Registration Number
2125U011763, Article
popup.category
Стаття
Title
Fuzzy expert system for finding optimal locations for sensor deployment for Iot in forest monitoring
popup.author
Гончаренко Д. В.
Мокін В. Б.
Honcharenko D. V.
Mokin V. B.
Honcharenko D. V.
Mokin V. B.
popup.publication
01-01-2025
popup.source_user
Вінницький національний технічний університет
popup.source
https://ir.lib.vntu.edu.ua/handle/123456789/49887
popup.publisher
Національний лісотехнічний університет України
Description
Наведено підхід до розроблення нечіткої експертної системи для визначення оптимальних місць встановлення давачів в енергоефективних IoT-рішеннях на підставі технології Sigfox. Особливу увагу приділено використанню геоінформаційних технологій (ГІС) і супутникових знімків для аналізу просторових і техногенних факторів, що впливають на розташування сенсорної мережі. Запропоновано систему, яка враховує широкий спектр екологічних параметрів, серед яких: рівень забруднення повітря, концентрація промислових викидів, індекс рослинності NDVI (англ. Normalized Difference Vegetation Index), температурні аномалії та близькість до потенційних джерел забруднення, таких як промислові підприємства, транспортні магістралі та сільськогосподарські угіддя. Основою експертної системи є нечітка база знань, яка дає змогу моделювати взаємозв`язки між техногенними та природними факторами, визначаючи ступінь доцільності встановлення давачів у конкретних локаціях. Алгоритм прийняття рішень базується на нечітких множинах і багатокритеріальному аналізі, що дає змогу враховувати як технічні характеристики давачів, так і особливості середовища, у якому вони працюватимуть. Це забезпечує підвищену гнучкість і адаптивність системи, навіть за умов значної невизначеності. Розроблено підхід, який дає змогу автоматизувати процес вибору точок встановлення давачів, що сприяє оптимізації витрат на розгортання та обслуговування мережі IoT. Експертну систему застосовано на прикладі інформаційної системи моніторингу стану лісових масивів, де ідентифіковано зони з підвищеним ризиком забруднення та за багатьма критеріями визначено оптимальні місця для встановлення давачів. Проведено дослідження, яке встановило, що інтеграція нечіткої логіки та ГІС дає змогу значно покращити ефективність екологічного моніторингу, забезпечуючи точніше визначення екологічно вразливих зон і мінімізуючи кількість необхідних давачів без втрати якості контролю. Запропонований підхід можна адаптувати до інших галузей, зокрема агропромислового комплексу, міських екологічних досліджень та моніторингу водних ресурсів. Використання такої експертної системи може сприяти зниженню операційних витрат, підвищенню надійності IoT-інфраструктури та покращенню екологічної ситуації у регіонах із підвищеним техногенним навантаженням.
popup.nrat_date
2026-11-02
