Інформаційна система моніторингу показів лічильників теплової енергії на основі технології інтернету речей

Сергій  Коваленко; Олексій Красножон; Олександр  Хропатий

doi:10.25140/2411-5363-2026-1(43)-183-194

Автор(и)

Сергій Коваленко Національний університет «Чернігівська політехніка», Україна https://orcid.org/0009-0003-6993-010X
Олексій Красножон Національний університет «Чернігівська політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0003-2500-254X
Олександр Хропатий Національний університет «Чернігівська політехніка», Україна

DOI:

https://doi.org/10.25140/2411-5363-2026-1(43)-183-194

Ключові слова:

Інтернет речей; моніторинг теплової енергії; лічильники тепла; LoRaWAN; NB-IoT; MQTT; обробка даних; архітектура інформаційної системи

Анотація

Запропонована стаття присвячена дослідженню архітектури інформаційної системи моніторингу даних з лічильників теплової енергії із застосуванням технологій Інтернету речей (IoT). Розглядаються ключові компоненти: шлюзова інфраструктура для передачі даних, протоколи та технології зв’язку (LoRaWAN, NB-IoT, MQTT), а також компоненти серверної частини для обробки, зберігання і візуалізації інформації. Наведено опис функціональних модулів та запропоновано алгоритми обробки даних у реальному часі. Проведено аналіз існуючих рішень, виділено недоліки та обґрунтовано вибір архітектурного підходу.

Посилання

Nico Rothämel Managing Director, Wärmeversorgung Sollstedt GmbH OPTIMIZE DISTRICT HEATING NETWORK–REDUCE CO2 EMISSIONS AND COSTS (n.d.). URL: https://www.diehl.com/metering/en/products-solutions/solutions/heating-cooling-solutions/fernwaerme-effizienter-bereitstellen-energie-forcast-management/.

Zhou, Q., Peng, W., Zhang, Q., & Mao, Q. (2020). Security and privacy for smart IoT: Current solutions and future directions. IEEE Internet of Things Journal, 7(6), 4842–4854. https://doi.org/10.1109/JIOT.2020.2964052.

Sharma, B. K. (2025). Internet of Things (IoT) systems: A survey of platforms, protocols, and application frameworks. Journal of Global Research in Multidisciplinary Studies, 1(10), 24–39.

Mahamudul Hasan. (n.d.). ESP32 LoRaWAN Gateway tutorial with sensor node: Example code included. Embedded There. https://embeddedthere.com/esp32-lorawan-gateway-tutorial-with-sensor-node-connecting-to-thingspeak/.

Mansour, M., Gamal, A., Ahmed, A. I., Said, L. A., Elbaz, A., Herencsar, N., & Soltan, A. (2023). Internet of Things: A comprehensive overview on protocols, architectures, technologies, simulation tools, and future directions. Energies, 16(8), Article 3465. https://doi.org/10.3390/en16083465.

Sicari, S., Rizzardi, A., Grieco, L. A., & Coen-Porisini, A. (2022). Security, privacy and trust in Internet of Things: The road ahead. Computer Networks, 216, Article 109246. https://doi.org/10.1016/j.comnet.2022.109246.

Khan, W. Z., Rehman, M. H., Zangoti, H. M., Afzal, M. K., Armi, N., & Salah, K. (2021). Industrial Internet of Things: Recent advances, enabling technologies and open challenges. Computers & Electrical Engineering, 81, Article 106522. https://doi.org/10.1016/j.compeleceng.2019.106522.

Xu, L. D., Lu, Y., & Li, L. (2023). Embedding intelligence in Internet of Things: Data processing and storage perspectives. IEEE Industrial Informatics Magazine, 17(2), 6–17. https://doi.org/10.1109/MII.2022.3211516.

Marjani, M., Nasaruddin, F., Gani, A., Karim, A., Hashem, I. A. T., Siddiqa, A., & Yaqoob, I. (2021). Big IoT data analytics: Architecture, opportunities, and open research challenges. IEEE Access, 9, 149234–149262. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2017.2689040.

Shi, W., Cao, J., Zhang, Q., Li, Y., & Xu, L. (2021). Edge computing: Vision and challenges. IEEE Internet of Things Journal, 8(3), 1125–1137. https://doi.org/10.1109/JIOT.2016.2579198.

Batty, M., Hudson-Smith, A., Milton, R., & Crooks, A. (2022). Visual analytics for urban digital twins. Environment and Planning B: Urban Analytics and City Science, 49(5), 1265–1282. https://doi.org/10.1177/23998083211046769.

Sodhro, A. H., Pirbhulal, S., Luo, Z., & de Albuquerque, V. H. C. (2021). Artificial intelligence driven mechanisms for edge computing-based IoT applications. IEEE Access, 9, 113785–113806. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3104313.

Kozlovskyi, O. M., & Petrova, S. V. (2021). Analiz system monitorynhu lichylnykiv resursiv dlia obiednanykh terytorialnykh hromad Ukrainy [Analysis of resource meter monitoring systems for united territorial communities of Ukraine]. Enerhetyka ta Efektyvnist [Energy and Efficiency], (3), 45–53.

Teddy Caroni. (2025, February 28). LoRaWAN: Fonctionnement, avantages et applications clés [LoRaWAN: Operation, advantages and key applications]. BTIB. https://www.btib.fr/lorawan-fonctionnement-avantages-applications.