Nearly finished thesis

thesis/Source files/02_introduction.tex

@@ -0,0 +1,85 @@
+\newpage
+\pagenumbering{arabic}
+\setcounter{page}{1}
+
+\section{Вовед}
+
+Во современите работни простории се посветува сè поголемо внимание врз
+квалитетот на работната околина и здравствените навики на работниците,
+особено кај инженерите и ИТ професионалците кои се долго време во
+затворени простории како и пред компјутер на своите бироа. Најразличните
+параметри како температура, влажност на воздухот, светлина,
+концентрација на различни гасови како CO2, NO2, CO, бучавата и
+осветлувањето во просторијата имаат значајна улога во продуктивноста,
+фокусот па и општата благосостојба на човекот, но во најголемиот дел од
+компаниите тие не се следат континуирано или објективно. Токму оваа
+потреба, мене лично, а и на другите околу мене за подобро и подетално
+разбирање на условите во работната средина претставува основна
+мотивација за развој на оваа платформа која овозможува автоматизирано
+прибирање, визуелизација и анализа на релевантни податоци.
+
+На пазарот постојат повеќе решенија за IoT мониторинг, но секое од нив
+има свои ограничувања. Home Assistant е популарна open-source платформа
+која овозможува интеграција на различни паметни уреди, но бара
+комплексна конфигурација и техничко знаење за поставување, а не
+обезбедува вградени механизми за безбедна автентикација на уредите.
+Комерцијалните решенија како AWS IoT Core и Azure IoT Hub нудат напредни
+enterprise функционалности, решенија и висока скалабилност, но нивната
+цена и комплексност ги прават непрактични за индивидуална употреба или
+мали организации. ThingsBoard претставува добра платформа за
+визуелизација на IoT податоци, но нема вградена интеграција со модели за
+вештачка интелигенција за напредна анализа. Од друга страна,
+здравствените платформи како Google Fit, Samsung Health, Mi Fitness и
+други, работат во затворени екосистеми и не дозволуваат едноставна
+интеграција со околински сензори или сопствени системи.
+
+Иако постојат многу поединечни решенија за мониторинг на одделни
+параметри, или пак можност за интеграција на разни уреди, ниту еден од
+нив не претставува интегриран систем кој истовремено ги спојува
+околинските услови, здравствените навики на корисниците како и
+надворешните услови како временска прогноза или квалитетот на воздухот.
+Дополнително, се соочуваат со разни проблеми како недоволно интуитивен и
+напреден кориснички интерфејс, небезбеден начин на испраќање на
+информациите, како и неефикасен начин на складирање на собраните
+податоци. Овие недостатоци создаваат простор и потреба за посеопфатно и
+безбедно решение.
+
+Целта на овој дипломски труд е да се изработи скалабилна, безбедна и
+интуитивна платформа за автоматизирано прибирање, складирање,
+визуелизација и анализа на податоци од сите достапни извори, со што се
+добива увид со широк спектар за работната околина, условите во неа, како
+и за самиот работник. Специфичните цели на проектот се:
+
+\begin{itemize}
+\item
+  Дизајн и имплементација на микросервисна архитектура која овозможува
+  модуларност и независно скалирање на компонентите
+\item
+  Имплементација на безбедна комуникација помеѓу уредите и платформата
+  со взаемна TLS (mTLS) автентикација и X.509 сертификати
+\item
+  Развој на ефикасен систем за прием и складирање на временски податоци
+  користејќи \texttt{Redis Streams} и \texttt{TimescaleDB}
+\item
+  Интеграција на сервис за анализа и интерпретација на собраните
+  податоци со помош вештачка интелигенција и машинско учење
+\item
+  Изработка на интуитивна веб контролна табла со прилагодливи widgets за
+  визуелизација и приказ на информациите
+\item
+  Развој на Android апликација за прибирање и испраќање на здравствени и
+  фитнес податоци
+\end{itemize}
+
+Во втората глава од овој дипломски труд ја разгледувам теоретската
+основа потребна за разбирање на системот: IoT концептите, MQTT
+протоколот, безбедносните механизми со mTLS и X.509 сертификати,
+микросервисната архитектура и временските бази на податоци. Во третата
+глава го претставувам дизајнот на системот, вклучувајќи ја
+архитектурата, протокот на податоци, безбедносниот модел и дизајнот на
+базата на податоци. Четвртата глава е посветена на имплементацијата на
+сите компоненти: сервисите за управување со уреди, прием на MQTT пораки,
+запишување во база, вештачка интелигенција, веб контролната табла и
+Android апликацијата. Во петтата глава ги прикажувам резултатите од
+тестирањето и работата на системот, а во шестата глава го сумирам
+заклучокот и предлагам идни насоки за развој.