Розробка системи моніторингу параметрів серверної кімнати та її автономного електроживлення на базі IoT-технологій

Abstract

Мета роботи – проєктування та реалізація комплексної IoT-системи моніторингу параметрів навколишнього середовища серверної кімнати та її автономного енергозабезпечення на базі мікроконтролера STM32. Актуальність теми зумовлена потребою підприємств у забезпеченні безперервності й стабільності функціонування критичної ІТ-інфраструктури в умовах енергетичної нестабільності, що вимагає впровадження гнучких, масштабованих та економічно доцільних інструментів автоматизованого контролю з відкритим кодом. У кваліфікаційній роботі здійснено системний аналіз функціональних можливостей та архітектурних обмежень комерційних промислових систем моніторингу (APC NetBotz, UniPing, Didactum). На основі міжнародного стандарту ANSI/TIA-942 обґрунтовано вимоги до відмовоустійкості інфраструктури рівня між TIER II та TIER III. Розроблено та реалізовано апаратний прототип системи на базі мікроконтролера STM32 (Nucleo-144), підключеного до масиву первинних цифрових та аналогових перетворювачів за інтерфейсами GPIO, One-Wire та I2C. Спроектовано трирівневий ешелонований контур гарантованого електроживлення, який поєднує промислові ДБЖ подвійного перетворення, дизель-генераторну установку та автономний сонячний вузол потужністю 300 Вт на базі акумулятора LiFePO4. Виявлено та формалізовано ключові проблеми, зокрема: висока вартість і пропрієтарна закритість комерційного заліза. Запропоновано комплексні технічні рішення, що включають алгоритми граничних обчислень на боці мікроконтролера, оптимізацію передачі JSON-пакетів через Zabbix Sender виключно за фактом тривожних подій. Доведено економічну ефективність розробки, яка знижує витрати порівняно з ринковими аналогами.