Metody sběru, zpracování a vizualizace IoT dat v prostředí GIS

Ing. Vojtěch Novák

Doctoral thesis

Methods of collecting, processing and visualizing IoT data in a GIS environment

Abstract:

Práce je zaměřena na výzkum v nové oblasti nazývané IoT (Internet of Things) ve spojení s Geografickým informačním systémem (GIS). Nový vědní obor IoT odráží aktuální vědecké a technologické poznatky umožňující inovativní přístupy zejména v oblasti přenosu dat i jejich získávání. V oblasti GIS se práce věnuje novým možnostem a nástrojům pro zpracování IoT datových toků. Práce formou souboru čtyř publikací popisuje metody a doporučení pro různé optimalizace provozu IoT sítí senzorů v kontextu Geografických informačních systémů. Lze tak řešit technická či ekonomická omezení znemožňující uplatnění těchto nových systémů v praxi, a to zaměřením se na zajištění dostatku elektrické energie pro spolehlivý a dlouhodobý chod bateriových zařízení. Detailněji je prezentována možnost využití Fuzzy logiky k interpretaci informace samotným senzorem. Dále jsou představeny výstupy z experimentálního měření parametrů bezdrátového přenosu technologií LoRaWAN, jakožto zástupce z oblasti low-power wide-area network (LPWAN), a to vše ve vztahu k prostředí GIS. Konkrétně se jedná o sběr a přenos informace senzorickým IoT zařízením, zajištění geografické polohy a následnou vizualizaci získaných informací v prostředí GIS.

Abstract:

The work is focused on research in a new area called IoT (Internet of Things) in connection with the Geographical Information System (GIS). The new scientific field of IoT reflects current scientific and technological knowledge enabling innovative approaches, especially in the field of data transmission and data acquisition. In the field of GIS, the work is devoted to new possibilities and tools for processing IoT data flows. The work in the form of a set of four publications describes methods and recommendations for various optimizations of the operation of IoT sensor networks in the context of Geographical Information Systems. In this way, technical or economic limitations preventing the application of these new systems in practice can be solved, by focusing on ensuring sufficient electrical energy for the reliable and long-term operation of battery devices. The possibility of using Fuzzy logic to interpret information by the sensor itself is presented in more detail. Furthermore, the outputs from the experimental measurement of the parameters of wireless transmission by LoRaWAN technology are presented, as a representative from the field of low-power wide-area network (LPWAN), and all this in relation to the GIS environment. Specifically, it involves the collection and transmission of information by sensory IoT devices, ensuring geographic location and subsequent visualization of the obtained information in a GIS environment.

Keywords

Senzory, LPWAN, GIS, IoT, Big Data, bateriová zařízení, Fuzzy systém

Keywords

Senzors, LPWAN, GIS, IoT, Big Data, battery devices, Fuzzy system

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 11. 2022

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Jiří Vaněk, Ph.D.
• Reader: Zuzana Palková, externi, Vratislav Čermák, externi, Petr Kunc, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Economics and Management

Doctoral programme:
Systems Engineering and Informatics