Μελέτη ασύρματου δικτύου αισθητήρων βασισμένο σε τεχνολογίες LPWAN για εφαρμογές στη ναυτιλία
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Μορφή: | Μεταπτυχιακή εργασία |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
Α.Ε.Ι. Πειραιά Τ.Τ.
2022
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/handle/123456789/5588 |
| _version_ | 1780278402946695168 |
|---|---|
| abstract | Αντικείμενο της παρούσας εργασίας αποτελεί η διερεύνηση και αξιολόγηση ασύρματου δικτύου αισθητήρων, το οποίο βασίζεται σε τεχνολογίες δικτύων ευρείας περιοχής χαμηλής ισχύος (Low Power Wide Area Network, LPWAN) για εφαρμογές στην ναυτιλία.
Αρχικά, διερευνήθηκαν οι ανάγκες που έχουν προκύψει τα τελευταία χρόνια για αυτοματοποίηση και παρακολούθηση των πλοίων. Τέτοιες ανάγκες είναι η μείωση των ρυπογόνων εκπομπών, με άμεση απαίτηση τη στενή παρακολούθηση της συμπεριφοράς ενός πλοίου, η βελτιστοποίηση της απόδοσης των πλοίων με στόχο την καλύτερη συντήρηση τους, αλλά και η βελτιστοποίηση της διαδρομής του ταξιδιού, αυξάνοντας την ασφάλεια του πληρώματος και μειώνοντας ταυτόχρονα το κόστος. Στην συνέχεια, μελετήθηκαν τα τεχνικά χαρακτηριστικά και οι δυνατότητες της ασύρματης τεχνολογίας LoRa και του πρωτοκόλλου επικοινωνίας LoRaWAN σε περιβάλλον πλοίου και ειδικότερα σε δεξαμενόπλοιο. Συγκεκριμένα μελετήθηκε η ασύρματη κάλυψη του χώρου ενός πλοίου, η βέλτιστη χωροδιάταξη και η δυνατότητα λειτουργίας των ασύρματων αισθητήρων με μπαταρία με γνώμονα την κατανάλωση ισχύος. Για τη μελέτη αυτή δημιουργήθηκε ένα μοντέλο το οποίο έχει ως στόχο να προσεγγίσει το περιβάλλον του πλοίου και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του σε σχέση με το μέγεθός του και τα υλικά κατασκευής του. Το μοντέλο αυτό αναπτύχθηκε με το εργαλείο προσομοίωσης NS3 όπου εισήχθησαν όλες οι απαραίτητες εξισώσεις και παράμετροι. |
| abstracttranslated | This MSc thesis concerns the investigation and the evaluation of the wireless network sensors for shipping applications, which is based on Low Power Wide Area Network (LPWAN) technologies. At fisrt, we investigated the recently needs for the automation and monitoring of ships. Especially, we focused on the reduction of pollutant emissions, with the immediate requirement of close monitoring of a ship's behavior, and on the optimization of ship performance in order to be better maintained, too. Furthermore, we studied the optimization of the voyage, increasing the safety of the crew and reducing the cost at the same time. Then, the technical characteristics and capabilities of LoRa wireless technology and the LoRaWAN communication protocol in a ship environment and in particular in a tanker ship were studied. Specifically, we analyzed the wireless coverage of a ship's space,
the optimal layout and the possibility of wireless sensors operating with battery based on power consumption. Finally, for this study a model was created which aims to approach the environment of the ship and its special characteristics in relation to its size and
construction materials. This model was developed with the NS3 simulation tool where all the necessary equations and parameters were introduced. |
| advisor | |
| author | Αναστασίου, Ιωάννης |
| author_facet | Αναστασίου, Ιωάννης |
| author_sort | Αναστασίου, Ιωάννης |
| collection | Okeanis Institutional Repository |
| format | Μεταπτυχιακή εργασία |
| id | okeanis-123456789-5588 |
| institution | University of West Attica Campus II |
| keyword | LoRa LoRaWAN LPWAN NS3 Shipping Spread spectrum Environmental pollution Διασπορά φάσματος Low Power Wide Area Network Θαλάσσια ρύπανση Ναυτιλία Ρύπανση |
| language | Greek |
| physical | 73 |
| publishDate | 2022 |
| publisher | Α.Ε.Ι. Πειραιά Τ.Τ. |
| record_format | dspace |
| spelling | okeanis-123456789-55882022-06-14T13:35:38Z Μελέτη ασύρματου δικτύου αισθητήρων βασισμένο σε τεχνολογίες LPWAN για εφαρμογές στη ναυτιλία Wireless sensor network study based on LPWAN technologies for shipping applications Αναστασίου, Ιωάννης Παπαγέωργας, Παναγιώτης TPSH::Περιβάλλον TPSH::Τεχνολογία::Τηλεπικοινωνία LoRa LoRaWAN LPWAN NS3 Shipping Spread spectrum Environmental pollution Διασπορά φάσματος Low Power Wide Area Network Θαλάσσια ρύπανση Ναυτιλία Ρύπανση Αντικείμενο της παρούσας εργασίας αποτελεί η διερεύνηση και αξιολόγηση ασύρματου δικτύου αισθητήρων, το οποίο βασίζεται σε τεχνολογίες δικτύων ευρείας περιοχής χαμηλής ισχύος (Low Power Wide Area Network, LPWAN) για εφαρμογές στην ναυτιλία. Αρχικά, διερευνήθηκαν οι ανάγκες που έχουν προκύψει τα τελευταία χρόνια για αυτοματοποίηση και παρακολούθηση των πλοίων. Τέτοιες ανάγκες είναι η μείωση των ρυπογόνων εκπομπών, με άμεση απαίτηση τη στενή παρακολούθηση της συμπεριφοράς ενός πλοίου, η βελτιστοποίηση της απόδοσης των πλοίων με στόχο την καλύτερη συντήρηση τους, αλλά και η βελτιστοποίηση της διαδρομής του ταξιδιού, αυξάνοντας την ασφάλεια του πληρώματος και μειώνοντας ταυτόχρονα το κόστος. Στην συνέχεια, μελετήθηκαν τα τεχνικά χαρακτηριστικά και οι δυνατότητες της ασύρματης τεχνολογίας LoRa και του πρωτοκόλλου επικοινωνίας LoRaWAN σε περιβάλλον πλοίου και ειδικότερα σε δεξαμενόπλοιο. Συγκεκριμένα μελετήθηκε η ασύρματη κάλυψη του χώρου ενός πλοίου, η βέλτιστη χωροδιάταξη και η δυνατότητα λειτουργίας των ασύρματων αισθητήρων με μπαταρία με γνώμονα την κατανάλωση ισχύος. Για τη μελέτη αυτή δημιουργήθηκε ένα μοντέλο το οποίο έχει ως στόχο να προσεγγίσει το περιβάλλον του πλοίου και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του σε σχέση με το μέγεθός του και τα υλικά κατασκευής του. Το μοντέλο αυτό αναπτύχθηκε με το εργαλείο προσομοίωσης NS3 όπου εισήχθησαν όλες οι απαραίτητες εξισώσεις και παράμετροι. This MSc thesis concerns the investigation and the evaluation of the wireless network sensors for shipping applications, which is based on Low Power Wide Area Network (LPWAN) technologies. At fisrt, we investigated the recently needs for the automation and monitoring of ships. Especially, we focused on the reduction of pollutant emissions, with the immediate requirement of close monitoring of a ship's behavior, and on the optimization of ship performance in order to be better maintained, too. Furthermore, we studied the optimization of the voyage, increasing the safety of the crew and reducing the cost at the same time. Then, the technical characteristics and capabilities of LoRa wireless technology and the LoRaWAN communication protocol in a ship environment and in particular in a tanker ship were studied. Specifically, we analyzed the wireless coverage of a ship's space, the optimal layout and the possibility of wireless sensors operating with battery based on power consumption. Finally, for this study a model was created which aims to approach the environment of the ship and its special characteristics in relation to its size and construction materials. This model was developed with the NS3 simulation tool where all the necessary equations and parameters were introduced. 2022-06-14 Μεταπτυχιακή εργασία http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/handle/123456789/5588 el http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/ Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα Α.Ε.Ι. Πειραιά Τ.Τ. 73 http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/bitstream/123456789/5588/4/Thesis%20Ioannis%20Anastasiou%20%28final%29.pdf.jpg |
| spellingShingle | TPSH::Περιβάλλον TPSH::Τεχνολογία::Τηλεπικοινωνία Αναστασίου, Ιωάννης Μελέτη ασύρματου δικτύου αισθητήρων βασισμένο σε τεχνολογίες LPWAN για εφαρμογές στη ναυτιλία |
| title | Μελέτη ασύρματου δικτύου αισθητήρων βασισμένο σε τεχνολογίες LPWAN για εφαρμογές στη ναυτιλία |
| title_full | Μελέτη ασύρματου δικτύου αισθητήρων βασισμένο σε τεχνολογίες LPWAN για εφαρμογές στη ναυτιλία |
| title_fullStr | Μελέτη ασύρματου δικτύου αισθητήρων βασισμένο σε τεχνολογίες LPWAN για εφαρμογές στη ναυτιλία |
| title_full_unstemmed | Μελέτη ασύρματου δικτύου αισθητήρων βασισμένο σε τεχνολογίες LPWAN για εφαρμογές στη ναυτιλία |
| title_short | Μελέτη ασύρματου δικτύου αισθητήρων βασισμένο σε τεχνολογίες LPWAN για εφαρμογές στη ναυτιλία |
| title_sort | μελέτη ασύρματου δικτύου αισθητήρων βασισμένο σε τεχνολογίες lpwan για εφαρμογές στη ναυτιλία |
| title_translated | Wireless sensor network study based on LPWAN technologies for shipping applications |
| topic | TPSH::Περιβάλλον TPSH::Τεχνολογία::Τηλεπικοινωνία |
| url | http://okeanis.lib2.uniwa.gr/xmlui/handle/123456789/5588 |