Розроблення альтернативного методу оцінювання швидкості транспортного засобу з використанням Bluetooth-технологій.
Автор: Войцеховський Олег Олександрович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Автомобільний транспорт
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2025-2026 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Сьогодні у світі існує велика кількість методів бездротового зв’язку. Серед найстаріших з них є Bluetooth. У 2009 році була схвалена версія Bluetooth з низьким енергоспоживанням. На відміну від старіших версій, окрім зниженого енергоспоживання, Bluetooth Low Energy має меншу пропускну здатність, затримку та призначений переважно для передачі менших повідомлень на вищій частоті. Технологію можна використовувати в програмах дистанційного керування, медичному моніторингу. Один із можливих способів використання пристроїв, що підтримують стандарт Bluetooth Low Energy – це встановлення маячків у місцях з обмеженим підключенням. Маяк Bluetooth Low Energy передає сигнал у навколишнє середовище через регулярні проміжки часу. Пристрій, який може приймати такий сигнал, може розрахувати відстань до передавача на основі значення RSSI. При наближенні до джерел сигналу значення RSSI збільшуватимуться, а при віддаленні, навпаки, зменшуватимуться. Такий принцип може бути основою для розрахунку швидкості руху транспортного засобу. В першому розділі розглянуто існуючі методи визначення швидкості транспортного засобу. Розкрито питання використання технології Bluetooth для визначення швидкості. Проаналізовано особливості технології, зокрема: стек протоколів Bluetooth; протокол проміжного програмного забезпечення; з’єднання; пікомережа. Розглянуто особливості технології Bluetooth-маяка. В другому розділі обґрунтовано програмно-апаратну конфігурацію пристрою для реалізації запропонованого методу. В третьому розділі подано методику проведення вимірювань. Підготовка складалася з лабораторних та зовнішніх вимірювань на низькій швидкості. Метою лабораторного вимірювання було перевірити, чи правильно вибраний застосунок зв’язується з маяком та отримує дані для подальшого аналізу. Випробування проводилися на різних швидкостях. Ці швидкості були обрані в діапазоні від 5 км/год до 50 км/год із інтервалом 5 км/год. Для кожної швидкості було проведено три вимірювання. Загалом отримано 30 наборів даних для кожного напрямку. Результати лабораторних вимірювань та перших контрольних показали правильність теоретичних припущень. Система реагує на зміни відстані між передавачем і приймачем. Результати підготовчих вимірювань вказують на правильну функціональність системи та можливість використання заданої конструкції. Контрольні вимірювання проведені з метою отримання даних для створення моделі та проведення тестових вимірювань для перевірки функціональності моделі в цілому. Аналіз вимірювань окремих швидкостей містить опис кривих окремих сигналів та будь-яких відмінностей між ними. Аналіз ходу сигналів на різних швидкостях дозволив створити контрольну базу даних (таблицю). Ця таблиця є основним елементом для присвоєння невідомій швидкості одному з попередньо визначених значень. Розроблено алгоритм присвоєння значень невідомим швидкостям. У випадку тестових вимірювань система не показала надійних результатів для точного визначення швидкості. У випадку першого вимірювання відхилення розрахункової швидкості від практичної становить 0,33 км/год. У випадку другого вимірювання відхилення фактичної швидкості від розрахункової становить 1,33 км/год. Але у випадку третього вимірювання спостерігаємо відхилення 5,33 км/год. Теоретичні результати показують, що таку систему можна використовувати лише для приблизних вимірювань швидкості. Крім того, у випадку збору даних для створення моделі та тестових даних були ідеальні умови. Використання такої системи в реальній експлуатації зіткнеться з певними обмеженнями. Виходячи з вищесказаного, запропонована система може бути використана лише для приблизної оцінки швидкості в точно заданому місці за однорідних погодних умов. Об’єкт дослідження: закономірності та фактори, що впливають на ефективність визначення швидкості транспортного засобу та функціонування елементів Bluetooth-технології. Мета роботи – розроблення методу визначення швидкості транспортного засобу із використанням Bluetooth-технології. Ключові слова: транспортний засіб, Bluetooth, швидкість, алгоритм, методика вимірювань, протокол. Перелік використаних літературних джерел: 1. Дмитрів І.В. Автомобільний транспорт. Теорія і практика наукових досліджень. Навчальний посібник. Національний університет „Львівська політехніка”. – Львів : СПОЛОМ, 2019. 316 с.