Prototype of an Information and Communication System for Environmental Monitoring Based on Eco-city Stations
Year: 2025
Type: article
Abstract: Сучасні екологічні інформаційно-комунікаційні системи відіграють ключову роль у моніторингу якості повітря, водних ресурсів та інших параметрів довкілля.Однак більшість таких систем мають обмежену відкритість, що ускладнює їхню адаптацію під специфічні потреби користувачів та інтеграцію нових методів обробки даних.У цій роботі представлено прототип відкритої інформаційно-комунікаційної системи екологічного моніторингу, що базується на мережі сенсорних станцій EcoCity.Запропоноване рішення дозволяє автоматизувати збір, обробку, збереження, візуалізацію та аналіз екологічних даних, а також розширювати його функціонал шляхом підключення додаткових датчиків та алгоритмів аналізу.Розглянуто існуючі системи моніторингу, їхні переваги та недоліки, а також сучасні тенденції розвитку, що включають інтеграцію сенсорних мереж із хмарними технологіями та використання штучного інтелекту.Запропонована архітектура системи складається з екологічних станцій, серверної інфраструктури для обробки даних, бази даних для їхнього збереження та веб-інтерфейсу для доступу користувачів.Алгоритми обробки даних включають очищення, стандартизацію та агрегацію, що забезпечує їхню достовірність та придатність для подальшого аналізу.Розробка прототипу реалізована із застосуванням відкритих апаратних та програмних засобів, таких як ESP8266, MICS-6814, сервер на базі Node.js та система управління базами даних MySQL.Веб-інтерфейс розроблено на основі мови R та Shiny, що дозволяє зручно візуалізувати екологічні дані у вигляді графіків та діаграм.Тестування системи підтвердило її працездатність та можливість інтеграції з різними типами сенсорів, що відкриває перспективи її використання у наукових дослідженнях та практичних завданнях екологічного моніторингу.Запропоноване рішення сприяє підвищенню мобільності та гнучкості громадських екологічних систем моніторингу, а також дозволяє адаптувати їх під специфічні умови експлуатації.Відкрита архітектура забезпечує можливість розширення системи новими функціями та алгоритмами обробки даних, що є важливим кроком у розвитку екологічного моніторингу в Україні та світі.
Language: English
Subfield: Geology
Field: Earth and Planetary Sciences
Domain: Physical Sciences
Open Access status: diamond
OpenAlex ID: W4411601135