| dc.contributor.advisor | Βαζούρας, Χρήστος | |
| dc.contributor.author | Βυθούλκας, Μάριος | |
| dc.date.accessioned | 2026-04-29T05:38:10Z | |
| dc.date.available | 2026-04-29T05:38:10Z | |
| dc.date.issued | 2026-04 | |
| dc.identifier.uri | https://dione.lib.unipi.gr/xmlui/handle/unipi/19231 | |
| dc.description.abstract | Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει στην επεξήγηση πως ένα πλοίο μπορεί να λαμβάνει ζωντανά δεδομένα από παράγοντες – χώρους ενδιαφέροντος, ώστε να μπορεί να ερμηνεύει, να προστατευεί γεγονότα και καταστάσεις μέσα από το σχεδιασμό και την ανάπτυξη ενός ασύρματου δικτύου βασισμένου στην τεχνολογία ZigBee με τοπολογία πλέγματος (Mesh). Παραδοσιακά, η επιτήρηση παραμέτρων όπως η θερμοκρασία, η υγρασία, η παρουσία επικίνδυνων αερίων και οι μηχανικοί κραδασμοί στο μηχανοστάσιο ή τα αμπάρια φορτίου, βασίζεται σε ενσύρματα συστήματα, τα οποία χαρακτηρίζονται από υψηλό κόστος εγκατάστασης, πολυπλοκότητα στη συντήρηση και δυσκολία επέκτασης. Στόχος της έρευνας είναι η πρόταση μιας αξιόπιστης, ασύρματης και ενεργειακά αποδοτικής εναλλακτικής λύσης.
Αρχικά αναλύονται όλοι οι παράγοντες ενδιαφέροντος καθώς και οι δυσκολίες που έρχονται με σκοπό την διάδωση της πληροφορίας. Γίνεται ανάλυση του συστήματος ZigBee Mesh και πως αυτό είναι ικανό με χαμηλό σχετικό οικονομικό κόστος να υπερπηδήσει αυτά τα προβλήματα και να φέρει στο χειριστή χαρακτηρηστικά εύκολα για την χρήση του και να είναι μόνο συλλέκτης της πληροφορίας και τίποτα παραπάνω, μέσω του προτύπου IEEE 802.15.4, του πρωτοκόλλου δρομολόγησης AODV, το δίκτυο αποκτά την ικανότητα δυναμικής ανακάλυψης εναλλακτικών διαδρομών επικοινωνίας) και self-healing σε περίπτωση που κάποιο φυσικό εμπόδιο διακόψει την οπτική επαφή μεταξύ των κόμβων.
Αν και υπάρχουν αρκετά πομποδέκτες στο εμπόριο που μπορεί να είναι ικανοί αυτή τη χρήση, η διπλωματική στηρίχτηκε στον Π/Δ χαμηλής κατανάλωσης AT86RF230, κατανέμοντας τους ρόλους του Συντονιστή (Coordinator), των δρομολογητών (Routers) και των τερματικών συσκευών ( End Divices) με τους αισθητήρες του κάθε χώρου.
Από την αξιολόγηση του σχεδιασμού προκύπτει ότι το δίκτυο ZigBee προσφέρει εξαιρετική αυτονομία για τους απομακρυσμένους αισθητήρες που λειτουργούν με μπαταρία, δραστική μείωση του κόστους υλοποίησης και υψηλό ποσοστό επιτυχούς.
Τέλος, προτείνονται προτάσεις για μελλοντική αξιοποίηση του συστήματος, όπως η ενσωμάτωση αλγορίθμων Μηχανικής Μάθησης (Machine Learning) για την προγνωστική συντήρηση του μηχανολογικού εξοπλισμού και η αξιοποίηση τεχνικών συλλογής ενέργειας (energy harvesting), ανοίγοντας τον δρόμο για τη μετάβαση στη νέα εποχή των «Έξυπνων Πλοίων» (Smart Ships). | el |
| dc.format.extent | 21 | el |
| dc.language.iso | el | el |
| dc.publisher | Πανεπιστήμιο Πειραιώς | el |
| dc.title | Σχεδίαση και ανάπτυξη δικτύου ZIGBEE-MESH για παρακολούθηση περιβαλλοντικών συνθηκών σε πλοίο | el |
| dc.title.alternative | Design and development of ZigBee Mesh network for environmental monitoring on a ship | el |
| dc.type | Master Thesis | el |
| dc.contributor.department | Σχολή Ναυτιλίας και Βιομηχανίας. Τμήμα Ναυτιλιακών Σπουδών | el |
| dc.description.abstractEN | This thesis focuses on explaining how a ship can receive live data from various factors and areas of interest, enabling it to interpret and safeguard against events and situations through the design and development of a wireless network based on ZigBee technology with a Mesh topology. Traditionally, the monitoring of parameters such as temperature, humidity, the presence of hazardous gases, and mechanical vibrations in the engine room or cargo holds, relies on wired systems. These are characterized by high installation costs, maintenance complexity, and difficulty in expansion. The objective of this research is to propose a reliable, wireless, and energy-efficient alternative solution.
Initially, all factors of interest are analyzed, as well as the difficulties that arise regarding information propagation. An analysis of the ZigBee Mesh system is conducted, demonstrating how it is capable, at a relatively low economic cost, of overcoming these problems. It provides the operator with user-friendly features, allowing them to act solely as an information collector and nothing more. Through the IEEE 802.15.4 standard and the AODV routing protocol, the network acquires the capability of dynamic discovery of alternative communication routes and self-healing in the event that a physical obstacle disrupts the line of sight between the nodes.
Although there are several transceivers on the market that may be capable of this application, this thesis relied on the low-power AT86RF230 transceiver, distributing the roles of the Coordinator, Routers, and End Devices alongside the sensors of each area.
From the evaluation of the design, it is concluded that the ZigBee network offers excellent autonomy for the remote battery-operated sensors, a drastic reduction in implementation costs, and a high success rate.
Finally, proposals for the future utilization of the system are suggested, such as the integration of Machine Learning algorithms for the predictive maintenance of mechanical equipment, and the utilization of energy harvesting techniques, paving the way for the transition into the new era of "Smart Ships". | el |
| dc.corporate.name | Σχολή Ναυτικών Δοκίμων | el |
| dc.contributor.master | ΔΠΜΣ στη Διοίκηση στη Ναυτική Επιστήμη και Τεχνολογία | el |
| dc.subject.keyword | ZigBee | el |
| dc.subject.keyword | Δίκτυο Πλέγματος (Mesh) | el |
| dc.subject.keyword | Ασύρματα δίκτυα αισθητήρων | el |
| dc.subject.keyword | Ναυτιλία | el |
| dc.subject.keyword | Έξυπνο πλοίο | el |
| dc.subject.keyword | Smart ship | el |
| dc.subject.keyword | IEEE 802.15.4 | el |
| dc.subject.keyword | Προγνωστική συντήρηση | el |
| dc.subject.keyword | IoT | el |
| dc.subject.keyword | MQTT | el |
| dc.date.defense | 2026-04-23 | |
