Розробка шлюзу ІоТ на основі мікроконтролера Raspberry PI та інтерфейсу LTE/NB-IoT SIM7000E

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorОсипчук, Сергій Олександрович
dc.contributor.authorГаврилюк, Олександр Володимирович
dc.date.accessioned2025-11-10T11:50:25Z
dc.date.available2025-11-10T11:50:25Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractТекстова частина дипломної роботи: 80 с., 7 рис., 2 табл., 32 джерел. Мета роботи розробка автономного шлюзу Інтернету речей (IoT) на основі мікрокомп’ютера Raspberry Pi та стільникового модему SIM7000E, здатного передавати координати GPS до кінцевого користувача в умовах як наявного, так і відсутнього інтернет-з’єднання. Об’єкт дослідження – стандарти та технології 3GPP (LTE/NB-IoT) для побудови рішень IoT. Предмет досліджень – дослідження і налаштування рішень IoT на основі модуля зв’язку 3GPP SIM7000E та мікроконтролера Raspberry Pi. У дипломній роботі розглянуто принципи побудови IoT-систем, структуру шлюзових рішень, можливості модуля SIM7000E та мікрокомп’ютера Raspberry Pi. Проаналізовано сучасні протоколи передавання даних (TCP, HTTPS), методи забезпечення захищеності з'єднання (TLS), а також технології мобільного зв’язку LTE Cat-M1 та NB-IoT. Основну увагу приділено реалізації гібридної логіки передавання GPS-даних: за наявності Wi-Fi координати надсилаються через HTTPS-з’єднання напряму до Telegram-бота, у разі його відсутності – модем за ініціативою Raspberry Pi встановлює TCP-з’єднання із хмарним сервером, який пересилає координати до Telegram. Практична частина включає програмну реалізацію всіх логічних сценаріїв, взаємодію з SIM7000E через AT-команди, налаштування перевірки з’єднання, відправку даних через Telegram Bot API та створення сервісу TCP Listener на стороні хмарного сервера. Систему протестовано в умовах перемикання режимів із та без підключення до інтернету. Результати підтверджують працездатність запропонованого рішення, яке забезпечує надійну передачу координат в реальному часі в умовах обмеженого доступу до мережі, мінімізує втрати даних та не потребує постійного втручання користувача.
dc.description.abstractotherThe text of the thesis: 80 pages, 7 figures, 2 table, 32 references. The purpose of this work is to develop an autonomous Internet of Things (IoT) gateway based on the Raspberry Pi microcomputer and the SIM7000E cellular modem, capable of transmitting GPS coordinates to the end user under both connected and disconnected network conditions. Object of research - 3GPP standards and technologies (LTE/NB-IoT) for building IoT solutions. The subject of research is the study and configuration of IoT solutions based on the 3GPP SIM7000E communication module and the Raspberry Pi microcontroller. The thesis covers the principles of building IoT systems, gateway architecture, features of the SIM7000E module and the Raspberry Pi, and an overview of data transmission protocols (TCP, HTTPS) and connection security methods (TLS). It also discusses mobile communication technologies such as LTE Cat-M1 and NB-IoT. The main focus is on implementing hybrid logic for GPS data transmission: if Wi-Fi is available, the coordinates are sent via HTTPS directly to a Telegram bot; if Wi-Fi is unavailable, the Raspberry Pi initiates a TCP connection via the SIM7000E modem to a cloud server, which then forwards the coordinates to Telegram.The practical part includes full implementation of all logical scenarios, communication with the SIM7000E via AT commands, internet connection checking, data transmission through the Telegram Bot API, and the deployment of a TCP Listener service on the cloud server side. The system was tested under network switching conditions. The results confirm the reliability of the proposed solution for real-time coordinate transmission in limited connectivity environments. The system minimizes data loss and does not require constant user interaction.
dc.format.extent80 с.
dc.identifier.citationГаврилюк, О. В. Розробка шлюзу ІоТ на основі мікроконтролера Raspberry PI та інтерфейсу LTE/NB-IoT SIM7000E : дипломна робота .... бакалавра : 172 Телекомунікації та радіотехніка / Гаврилюк Олександр Володимирович. – Київ, 2025. – 80 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/77170
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectстільникова мережа
dc.subjectшлюз
dc.subjectiot
dc.subjectraspberry pi
dc.subjectsim7000e
dc.subjectgps
dc.subjecttcp
dc.subjecthttps
dc.subjectlte cat-m1
dc.subjectnb-iot
dc.subjecttelegram bot api
dc.subjectcellular network
dc.subjectgateway
dc.titleРозробка шлюзу ІоТ на основі мікроконтролера Raspberry PI та інтерфейсу LTE/NB-IoT SIM7000E
dc.typeBachelor Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Havryliuk_bakalavr.pdf
Розмір:
892.12 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

Бакалаврські роботи (ЕКІР)
Бакалаврські роботи