Аспирант ИРНИТУ Фёдор Дерюгин создал метод и устройства для измерения дальности передачи радиосигнала в сетях LoRa — ключевой технологии для промышленного Интернета вещей (IIoT). Текущие результаты исследования опубликованы в статье на страницах журнала СФУ «Техника и технологии» (входит в Russian Science Citation Index).
Отметим, что Фёдор Дерюгин является аспирантом кафедры радиоэлектроники и телекоммуникационных систем. Также он работает младшим научным сотрудником лаборатории промышленной математики, преподаёт в Институте информационных технологий и анализа данных.
Проект политеховца затрагивает тему повышения эффективности передачи радиосигнала на крупных промплощадках. Поскольку многие из них удалены от сотовой инфраструктуры, на этих объектах нельзя или невыгодно использование Wi-Fi, ZigBee, BLE и т.п.
Альтернативой, по мнению аспиранта, может стать LoRa — это надёжная беспроводная технология передачи данных. Она не требует развертывания дорогой инфраструктуры, работает на больших расстояниях при минимальном энергопотреблении. Данная сеть актуальна при внедрении IIoT на производственных объектах, в том числе для мониторинга технологического оборудования, контроля параметров окружающей среды, учёта ресурсов и обеспечения безопасности. Также её можно использовать для решения задач интеллектуальных энергосистем (Smart Grid).
Для измерения дальности передачи радиосигнала в сетях LoRa/LoRaWAN Фёдор разработал соответствующую методику и сконструировал комплекс из пяти устройств. Это компактные портативные приборы, внешне напоминающие рацию, оснащённые радиомодулем LoRa RFM95 и GPS-модулем. Каждый аппарат с заданной периодичностью способен передавать и принимать данные.
Фёдор подчеркивает, что исследование находится на этапе аналитического обзора и формирования методологической базы. На данный момент ему удалось определить наиболее перспективные модели распространения радиосигнала, возможные направления их адаптации (и улучшения) применительно к технологии LoRa. Ожидается, что конечным результатом диссертации станут метод и софт, позволяющие прогнозировать эффективную дальность и основные параметры работы сетей LoRa на промплощадках.
«Новизна исследования состоит в адаптации современных моделей распространения радиосигнала с учетом особенностей промышленности: металлоконструкций, электромагнитных помех, сложной планировки и больших площадей», — отмечает аспирант.
Текущие результаты проекта были отражены в журнале при СФУ в 2025 году. В статье представлены анализ и сравнение существующих моделей распространения радиосигнала, что является одной из базовых задач при проектировании радиосетей. Тема статьи напрямую связана с тематикой будущей кандидатской диссертации Фёдора Дерюгина - «Исследование особенностей функционирования LPWAN-сетей в диапазоне 868 МГц на промышленных предприятиях и разработка методов повышения эффективности передачи данных».
Соавторами научной статьи стали профессор, завлабораторией промышленной математики Денис Сидоров и доцент ИИТиАД Роман Кононенко. Научный руководитель аспиранта Роман Кононенко курировал все этапы подготовки публикации: от выбора темы до редактуры. Денис Сидоров консультировал по результатам исследований, предоставил ценные материалы и делился практическими знаниями. Кроме того, Денис Николаевич возглавил работы по госзаданию, связанному с проектом.
В дальнейшем Фёдор Дерюгин планирует провести экспериментальные измерения созданных устройств в разных условиях эксплуатации. Затем последует математическая обработка полученных данных, верификация и адаптация моделей. Это необходимо для разработки метода проектирования сетей LoRa и апробации результатов на производстве. Один из возможных объектов для испытаний — Иркутская нефтяная компания.
Напомним, что ранее Фёдор уже сотрудничал с этим предприятием. В 2022 году в рамках программы «Стартап как диплом» он разработал систему трекинга персонала на удалённых объектах нефтедобычи по заказу Иркутской нефтяной компании. Изобретение помогает контролировать перемещение персонала по объекту.
