Метод збільшення часу функціонування безпроводових сенсорних мереж

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorЯвіся, Валерій Сергійович
dc.contributor.authorНауменко, Роман Валерійович
dc.date.accessioned2025-07-16T14:03:56Z
dc.date.available2025-07-16T14:03:56Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractМета роботи – підвищення енергоефективності та автономності функціонування безпроводових сенсорних мереж (WSN) шляхом розробки та дослідження комбінованого методу, що поєднує енергохарвестинг, енергоефективні режими роботи та кластеризацію. У роботі досліджено архітектуру WSN, джерела енергоспоживання та проблеми автономного функціонування вузлів. Проаналізовано сучасні методи енергохарвестингу та протоколи зниження енергоспоживання. Запропоновано комбінований метод, що передбачає чергування режимів harvesting, sleep та передачі даних, а також кластеризацію вузлів на основі протоколу LEACH. Розроблено математичну модель енергетичного балансу вузла, виконано аналітичні розрахунки та побудовано графіки енергоспоживання для різних сценаріїв. У середовищі MATLAB/Simulink реалізовано моделі функціонування вузлів із використанням запропонованого методу. Результати моделювання підтвердили зменшення енергоспоживання до 50–70% та можливість подовження автономного часу роботи вузлів до 15 і більше років. Використані методи: аналіз енергетичних процесів у WSN, математичне моделювання, комп’ютерне моделювання в MATLAB/Simulink, енергоефективні алгоритми та технології енергохарвестингу. Результати дослідження свідчать про ефективність комбінованого підходу та його потенціал для впровадження у системах моніторингу, розумних містах, екологічному контролі та інших сферах з обмеженими джерелами живлення. Рекомендації: подальше розширення моделі із врахуванням динамічної топології, інтеграція з протоколами передачі даних IoT, створення апаратного макету для експериментальної перевірки.
dc.description.abstractotherThe aim of the work is to increase the energy efficiency and autonomy of wireless sensor networks (WSNs) by developing and investigating a combined method that integrates energy harvesting, energy-efficient operating modes, and clustering. The work explores the architecture of WSNs, energy consumption sources, and the challenges of autonomous node operation. Current energy harvesting techniques and energy-saving protocols are analyzed. A combined method is proposed, based on alternating harvesting, sleep, and transmission modes, as well as clustering using the LEACH protocol. A mathematical model of the node’s energy balance is developed, with analytical calculations and graphs illustrating energy consumption under different scenarios. MATLAB/Simulink was used to implement node behavior models applying the proposed method. Simulation results confirm a reduction in energy consumption by 50–70% and the possibility of extending node lifetime to 15 years or more. Methods used: analysis of energy processes in WSNs, mathematical modeling, computer modeling in MATLAB/Simulink, energy-efficient algorithms, and energy harvesting technologies. The results demonstrate the effectiveness of the combined approach and its potential for implementation in monitoring systems, smart cities, environmental control, and other applications with limited power sources. Recommendations: further model enhancement to include dynamic topologies, integration with IoT data transfer protocols, and development of a hardware prototype for experimental verification.
dc.format.extent95 с.
dc.identifier.citationНауменко, Р. В. Метод збільшення часу функціонування безпроводових сенсорних мереж : дипломна робота ... бакалавра : 172 Телекомунікації та радіотехніка / Науменко Роман Валерійович. – Київ, 2025. – 95 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/74995
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectWSN
dc.subjectенергоефективність
dc.subjectharvesting
dc.subjectsleep-режим
dc.subjectкластеризація
dc.subjectSimulink
dc.subjectMATLAB
dc.subjectавтономність
dc.subjectсенсорна мережа
dc.subjectenergy efficiency
dc.subjectsleep mode
dc.subjectclustering
dc.subjectautonomy
dc.subjectsensor network
dc.titleМетод збільшення часу функціонування безпроводових сенсорних мереж
dc.typeBachelor Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Naumenko_bakalavr.pdf
Розмір:
1.89 MB
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

Бакалаврські роботи (ТК)
Бакалаврські роботи