XVIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2026

Согласно исследованиям, значительное число современных беспроводных сетей функционируют в закрытых помещениях. За последнее десятилетие появилось несколько предсказательных моделей, предназначенных для анализа условий распространения радиоволн в диапазоне частот от 500 МГц до 5 ГГц. Каждая из них обладает определенными достоинствами и ограничениями, которые важно принимать во внимание при создании беспроводных систем [1, 2].

В рамках данного исследования ставится задача создания системы поддержки принятия решений для определения качества зоны обслуживания сети Wi-Fi внутри строений.

Реализация этой задачи предполагает выполнение следующих шагов:

1.Осуществить изучение ключевых методик измерения характеристик распространения электромагнитных волн.

2.Разработать модель и алгоритм, основанные на сочетании теоретических расчетов и практических экспериментов, для определения силы электромагнитного излучения в беспроводных системах связи, расположенных внутри помещений.

3.Для оценки параметров прохождения радиоволн в помещениях необходимо разработать алгоритм, позволяющий программно рассчитывать эти параметры в разных зонах пространства [3].

В закрытых помещениях электромагнитные волны испытывают множественные отражения от предметов обстановки, таких как мебель, стены, потолок и пол, что приводит к формированию сложной картины распределения электромагнитного поля. Вместо стремления к точному определению мощности сигнала, важнее получить его приблизительную оценку, поскольку точные расчеты усложняются при игнорировании влияния мелких деталей и особенностей внутренней планировки помещений.

В связи с обнаруженными сложностями необходимо разработать способ оперативной оценки силы сигнала в определенной точке пространства, расположенной на фиксированном удалении от излучателя и окруженной преградами с разнообразным уровнем ослабления. Интенсивность сигнала, подверженного грубому затуханию (в дальнейшем - просто "затухание"), определяется как влиянием дальности распространения, так и характеристиками используемой частоты [4].

В качестве площадки для тестирования было выбрано помещение на пятом этаже здания вместе с соседними аудиториями и окружающими объектами.

В рамках исследования были проанализированы различные условия распространения сигнала:

-На пути между передатчиком и приемником находится лишь одна стена из гипса, с вариациями положения приемника;

-Препятствием для беспроводного соединения выступает стена из гипса в сочетании с деревянным шкафом;

-Сигналу противостоят два кирпичных и один гипсовый барьера, дополненные деревянной мебелью.

Собранные в ходе экспериментов результаты подвергнуты обработке методом наименьших квадратов и использованы для построения математического отображения процесса.

Данное исследование содержит анализ ключевых сложностей, которые могут возникнуть при обмене данными через беспроводные каналы.

Представлено описание подходов, применяемых для определения параметров качества передачи данных.

Разработана модель, объединяющая теоретические вычисления и практические измерения, позволяющая оценить поведение радиоволн Wi-Fi внутри помещений [5].

Разработанный подход позволяет оперативно определять силу сигнала в конкретной области пространства, расположенной на фиксированном удалении от излучателя и экранированной множеством объектов с различным уровнем ослабления энергии. Благодаря минимальному потреблению ресурсов, он эффективен при оптимизации и планировании размещения точек доступа внутри зданий сложной конфигурации для гарантированного и надежного распространения сигнала от передатчика.

Полученные результаты предоставляют основу для создания приложения, способного моделировать зону действия электромагнитных волн в помещении, учитывая характеристики строительных материалов и расположение предметов интерьера. Для работы программы потребуются следующие данные: частота сигнала, индекс рефракции, диэлектрическая постоянная, расстояние между передающим и принимающим устройством, а также угол наклона луча.

Список литературы:

1. Аветисян Т.В., Львович Я.Е., Преображенский А.П., Преображенский Ю.П. Моделирование и оптимизация модулей и информационных массивов в киберфизической системе // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2023. № 6 (116). С. 116-124.

2. Марсон Н.В., Мазетов Д.С., Преображенский Ю.П. О возможностях применения информационных систем на производстве // В сборнике: Актуальные проблемы инновационных систем информатизации и безопасности. Материалы международной научно-практической конференции. Воронеж, 2025. С. 149-152.

3. Аветисян Т.В., Львович Я.Е., Преображенский А.П., Преображенский Ю.П. Исследование возможностей оптимизации процессов управления киберфизическими системами // Информационные технологии и вычислительные системы. 2023. № 2. С. 96-105.

4. Львович Я.Е., Преображенский А.П., Преображенский Ю.П. Анализ некоторых проблем оптимального управления в сложных системах // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2022. № 2 (41). С. 93-95.

5. Аветисян Т.В., Минаев К.А., Преображенский А.П., Преображенский Ю.П. Моделирование и оптимизация размещения передающих устройств в беспроводной системе связи // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2024. Т. 12. № 1 (44). С. 26.