Разработка и оптимизация сети Интернета вещей для мониторинга качества продукции
https://doi.org/10.35596/1729-7648-2022-20-4-80-87
Аннотация
Целью статьи является анализ методов, подходов, средств технологии Интернета вещей (Internet of Things (IoT)) для контроля качества продукции. Задачами статьи являются: анализ проблем управления молочной фермой, разработка структуры сети IoT для анализа качества молока, разработка алгоритма работы сети IoT контроля качества молока, оптимизация выбора протоколов сети IoT. Для функционирования молочной фермы рассмотрены два типа управления: производством и процессами. Для реализации управления молочной фермой по технологии 4.0 предложено использование сети IoT, в которой рассмотрены различные протоколы организации связи. Предложена структура сети IoT четырехуровнего управления молочной фермой, которая включает анализаторы, шлюз, облачную платформу и различные приложения для фермеров и операторов. Приведен обобщенный алгоритм контроля качества молока на ферме на основе разработанной структуры сети IoT, который включает прием информации от анализаторов, передачу ее через шлюз в облачную платформу для хранения и интеллектуальной обработки, отображение результатов через приложения операторов. Рассмотрено также применение интеллектуальных алгоритмов для управления фермой: обработки данных и обучения ‒ ML, обработки знаний ‒ DT, обеспечения безопасности ‒ FL. Выполнен процесс выбора подходящего протокола сети для контроля молочной фермы с использованием метода анализа иерархий, в котором используются оценки экспертов, соответствующие четырем показателям сети: скорость передачи, расстояние, частота и безопасность. Сформулированные подходы могут быть применимы в различных производственных процессах для мониторинга качества продукции.
Об авторах
В. А. Вишняков
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь
Беларусь
Вишняков Владимир Анатольевич, д.т.н., профессор, профессор кафедры инфокоммуникационных технологий
220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6
тел. +375-44-486-71-82
Ху Чжифэн
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь
Беларусь
магистрант кафедры инфокоммуникационных технологий
г. Минск
Список литературы
1. Vate-U-Lan P., Quigley D., Masouras P. Smart dairy farming through the Internet of Things (IoT). Asian International Journal of Social Sciences. 2017;7:23-36.
2. Latino M., Corallo A., Menegoli M., Nuzzo B. Agriculture 4.0 as Enabler of Sustainable Agri-Food: A Proposed Taxonomy. IEEE Transactions on Engineer. 2021;8:1-20.
3. Akbar M.O., Shahbaz khan M.S., Ali M.J., Azfar H., Qaiser G., Pasha M., Pasha U., Missen A.S. Akhtar N. IoT for Development of Smart Dairy Farming. Journal of Food Quality. 2020;2:1-8.
4. Рентюк В.И. Краткий путеводитель по беспроводным технологиям «Интернета вещей». Часть 2. Ближний радиус действия. Control Engineering. 2018;1(73):51-57.
5. Рентюк В.И. Краткий путеводитель по беспроводным технологиям «Интернета вещей». Часть 4. Дальний радиус действия. Control Engineering. 2018;3(75):82-87.
6. Shoham Y, Leyton-Brown K. Multiagent systems: algorithmic, game-theoretic, and logical foundations. Cambridge University Press; 2009.
7. Вишняков В.A., Аль-Масри А.Х., Аль-Хаджи C.К. Организация управления и структуры в локальных сетях интернет вещей. Системный анализ и прикладная информатика. 2020;2:11-16.
8. Кошкаров А.В. Методы машинного обучения в цифровом сельском хозяйстве: алгоритмы и кейсы. Международный журнал перспективных исследований. 2018;8(1):11-26.
9. Pylianidis C., Osinga S., Athanasiadis A. Introducing digital twins to agriculture. Computers and Electronics in Agriculture. 2021;2:1-25.
10. Gengler N. Symposium review: Challenges and opportunities for evaluating and using the genetic potential of dairy cattle in the new era of sensor data from automation. Journal of Dairy Science. 2019;102(6):5756-5763.
11. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. Москва: Радио и связь; 2003.
Рецензия
Для цитирования:
Вишняков В.А., Чжифэн Х. Разработка и оптимизация сети Интернета вещей для мониторинга качества продукции. Доклады БГУИР. 2022;20(4):80-87. https://doi.org/10.35596/1729-7648-2022-20-4-80-87
For citation:
Vishniakou U.А., Zhifeng H. Development and Optimization of the Internet of Things Network for Product Quality Monitoring. Doklady BGUIR. 2022;20(4):80-87. (In Russ.) https://doi.org/10.35596/1729-7648-2022-20-4-80-87
Просмотров:
2990
Послать статью по эл. почте 