Моніторинг локації клієнтів мережі LoRaWAN з використанням сенсорних ІоТ-пристроїв

В. О.  Баєв; C. В.  Пузирьов

doi:10.36910/6775-2524-0560-2025-59-06

В. О. Баєв
C. В. Пузирьов https://orcid.org/0000-0003-0520-1496

DOI: https://doi.org/10.36910/6775-2524-0560-2025-59-06

Ключові слова: бездротова мережа, моніторинг, ІоТ-пристрої, обмежене енергозабезпечення, логістика маршрутів, LoRaWAN, трекінг пацієнтів, туризм, малі енергоспоживчі сенсори

Анотація

У статті розглянуто питання створення системи моніторингу локації клієнтів з використанням сенсорних IoT-пристроїв на базі бездротової технології LoRaWAN. Запропоноване рішення орієнтоване на застосування в умовах обмеженого енергоспоживання, відсутності стільникового покриття та необхідності забезпечення безперервного відстеження переміщень. Система складається з клієнтського пристрою, побудованого на мікроконтролері ESP32 з GPS-модулем NEO-6M і LoRa-модулем SX1278, який передає дані про координати, швидкість руху та тривалість зупинок. Операторський блок приймає повідомлення через мережу LoRaWAN та відображає інформацію на моніторі або LCD-дисплеї у режимі реального часу. Кількість операторних модулів не обмежується. Програмне забезпечення реалізоване в середовищі Arduino IDE із застосуванням бібліотек TinyGPSPlus, LoRa та LiquidCrystal_I2C. Визначено стандартний формат передавання даних, що дозволяє масштабувати систему. Проведено порівняльний аналіз LoRaWAN з іншими бездротовими технологіями, зокрема ZigBee та GSM, де LoRaWAN продемонстрував кращі показники енергоефективності, дальності та стабільності зв’язку. Отримане рішення є придатним для використання у сферах туризму, медицини, охорони праці, спорту та транспорту. Воно підвищує безпеку, дозволяє контролювати пересування груп осіб і забезпечує оперативне реагування в надзвичайних ситуаціях, сприяючи впровадженню інтелектуального моніторингу. Окрім цього, представлений прототип системи моніторингу дозволяє масштабувати збір параметрів клієнтів виходячи з кінцевих цілей її застосування. Також операторний блок може бути масштабований до виведення інформації на інші носії (наприклад, OLED-дісплей) та автоматизації певних процесів прийняття рішень

Посилання

1. Centenaro M., Vangelista L., Zanella A., Zorzi M. Long-range communications in unlicensed bands: the rising stars in the IoT and smart city scenarios. IEEE Wireless Communications. 2016. Vol. 23, Is. 5. P. 60–67.
2. Adelantado F., Vilajosana X., Tuset-Peiro P., Martinez B., Melia-Segui J., Watteyne T. Understanding the limits of LoRaWAN. IEEE Communications Magazine. 2017. Vol. 55, No. 9. P. 34–40.
3. Zhuravska I., Dvoretskyi M., Kulakovska I., Boiko A., Dvoretska S. The queue's automated creation of doctor's calls by patients in the hospital with visualization via the mobile application. Journal of Mobile Multimedia. 2023. Vol. 19, Is. 3. Р. 1–38.
4. Журавська І. М., Пилипчук Б. В. Технології Інтернету речей для моніторингу фізичних навантажень велоспортсменів. Вісник Хмельницького національного університету. Серія: Технічні науки. 2024. № 2 (333). С. 329–337.
5. Tohoiev O., Burlachenko I., Zhuravska I., Savinov V. The monitoring system based on a multi-agent approach for moving objects positioning in wireless networks. CEUR Workshop Proceedings : Proc. of the 3rd Int. Workshop on Computer Modeling and Intelligent Systems (CMIS-2020), Zaporizhzhia, Ukraine, Apr. 27 – May 1, 2020 [ed.: S. Subbotin], Vol. 2608. P. 79–90.