https://krs.chmnu.edu.ua/jspui/handle/123456789/65 Tue, 21 Apr 2026 11:47:10 GMT 2026-04-21T11:47:10Z https://krs.chmnu.edu.ua/jspui/handle/123456789/4578 Title: Безпілотний літальний апарат для виконання гуманітарних місій з використанням аналогового каналу передачі даних Authors: Чередніченко, П. Р. Abstract: Кваліфікаційна магістерська робота присвячена розробці аналогового безпілотного літального апарату (БПЛА), спеціалізованого для виконання оперативних гуманітарних місій. Актуальність теми зумовлена гострою потребою у швидких, надійних та бюджетних засобах доставки критично важливих малогабаритних вантажів у важкодоступні або небезпечні райони, де традиційні методи логістики є неефективними або заблокованими. Основна мета роботи – проєктування, конфігурація та тестування функціоналу, що розширює базові можливості FPV-дрона. Наукова новизна полягає у розробці та програмній конфігурації унікальних моделей керування сервоприводами. Перша модель забезпечує регульований нахил FPV-камери. Друга модель реалізує механізм точного скиду гуманітарного вантажу. У процесі виконання роботи проведено: 1) порівняння мультироторних та літальних апаратів. Огляд комерційних та FPV-платформ для логістики. Огляд технічних рішень для систем керування та навігації. Аналіз існуючих механізмів доставки вантажів та керування корисним навантаженням; 2) вибір та обґрунтування компонентної бази 10-дюймового БПЛА. Розробка електричної схеми та інтеграція електроніки. Схема підключення польотного стека. Розробка 3D-моделей; 3) конфігурація польотного контролера. Налаштування RC-керування та режимів польоту. Конфігурація UART та виходів PWM та конфігурація каналу AUX для керування механізмами; 4) тестування працездатності RC-системи, сервоприводів та телеметрії. This master's thesis is devoted to the development of an analog unmanned aerial vehicle (UAV) specialized for performing operational humanitarian missions. The relevance of the topic is due to the urgent need for fast, reliable, and affordable means of delivering critical small cargo to hard-to-reach or dangerous areas where traditional logistics methods are ineffective or blocked. The main goal of the work is to design, configure, and test functionality that expands the basic capabilities of the FPV drone. The scientific novelty lies in the development and software configuration of unique servo control models. The first model provides adjustable tilt of the FPV camera. The second model implements a mechanism for the precise delivery of humanitarian cargo. In the course of the work, the following was carried out: 1) comparison of multirotor and flying vehicles. Review of commercial and FPV platforms for logistics. Review of technical solutions for control and navigation systems. Analysis of existing cargo delivery and payload control mechanisms; 2) selection and justification of the component base of a 10-inch UAV. Development of an electrical diagram and integration of electronics. Flight stack connection diagram. Development of 3D models; 3) flight controller configuration. RC control and flight mode settings. Configuration of UART and PWM outputs and configuration of the AUX channel for controlling mechanisms; 4) testing the performance of the RC system, servo drives, and telemetry. Description: Чередніченко П. Р. Безпілотний літальний апарат для виконання гуманітарних місій з використанням аналогового каналу передачі даних : кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня «магістр» : спец. 123 «Комп’ютерна інженерія» / П. Р. Чередніченко ; ЧНУ ім. Петра Могили. - Миколаїв, 2025. - 140 с. Mon, 01 Dec 2025 00:00:00 GMT https://krs.chmnu.edu.ua/jspui/handle/123456789/4578 2025-12-01T00:00:00Z https://krs.chmnu.edu.ua/jspui/handle/123456789/4577 Title: Комп’ютерно-інтегрована система поливу тепличного господарства Authors: Павленко, Б. В. Abstract: Ця робота присвячена створенню і проєктуванню системи, котра забезпечує автоматичний процес поливу в тепличному господарстві, яка складається зі SCADA, як основного компоненту системи, і датчиків які виконують функцію захоплення інформації для SCADA. Головною метою проєкту є створення системи, котра має покращити тепличне господарство, зменшивши витрати на робочу силу і воду. При виконанні проєкту головне напрямлення було закладено на зменшені витрат і покращення ефективності автоматизації в напрямку тепличного господарства. Розроблена система включає в себе ПЛК, котрий отримує інформацію з датчиків і надсилає її на комп’ютер зі SCADA. ПЛК запрограмований на обробку отриманої інформації і за умови коли дані виходять за рамки норми, відправляє сигнал на важіль, котрий перемикає потік води. Датчики отримують інформацію про вологість і температуру ґрунту і встановлюються в кожному ряду рослин. ПК зі SCADA отримує інформацію і з допомогою інтерфейсу програмного забезпечення дозволяє моніторити усі підключені до системи датчики і бачити стан рослин у реальному часі. Також SCADA зберігає інформацію за потреби в перегляді зміни стану за певний проміжок часу. Результатом роботи став розроблений прототип системи, яка являє собою комп’ютерно інтегровану систему поливу тепличного господарства, котра своїми рішеннями покращує ефективність, забезпечуючи зменшення в потребах води і робочої сили і допомагає в покращенні зручності під час вирощування в теплицях. Пояснювальна записка магістерської роботи складається зі вступу, чотирьох розділів основної фахової частини, висновків і трьох додатків. У вступі визначається актуальність теми, її мета, об’єкт та предмет дослідження, та закладено основі завдання на магістерську роботу. У першому розділі проведено аналіз системи і готових рішень, описано вимоги до апаратної і програмної частини. У другому розділі описано вибір апаратної частини проєкту, змодельовано схеми підключення і алгоритму роботи системи. В третьому розділі описано процес створення програмної частини системи, інтерфейсу для моніторингу та основного алгоритму, який прораховує чи потрібно вмикати полив. У четвертому розділі описано процес тестування системи, наведено приклади покращення ефективності у використанні води для різних культур і сезонів. У висновках наведено аналіз виконаної роботи та отримані результати дослідження. У додатку А наведено лістинг коду програмної частини. У додатку Б вказана наявність апробації роботи. У додатку В наведена перевірка роботи на унікальність. Загалом, магістерська робота без додатків складає 76 с., містить 38 рис., 8 табл., і 20 джерел посилань. This work is devoted to the creation and design of a system that provides an automatic watering process in greenhouse farming, consisting of SCADA as the main component of the system and sensors that perform the function of capturing information for SCADA. The main goal of the project is to create a system that will improve greenhouse farming by reducing labor and water costs. When implementing the project, the main focus was on reducing costs and improving the efficiency of automation in greenhouse farming. The developed system includes a PLC that receives information from sensors and sends it to a computer with SCADA. The PLC is programmed to process the received information and, if the data exceeds the norm, sends a signal to a lever that switches the water flow. Sensors receive information about soil moisture and temperature and are installed in each row of plants. The PC with SCADA receives information and, with the help of the software interface, allows you to monitor all sensors connected to the system and see the condition of plants in real time. SCADA also stores information for viewing changes in status over a certain period of time, if necessary. The result of the work was the development of a prototype system, which is a computer-integrated greenhouse irrigation system that improves efficiency by reducing water and labor requirements and helps to improve convenience during greenhouse cultivation. The explanatory note of the master's thesis consists of an introduction, four chapters of the main professional part, conclusions, and two appendices. The introduction defines the relevance of the topic, its purpose, object, and subject of research, and lays the foundation for the master's thesis. The first chapter analyzes the system and ready-made solutions and describes the requirements for hardware and software. The second chapter describes the choice of hardware for the project and models the connection diagrams and the system's operating algorithm. The third chapter describes the process of creating the software part of the system, the monitoring interface, and the main algorithm that calculates whether irrigation should be turned on. The fourth chapter describes the process of testing the system and provides examples of improving water use efficiency for different crops and seasons. The conclusions provide an analysis of the work performed and the results of the research. Appendix A provides a listing of the software code. Appendix B indicates the availability of testing of the work. Appendix С provides a verification of the uniqueness of the work. In total, the master's thesis without appendices consists of 76 pages, contains 38 figures, 8 tables, and 20 references. Description: Павленко Б. В. Комп’ютерно-інтегрована система поливу тепличного господарства : кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня «магістр» : спец. 123 «Комп’ютерна інженерія» / Б. В. Павленко ; ЧНУ ім. Петра Могили. - Миколаїв, 2025. - 84 с. Mon, 01 Dec 2025 00:00:00 GMT https://krs.chmnu.edu.ua/jspui/handle/123456789/4577 2025-12-01T00:00:00Z https://krs.chmnu.edu.ua/jspui/handle/123456789/4576 Title: Система емуляції та візуалізації IoT-даних у реальному часі з використанням протоколу WebSocket Authors: Кайданович, М. В. Abstract: Магістерська кваліфікаційна робота присвячена розробці підходів до роботи з IoT-даними в режимі soft real-time без використання фізичного обладнання. Стрімкий розвиток сенсорних мереж робить натурні випробування архітектур обробки даних занадто дорогими та складними. Впровадження систем емуляції вирішує цю дилему, надаючи розробникам інструмент для варіативного моделювання сценаріїв та точного відтворення умов експерименту. Об’єкт дослідження – процес обміну та обробки даних у системах Інтернету речей. Предмет дослідження – технологічні підходи до емуляції сенсорних мереж, а також механізми транспортування та візуалізації телеметрії в режимі реального часу. Мета роботи спрямована на створення повнофункціональної системи, яка поєднує генератор даних (віртуальні сенсори) та візуальний інтерфейс. Основою комунікації обрано протокол WebSocket, що забезпечує безперервний потік даних між компонентами системи. Практична значимість роботи полягає у створенні інструмента, який вирішує проблему доступності апаратного забезпечення: він дозволяє тестувати IoT-сценарії та алгоритми у повністю віртуальному середовищі. Це робить систему незамінною для навчальних курсів та лабораторних робіт, а також дозволяє використовувати її як платформу для прототипування при розробці нових промислових рішень. Робота пройшла апробацію на XXVІII Всеукраїнській науково-практичної конференції «Могилянські читання – 2025» (Миколаїв, листопад 2025 р.). Основні результати роботи за розділами: У першому розділі проведено аналіз сучасних підходів до організації обміну IoT-даними, розглянуто особливості потокової передачі сенсорної інформації, а також виконано порівняння існуючих інструментів для емуляції та моніторингу показників у реальному часі. Обґрунтовано вибір протоколу WebSocket як основи для реалізації двонаправленого каналу передачі. У другому розділі розроблено архітектуру системи, що включає серверну частину для генерації синтетичних даних, клієнтський модуль для візуалізації та сховище історичних даних. Побудовано логічні та функціональні схеми взаємодії компонентів, визначено структуру JSON-повідомлень і механізми керування параметрами емуляції. У третьому розділі реалізовано програмний прототип системи на основі платформи Node.js із використанням бібліотеки ws для WebSocket-з’єднань. На стороні клієнта виконано інтеграцію з Chart.js для оновлюваної візуалізації потоків даних. Здійснено збереження історії вимірювань до бази SQLite, а також реалізовано механізми імітації мережевих збоїв та шумових варіацій сигналів. У четвертому розділі проведено тестування системи щодо затримки передачі, стабільності при підключенні множинних клієнтів і навантажувальної стійкості. Результати підтвердили, що запропонована система забезпечує передачу даних у реальному часі з мінімальною затримкою та може бути масштабована в межах лабораторних і навчальних сценаріїв. Робота складається з 73 сторінок, 7 таблиць, 19 рисунків та 3 додатків. У процесі дослідження використано 23 джерела посилання. The Master's thesis focuses on developing approaches to handle IoT data in soft real-time mode without the use of physical hardware. The rapid development of sensor networks makes physical testing of data processing architectures excessively expensive and complex. The implementation of emulation systems resolves this dilemma by providing developers with a tool for flexible scenario modeling and accurate reproduction of experimental conditions. Object of the study – the process of data exchange and processing in IoT systems. The subject of research is technological approaches to sensor network emulation, as well as mechanisms for real-time telemetry transport and visualization. The aim of the thesis is to create a fully functional system that combines a data generator (virtual sensors) and a visual interface. The WebSocket protocol was chosen as the basis for communication, ensuring a continuous data stream between system components. The practical significance of the work lies in the creation of a tool that solves the issue of hardware availability: it enables the testing of IoT scenarios and algorithms in a completely virtual environment. This makes the system indispensable for educational courses and laboratory assignments, while also allowing it to serve as a prototyping platform for the development of new industrial solutions. The results of the work were presented at the XXVIII All-Ukrainian Scientific and Practical Conference “Mohylian Readings – 2025” (Mykolaiv, November 2025). Main results of the thesis: In Chapter 1, modern approaches to IoT data transmission were analyzed, along with challenges of real-time streaming and existing IoT emulation platforms. The WebSocket protocol was justified as an optimal solution for establishing low-latency bidirectional communication. In Chapter 2, the system architecture was developed, including a server-side module for data generation, a client interface for visualization, and a storage subsystem for historical datasets. Logical and functional interaction schemes were constructed, and the JSON message structure was defined. In Chapter 3, a software prototype was implemented using Node.js and the ws library for WebSocket communication. The client-side visualization was developed with Chart.js, supporting dynamic data updating. Data logging into SQLite was implemented, along with simulated network disturbances and noise variation mechanisms. In Chapter 4, system testing was performed to assess latency, stability under multiple concurrent clients, and performance under increased load. The results confirmed that the system ensures real-time data delivery with minimal delay and can be scaled within laboratory and educational use cases. The thesis consists of 73 pages, 7 tables, 19 figures, and 3 appendices. The research is based on 23 references. Description: Кайданович М. В. Система емуляції та візуалізації IoT-даних у реальному часі з використанням протоколу WebSocket : кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня «магістр» : спец. 123 «Комп’ютерна інженерія» / М. В. Кайданович ; ЧНУ ім. Петра Могили. - Миколаїв, 2025. - 94 с. Mon, 01 Dec 2025 00:00:00 GMT https://krs.chmnu.edu.ua/jspui/handle/123456789/4576 2025-12-01T00:00:00Z https://krs.chmnu.edu.ua/jspui/handle/123456789/4575 Title: IoT-система збору та первинної обробки біомедичних показників пацієнтів на базі Raspberry Pi та ESP32 Authors: Завгородній, К. С. Abstract: Предмет дослідження – методи, математичні моделі, засоби та програмно-апаратна реалізація IoT-системи для моніторингу біомедичних показників пацієнтів. Мета роботи – розроблення IoT-системи для збору, алгоритмічної обробки та візуалізації біомедичних даних пацієнтів у режимі реального часу на базі мікроконтролера ESP32 і одноплатного комп’ютера Raspberry Pi. Для досягнення поставленої мети вирішено такі основні завдання: − проведено аналіз сучасних IoT-рішень та апаратних платформ у сфері медичного моніторингу; − розроблено математичні моделі фільтрації шумів та структуру даних для ефективного зберігання часових рядів; − обґрунтовано вибір архітектури системи та інструментів розробки; − спроєктовано апаратну частину комплексу та програмну логіку взаємодії компонентів; − реалізовано функціональний прототип системи та виконано його тестування. Практична значимість полягає у можливості застосування створеної системи для організації дистанційного медичного нагляду в клініках або в домашніх умовах, а також у навчальному процесі під час вивчення дисциплін IoT і комп’ютерної інженерії. Апробація роботи. Основні положення роботи доповідались на XXVIII Всеукраїнській науково-практичній конференції «Могилянські читання – 2025» (м. Миколаїв). Результати дослідження також пройшли апробацію під час лабораторних випробувань на кафедрі комп’ютерної інженерії ЧНУ ім. Петра Могили. Основні результати роботи за розділами: У першому розділі проведено аналіз предметної області, досліджено існуючі комерційні й відкриті IoT-рішення, обґрунтовано вибір апаратної бази (ESP32, Raspberry Pi) та сформовано вимоги до системи. У другому розділі виконано математичну формалізацію задачі моніторингу, обґрунтовано вибір методів цифрової фільтрації сигналів та розроблено інфологічну модель структури даних для їх ефективного зберігання. У третьому розділі спроєктовано архітектуру трирівневої IoT-системи, розроблено електричні схеми підключення сенсорів (MAX30102, DS18B20) та алгоритми взаємодії компонентів через протокол MQTT. У четвертому розділі реалізовано програмне забезпечення (Firmware для ESP32, серверна частина на Python/Flask), налаштовано середовище візуалізації Grafana та проведено комплексне тестування системи, яке підтвердило її працездатність та метрологічну точність. Кваліфікаційна робота містить: 109 сторінок, 6 таблиці, 20 рисунків та 62 джерел посилання. The development of Internet of Things (IoT) technologies creates new opportunities for automated collection and analysis of biomedical data, which is of great importance for modern medicine. The need for continuous monitoring of patients' vital signs, especially in remote or home settings, necessitates the development of accessible, flexible, and reliable remote monitoring systems. The use of low-cost hardware platforms, such as Raspberry Pi and ESP32, allows for the creation of energy-efficient solutions suitable for practical application in the healthcare sector. Object of research – the process of collecting and primary processing of biomedical data using Internet of Things technologies. Subject of research – methods, mathematical models, tools, and hardware-software implementation of an IoT system for monitoring patient biomedical indicators. Aim of the work – to develop an IoT system for collecting, algorithmically processing, and visualizing patient biomedical data in real-time based on the ESP32 microcontroller and the Raspberry Pi single-board computer. To achieve this goal, the following main tasks were solved: − an analysis of modern IoT solutions and hardware platforms in the field of medical monitoring was conducted; − mathematical models for noise filtering and a data structure for efficient storage of time series were developed; − the choice of system architecture and development tools was justified; − the hardware part of the complex and the software logic of component interaction were designed; − a functional prototype of the system was implemented and tested. Practical significance lies in the possibility of applying the created system for organizing remote medical supervision in clinics or at home, as well as in the educational process when studying IoT and computer engineering disciplines. Approbation of the work. The main provisions of the work were reported at the XXVIII All-Ukrainian Scientific and Practical Conference "Mohyla Readings – 2025" (Mykolaiv). The research results were also tested during laboratory trials at the Department of Computer Engineering of Petro Mohyla Black Sea National University. Main results of the work by chapters: In the first chapter, an analysis of the subject area was conducted, existing commercial and open IoT solutions were investigated, the choice of hardware base (ESP32, Raspberry Pi) was justified, and system requirements were formulated. In the second chapter, a mathematical formalization of the monitoring task was performed, the choice of digital signal filtering methods was justified, and an infological model of the data structure for their efficient storage was developed. In the third chapter, the architecture of the three-tier IoT system was designed, electrical connection schematics for sensors (MAX30102, DS18B20) were developed, as well as algorithms for component interaction via the MQTT protocol. In the fourth chapter, the software was implemented (Firmware for ESP32, server part on Python/Flask), the Grafana visualization environment was configured, and complex system testing was conducted, confirming its operability and metrological accuracy. The qualification work contains: 109 pages, 6 tables, 20 figures, and 62 references. Description: Завгородній К. С. IoT-система збору та первинної обробки біомедичних показників пацієнтів на базі Raspberry Pi та ESP32 : кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня «магістр» : спец. 123 «Комп’ютерна інженерія» / К. С. Завгородній ; ЧНУ ім. Петра Могили. - Миколаїв, 2025. - 109 с. Mon, 01 Dec 2025 00:00:00 GMT https://krs.chmnu.edu.ua/jspui/handle/123456789/4575 2025-12-01T00:00:00Z