Інтерактивний бот для керування розумним освітленням та моніторингу енергоспоживання на платформі Python з використанням SHELLY API та MQTT

Макаренко, Данііл Віталійович (2026) Інтерактивний бот для керування розумним освітленням та моніторингу енергоспоживання на платформі Python з використанням SHELLY API та MQTT [Кваліфікаційні роботи здобувачів] Перший (бакалаврський). Шифр академічної групи: ІНб-1-22-4.0д. Дата захисту: 16.06.2026, Київський столичний університет імені Бориса Грінченка.

Текст D_Makarenko_FITM_2026.pdf Download (813kB)

Анотація

Кваліфікаційна робота: 54 с., 7 рис., 5 табл., 63 посилання. Актуальність зумовлена одночасною дією кількох факторів: необхідністю суттєвого зниження енергоспоживання освітлювальних систем, зростанням попиту на локальні (без постійної хмарної залежності) та приватні рішення, розвитком концепції Energy Management as a Service, а також потребою в доступних, зрозумілих та легко масштабовааних системах саме для українського споживача в умовах економічної та енергетичної нестабільності. Об’єкт дослідження: системи інтелектуального управління освітленням та моніторингу енергоспоживання на базі технологій Інтернету речей. Предмет дослідження: програмно-апаратні рішення для інтерактивного керування пристроями Shelly за допомогою Telegram-бота, реалізованого на Python з використанням Shelly API та протоколу MQTT. Мета роботи: розробити та дослідити інтерактивний Telegram-бот для керування системою розумного освітлення та моніторингу енергоспоживання на базі пристроїв Shelly з використанням мови програмування Python, бібліотеки aiogram та протоколу MQTT.Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання: провести аналіз сучасних підходів до побудови систем розумного освітлення та моніторингу енергоспоживання, порівняти переваги та недоліки комерційних екосистем та рішень на базі Shelly-пристроїв і протоколу MQTT; розробити архітектуру системи та обрати оптимальний технологічний стек для реалізації інтерактивного бота; реалізувати серверну частину системи на Python з повною інтеграцією Shelly API, надійним MQTT-брокером та обробкою даних у реальному часі; розробити зручний інтерактивний інтерфейс бота з підтримкою голосових команд, контекстного діалогу та, за можливості, голосового введення; провести експериментальні дослідження роботи системи: оцінити реальну економію електроенергії, швидкодію, надійність, стійкість до перебоїв зв’язку та зручність для кінцевого користувача; розробити практичні рекомендації щодо впровадження, масштабування та подальшого розвитку рішення в умовах реальних житлових, офісних та невеликих комерційних об’єктів. Основні результати: Розроблено архітектуру системи, яка поєднує мікроконтролер ESP32 (як імітацію пристрою Shelly), протокол MQTT та Telegram-бот як інтерфейс користувача. Реалізовано асинхронний Telegram-бот на базі aiogram, який дозволяє керувати освітленням (увімкнення/вимикання) та отримувати дані про енергоспоживання в реальному часі. Проведено тестування системи в середовищі симуляції Wokwi. Отримана успішність виконання команд – 98,7 %, середня затримка реакції – 0,8–1,5 с, точність моніторингу потужності – ±1,8 %. Експериментально підтверджено реальну економію електроенергії на рівні 33,7 % порівняно з ручним керуванням. Практичне значення: Створено доступну, відкриту та незалежну від виробника систему керування розумним освітленням, яку можна використовувати в умовах обмеженого бюджету. Система забезпечує віддалений доступ через звичний месенджер Telegram, не вимагає встановлення додаткових додатків і працює як з реальними пристроями Shelly, так і з віртуальною моделлю в Wokwi.

Тип елементу :	Кваліфікаційні роботи здобувачів (Перший (бакалаврський))
Ключові слова:	розумний будинок; Інтернет речей; IoT; Shelly; MQTT; Telegram-бот; Python; моніторинг енергоспоживання; енергоефективність
Шифр освітньої програми:	122.00.01
Шифр академічної групи:	ІНб-1-22-4.0д
ПІБ наукового керівника:	Турукало Андрій Валерійович
Дата захисту:	16.06.2026
Місце захисту:	Київський столичний університет імені Бориса Грінченка
Типологія:	Кваліфікаційні роботи здобувачів > Інформатика
Підрозділи:	Факультет інформаційних технологій та математики > Кафедра комп'ютерних наук
Користувач, що депонує:	Ізабелла Андріївна Соболенко
Дата внесення:	22 Лип 2026 19:21
Останні зміни:	22 Лип 2026 19:21
URI:	https://elibrary.kubg.edu.ua/id/eprint/59289

Actions (login required)

Перегляд елементу