are an ESP32 microcontroller board, an AHT10 high-precision digital temperature sensor from ASAIR, an analog pH meter from DFRobot, an MQ-135 air quality sensor module, a MIX8410 electrochemical oxygen sensor, and a photoresistor. By monitoring microbial cultivation parameters in real time and transmitting data via a Wi-Fi connection to the system, it facilitates advanced control and further optimization of cultivation. The monitoring system proposed in this article emphasizes the practical application of IoT cultivation devices, offering high accuracy and repeatability of results to improve the efficiency of the microbial cultivation process.
dc.format.pagerangeС. 16-28
dc.identifier.citationАвтоматизована IoT-система моніторингу вирощування мікробіологічних культур / Зайцев Д. В., Азархов О. Ю., Сілі І. І., Єфременко Б. В., Балалаєва О. Ю. // Біомедична інженерія і технологія. – 2025. – Том 1. – № 17. – С. 16-28. – Бібліогр.: 19 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/.2025.17.327911
dc.identifier.orcid0000-0003-2085-4786
dc.identifier.orcid0000-0002-6603-2174
dc.identifier.orcid0000-0003-0438-6433
dc.identifier.orcid0000-0003-1461-4399
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/74056
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofБіомедична інженерія і технологія, Том 1, № 17, 2025
dc.subjectпараметри
dc.subjectкультивування
dc.subjectIoT
dc.subjectESP32
dc.subjectWi-Fi
dc.subjectдатчики
dc.subjectweb-інтерфейс
dc.subjectparameters
dc.subjectcultivation
dc.subjectsensors
dc.subjectweb interface
dc.subject.udc004.415.2.031.43
dc.titleАвтоматизована IoT-система моніторингу вирощування мікробіологічних культур
dc.title.alternativeAutomated IoT system for monitoring the cultivation of microbiological cultures
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
16-28.pdf
Розмір:
758.77 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Біомедична інженерія і технологія, Том 1, № 17