Συστήματα wireless sensor network (WSN) για περιβαλλοντικές εφαρμογές
Διανύουμε την εποχή κατά την η οποία η μελέτη του περιβάλλοντος είναι πλέον ένα φλέγον ζήτημα στην επιστημονική κοινότητα. Ερευνητές και μελετητές ανά τον κόσμο μελετούν το αντίκτυπο που έχει ο σύγχρονος κόσμος στο γενικότερο οικοσύστημα. Πλέον χαρακτηριστικό παράδειγμα τέτοιων ερευνών είναι οι ενδε...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2019
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/12176 |
| id |
nemertes-10889-12176 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Ασύρματα δίκτυα αισθητήρων Περιβάλλον WSN Contiki Spring boot Websocket Raspberry pi 6LoWPAN 006.25 |
| spellingShingle |
Ασύρματα δίκτυα αισθητήρων Περιβάλλον WSN Contiki Spring boot Websocket Raspberry pi 6LoWPAN 006.25 Κολοβός, Σταμάτης Συστήματα wireless sensor network (WSN) για περιβαλλοντικές εφαρμογές |
| description |
Διανύουμε την εποχή κατά την η οποία η μελέτη του περιβάλλοντος είναι πλέον ένα φλέγον ζήτημα στην επιστημονική κοινότητα. Ερευνητές και μελετητές ανά τον κόσμο μελετούν το αντίκτυπο που έχει ο σύγχρονος κόσμος στο γενικότερο οικοσύστημα. Πλέον χαρακτηριστικό παράδειγμα τέτοιων ερευνών είναι οι ενδείξεις για υπερθέρμανση του πλανήτη, το οποίο έχει κινητοποιήσει ένα μεγάλο μέρος ερευνητών και έχει εγείρει ένα μεγάλο κύκλο συζητήσεων. Οι ερευνητές, συλλέγοντας όσο το δυνατόν περισσότερα δεδομένα και κάνοντας την δική τους ανάλυση, προσπαθούν να βγάλουν κάποια συμπεράσματα για τέτοιου είδους ζητήματα. Καθίσταται λοιπόν προφανές ότι η ανάγκη συλλογής πραγματικών δεδομένων για περιβαλλοντικές εφαρμογές, κρίνεται πιο καίρια από ποτέ. Για τον παραπάνω σκοπό, η παρούσα διπλωματική αναπτύχθηκε και υλοποιήθηκε ως μια πιλοτική πλατφόρμα διασύνδεσης τοπικών και απομακρυσμένων δικτύων αισθητήρων, με σκοπό την συλλογή μαζικών περιβαλλοντικών δεδομένων για ερευνητικούς σκοπούς.
Η πλατφόρμα, η οποία είναι τοποθετημένη στο εργαστήριο Ηλεκτρονικών Εφαρμογών του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Πατρών, παρέχει μια υποδομή τόσο για σύνδεση ασύρματων αισθητήρων σε τοπικό επίπεδο, όσο επίσης και σε απομακρυσμένο επίπεδο. Στα πλαίσια αυτής της διπλωματικής, αρχικά, δημιουργήθηκε ένα τοπικό δίκτυο ασύρματων αισθητήρων στο περιβάλλον του εργαστηρίου, όπου μετρά τιμές σχετικά με την θερμοκρασία, την υγρασία και το φως. Παράλληλα, υλοποιήθηκε η υποδομή ενός εικονικού αισθητήρα, ώστε πλέον να μελετάμε όχι μόνο πραγματικά δεδομένα από φυσικούς αισθητήρες, αλλά και δεδομένα που προέρχονται από στατιστικά μοντέλα και κατανομές, με σκοπό την μελέτη και την ανάλυση τους σε συνδυασμό με τα πραγματικά δεδομένα. Ένα ακόμα βασικό στοιχείο της πλατφόρμας μας είναι, ότι μέσω της γραφικής διεπαφής και του API, δίνεται η δυνατότητα απομακρυσμένης διαχείρισης της εφαρμογής μας, με βασικές λειτουργίες να αποτελούν η προσθήκη καινούργιου αισθητήρα στην βάση δεδομένων, η επεξεργασία των πληροφοριών των ήδη αποθηκευμένων αισθητήρων, η παρακολούθηση των τιμών των αισθητήρων σε πραγματικό χρόνο και η εμφάνιση-επιστροφή των αποθηκευμένων τιμών των αισθητήρων.
Όραμα μας, λοιπόν, είναι η πλατφόρμα αυτή να αποτελέσει έναν οδηγό για ερευνητές και μελετητές ώστε να μπορούν να μελετήσουν τις συνθήκες φυσικών και εικονικών περιβαλλόντων , να εκπαιδεύσουν τους αλγορίθμους εκμάθησης τους με πραγματικά δεδομένα αλλά και να προσθέσουν και τα δικά τους μοντέλα για περαιτέρω ανάπτυξη και ανάπτυξη. |
| author2 |
Κουμπιάς, Σταύρος |
| author_facet |
Κουμπιάς, Σταύρος Κολοβός, Σταμάτης |
| format |
Thesis |
| author |
Κολοβός, Σταμάτης |
| author_sort |
Κολοβός, Σταμάτης |
| title |
Συστήματα wireless sensor network (WSN) για περιβαλλοντικές εφαρμογές |
| title_short |
Συστήματα wireless sensor network (WSN) για περιβαλλοντικές εφαρμογές |
| title_full |
Συστήματα wireless sensor network (WSN) για περιβαλλοντικές εφαρμογές |
| title_fullStr |
Συστήματα wireless sensor network (WSN) για περιβαλλοντικές εφαρμογές |
| title_full_unstemmed |
Συστήματα wireless sensor network (WSN) για περιβαλλοντικές εφαρμογές |
| title_sort |
συστήματα wireless sensor network (wsn) για περιβαλλοντικές εφαρμογές |
| publishDate |
2019 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/12176 |
| work_keys_str_mv |
AT kolobosstamatēs systēmatawirelesssensornetworkwsngiaperiballontikesepharmoges AT kolobosstamatēs wirelesssensornetworkwsnforenvironmentalapplications |
| _version_ |
1771297362878136320 |
| spelling |
nemertes-10889-121762022-09-06T05:13:19Z Συστήματα wireless sensor network (WSN) για περιβαλλοντικές εφαρμογές Wireless sensor network (WSN) for environmental applications Κολοβός, Σταμάτης Κουμπιάς, Σταύρος Κουμπιάς, Σταύρος Καλύβας, Γρηγόριος Kolovos, Stamatis Ασύρματα δίκτυα αισθητήρων Περιβάλλον WSN Contiki Spring boot Websocket Raspberry pi 6LoWPAN 006.25 Διανύουμε την εποχή κατά την η οποία η μελέτη του περιβάλλοντος είναι πλέον ένα φλέγον ζήτημα στην επιστημονική κοινότητα. Ερευνητές και μελετητές ανά τον κόσμο μελετούν το αντίκτυπο που έχει ο σύγχρονος κόσμος στο γενικότερο οικοσύστημα. Πλέον χαρακτηριστικό παράδειγμα τέτοιων ερευνών είναι οι ενδείξεις για υπερθέρμανση του πλανήτη, το οποίο έχει κινητοποιήσει ένα μεγάλο μέρος ερευνητών και έχει εγείρει ένα μεγάλο κύκλο συζητήσεων. Οι ερευνητές, συλλέγοντας όσο το δυνατόν περισσότερα δεδομένα και κάνοντας την δική τους ανάλυση, προσπαθούν να βγάλουν κάποια συμπεράσματα για τέτοιου είδους ζητήματα. Καθίσταται λοιπόν προφανές ότι η ανάγκη συλλογής πραγματικών δεδομένων για περιβαλλοντικές εφαρμογές, κρίνεται πιο καίρια από ποτέ. Για τον παραπάνω σκοπό, η παρούσα διπλωματική αναπτύχθηκε και υλοποιήθηκε ως μια πιλοτική πλατφόρμα διασύνδεσης τοπικών και απομακρυσμένων δικτύων αισθητήρων, με σκοπό την συλλογή μαζικών περιβαλλοντικών δεδομένων για ερευνητικούς σκοπούς. Η πλατφόρμα, η οποία είναι τοποθετημένη στο εργαστήριο Ηλεκτρονικών Εφαρμογών του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Πατρών, παρέχει μια υποδομή τόσο για σύνδεση ασύρματων αισθητήρων σε τοπικό επίπεδο, όσο επίσης και σε απομακρυσμένο επίπεδο. Στα πλαίσια αυτής της διπλωματικής, αρχικά, δημιουργήθηκε ένα τοπικό δίκτυο ασύρματων αισθητήρων στο περιβάλλον του εργαστηρίου, όπου μετρά τιμές σχετικά με την θερμοκρασία, την υγρασία και το φως. Παράλληλα, υλοποιήθηκε η υποδομή ενός εικονικού αισθητήρα, ώστε πλέον να μελετάμε όχι μόνο πραγματικά δεδομένα από φυσικούς αισθητήρες, αλλά και δεδομένα που προέρχονται από στατιστικά μοντέλα και κατανομές, με σκοπό την μελέτη και την ανάλυση τους σε συνδυασμό με τα πραγματικά δεδομένα. Ένα ακόμα βασικό στοιχείο της πλατφόρμας μας είναι, ότι μέσω της γραφικής διεπαφής και του API, δίνεται η δυνατότητα απομακρυσμένης διαχείρισης της εφαρμογής μας, με βασικές λειτουργίες να αποτελούν η προσθήκη καινούργιου αισθητήρα στην βάση δεδομένων, η επεξεργασία των πληροφοριών των ήδη αποθηκευμένων αισθητήρων, η παρακολούθηση των τιμών των αισθητήρων σε πραγματικό χρόνο και η εμφάνιση-επιστροφή των αποθηκευμένων τιμών των αισθητήρων. Όραμα μας, λοιπόν, είναι η πλατφόρμα αυτή να αποτελέσει έναν οδηγό για ερευνητές και μελετητές ώστε να μπορούν να μελετήσουν τις συνθήκες φυσικών και εικονικών περιβαλλόντων , να εκπαιδεύσουν τους αλγορίθμους εκμάθησης τους με πραγματικά δεδομένα αλλά και να προσθέσουν και τα δικά τους μοντέλα για περαιτέρω ανάπτυξη και ανάπτυξη. During the recent years, the discussion around environmental issues is gaining more and more ground in the scientific community. Researchers and analyst around the globe are studying the impact of the modern world in the general ecosystem. One of the most hyped examples of this type of research, is the indication of global warming, one issue that has mobilized many researchers and has arised many discussions around it. The researchers, by collecting and analyzing a great amount of data, are trying to come to conclusions around this kind of topics. It is obvious that the need for real data about environments issues is more crucial than ever. For the above reasons, this thesis has been developed as a platform for connecting local and remote sensor networks for mass collection of data, for environmental applications. Our vision is this platform to be used as a guide for reasearchers and analysts around the globe, in order for them to study and examine the conditions of physical and virtual environments in order to compare the data, train their machine-learning algorithms with the data, create new statistical models and even embed their own models and distributions for further testing. First of all, our platform consists of a Wireless Sensor Network (WSN) in the laboratory area, in order to measure the physical data about the temperature, the humidity and the light. At the same time, we created a structure of a virtual sensor, a structure which is very helpful for applying statistical models and distributions, in order to embed them in our database and combine the results with the real data. Furthemore, one basic part of the platform is the remote control, using a web application and an Application Protocol Interface (API). So, with this structure, it is possible to add a new sensor to the platform's database, edit the information of a saved sensor, monitor the values of the sensor in real time and also watch the statistics of the saved data. As far as the main software is concerned, it is constantly running in our laboratory in a Raspberry Pi platform and it is responsible for sending requests to the sensors for their measured values periodically, handling all the requests of the web application and the API, updating the database with the new data and sending the new measured values to a WebSocket channel for real-time monitoring. 2019-05-24T17:26:56Z 2019-05-24T17:26:56Z 2019-03-08 Thesis Working Paper http://hdl.handle.net/10889/12176 gr 0 application/pdf |
