DATA PROCESSING AND ANALYSIS METHODS IN IOT USING MACHINE LEARNING
ID елемента: 20975
2026/04/30
Цитування
eNUPPIR (). DATA PROCESSING AND ANALYSIS METHODS IN IOT USING MACHINE LEARNING. https://enuppir.politeh.duckdns.org/item/20975
eNUPPIR. "DATA PROCESSING AND ANALYSIS METHODS IN IOT USING MACHINE LEARNING." Web. . <https://enuppir.politeh.duckdns.org/item/20975>.
eNUPPIR. "DATA PROCESSING AND ANALYSIS METHODS IN IOT USING MACHINE LEARNING." Accessed . https://enuppir.politeh.duckdns.org/item/20975.
Скопійовано в буфер обміну
Властивості
Назва
Англійська
DATA PROCESSING AND ANALYSIS METHODS IN IOT USING MACHINE LEARNING
Російська
.
Українська
МЕТОДИ ОБРОБКИ ТА АНАЛІЗУ ДАНИХ В IOT З ВИКОРИСТАННЯМ МАШИННОГО НАВЧАННЯ
Опис
Англійська
Relevance. The growing integration of Internet of Things (IoT) technologies into all areas of human life – from intelligent households to smart city infrastructure – is accompanied by an exponential increase in the volume of data being collected, transmitted, and processed in real time. When combined with artificial intelligence technologies, this data becomes the foundation for making autonomous decisions, predicting user behavior, and adapting environments to the needs of specific individuals. However, it is precisely in this context that the critically important issue of personal data protection arises. Many IoT devices operate in uncontrolled environments, have limited resources for cryptographic protection, and are vulnerable to cyberattacks and unauthorized data collection. Meanwhile, artificial intelligence algorithms used to analyze this data often exhibit the “black box” problem, where it is impossible to fully explain how and why a particular decision was made based on personalized data. The lack of transparency, combined with broad access to sensitive information, threatens fundamental human rights to privacy. The relevance of this topic is driven by the need to find balanced technical solutions that enable both effective analysis of large-scale data in IoT environments and a high level of data security. In this regard, the study of modern methods for processing, analyzing, and protecting data in IoT systems, adapted to the requirements of ethical artificial intelligence and digital privacy standards, represents one of the key challenges of contemporary digital science. The object of research: the processes of data collection, processing, analysis, and protection in IoT systems, particularly those components related to the use of users' personal information and its processing through artificial intelligence methods. Purpose of the article: research of modern methods for data processing and analysis in IoT systems. The objective of the work is to identify the most effective approaches to secure data handling, characterize existing privacy threats, and assess the potential for integrating protected analytical algorithms that meet both the technical and ethical requirements of the digital environment. Research results. A comprehensive analysis of modern approaches to data collection, processing, analysis, and protection in IoT systems has been conducted, particularly in the context of the growing role of artificial intelligence. The technological foundations of IoT functionality were examined, key architectural components identified, and their role in creating digital ecosystems for monitoring, management, and decision-making across various sectors – from household systems to critical infrastructure – was investigated. Special attention was paid to data preprocessing methods, which help reduce information load, improve the quality of analysis, and adapt data flows to the requirements of intelligent algorithms. It was demonstrated that the use of edge processing and local-level aggregation enhances both system performance and security. The main types of databases for IoT – especially those optimized for time series – were analyzed, along with tools for handling large volumes of data in cloud and hybrid environments. Conclusions. Data collection methods in IoT are multilayered and closely linked to the requirements for energy efficiency, security, latency, and system scalability. The quality and reliability of the collected information form the foundation for subsequent processing, analysis, and decision-making; therefore, the selection of sensors, communication protocols, and architectural models is of strategic importance for any IoT system. Preprocessing and efficient data storage in IoT are critical stages that ensure the quality, security, and usability of information for further analysis. They determine not only the accuracy of analytics but also the stability, scalability, and compliance with regulatory standards. This creates a demand for the development of adaptive, intelligent data processing and storage systems capable of dynamically responding to changes in device operation context and user requirements. The successful implementation of secure IoT solutions requires an integrated approach that combines technical expertise, legal knowledge, and ethical responsibility.
Українська
Актуальність. Зростаюча інтеграція технологій Інтернету речей (IoT) у всі сфери людського життя - від інтелектуального побуту до інфраструктури «розумного міста» – супроводжується експоненційним зростанням обсягу даних, що збираються, передаються та обробляються в реальному часі. У поєднанні з технологіями штучного інтелекту ці дані перетворюються на основу для прийняття автономних рішень, прогнозування поведінки користувачів, а також адаптації середовища до потреб конкретної особи. Однак саме в цьому контексті постає надзвичайно критичне питання захисту персональних даних. Багато IoT-пристроїв працюють у неконтрольованому середовищі, мають обмежені ресурси для криптографічного захисту, а також схильні до кібератак і несанкціонованого збору інформації. Натомість алгоритми штучного інтелекту, які використовуються для аналізу цих даних, нерідко демонструють проблему «чорної скриньки», коли неможливо повною мірою пояснити, як і чому було прийнято певне рішення на основі персоніфікованих даних. Відсутність прозорості у поєднанні з широким доступом до чутливої інформації ставить під загрозу базові права людини на приватність. Актуальність теми зумовлена необхідністю пошуку балансованих технічних рішень, що дозволяють одночасно ефективно аналізувати великі масиви даних в IoTсередовищі й забезпечувати високий рівень їхньої безпеки. У зв’язку з цим, вивчення сучасних методів обробки, аналізу та захисту даних в системах IoT, адаптованих до вимог етичного штучного інтелекту та цифрових стандартів конфіденційності, є одним із ключових викликів сучасної цифрової науки. Об'єкт дослідження: процеси збору, обробки, аналізу та захисту даних у системах IoT, зокрема ті їхні компоненти, які пов’язані з використанням персональної інформації користувачів та її обробкою за допомогою методів штучного інтелекту. Мета статті: дослідження сучасних методів обробки та аналізу даних в системах IoT. Робота має на меті виявити найбільш ефективні підходи до безпечної обробки даних, охарактеризувати існуючі загрози конфіденційності та оцінити потенціал інтеграції захищених алгоритмів аналізу, які відповідають як технічним, так і етичним вимогам цифрового середовища. Результати дослідження. Здійснено комплексний аналіз сучасних підходів до збору, обробки, аналізу та захисту даних в системах IoT, особливо в умовах зростаючої ролі штучного інтелекту. Розглянуто технологічні основи функціонування IoT, визначено ключові архітектурні складові та досліджено їхню роль у створенні цифрових екосистем для моніторингу, управління та прийняття рішень у різних галузях – від побутових систем до критичної інфраструктури. Особливу увагу було приділено методам попередньої обробки даних, що дозволяють знизити ін-формаційне навантаження, підвищити якість аналізу та адаптувати потоки інформації до потреб інтелектуальних алгоритмів. Було показано, що застосування периферійної обробки та агрегації на локальних рівнях підвищує як продуктивність систем, так і їхню безпеку. Проаналізовано основні типи баз даних для IoT, зокрема оптимізовані для часових рядів, а також інструменти для обробки великих обсягів даних у хмарних та гібридних середовищах. Висновки. Методи збору даних в IoT є багатошаровими й тісно пов’язаними з вимогами до енергоефективності, безпеки, затримки та масштабованості систем. Якість і надійність зібраної інформації закладає ос-нову для подальшої обробки, аналізу й прийняття рішень, тому вибір сенсорів, протоколів та архітектурної моделі має стратегічне значення для будь-якої IoT-системи. Попередня обробка та ефективне зберігання даних в IoT – критичні етапи, що забезпечують якість, безпеку та придатність інформації для подальшого аналізу. Вони визначають не лише точність аналітики, а й стабільність, масштабованість і відповідність нормативним вимогам. У зв’язку з цим постає потреба в розробці адаптивних, інтелектуальних систем обробки та зберігання, здатних динамічно реагувати на зміну контексту роботи пристроїв і користувацькі вимоги. Успішна реалізація безпечних IoT-рішень потребує інтегрованого підходу, який поєднує технічну компетентність, правові знання та етичну відповідальність.
Автор
Англійська
Do, Kuien
Англійська
Klymova, Iryna
Англійська
Naumova, Elen
Англійська
Herevych, Mykhailo
Англійська
Yankovskyi, Oleksandr
Тематика
Англійська
IoT
Англійська
artificial intelligence
Англійська
data processing
Англійська
data analysis
Англійська
privacy
Англійська
personal data protection
Англійська
edge computing
Англійська
differential privacy
Англійська
machine learning
Англійська
intelligent systems
Російська
21
Українська
IoT
Українська
штучний інтелект
Українська
обробка даних
Українська
аналіз даних
Українська
конфіденційність
Українська
захист персональних даних
Українська
edge computing
Українська
диференційна конфіденційність
Українська
машинне навчання
Українська
інтелектуальні системи
Видавництво
Українська
Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»
Тип
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
Українська
Рецензована Стаття
Формат
application/pdf
Ідентифікатор
https://journals.nupp.edu.ua/sunz/article/view/3823
10.26906/SUNZ.2025.2.119
Джерело
Англійська
Control, Navigation and Communication Systems. Academic Journal; Vol. 2 No. 80 (2025): Control, Navigation and Communication Systems; 119-124
Російська
Системы управления, навигации и связи. Сборник научных трудов; Том 2 № 80 (2025): Системи управління, навігації та зв'язку; 119-124
Українська
Системи управління, навігації та зв’язку. Збірник наукових праць; Том 2 № 80 (2025): Системи управління, навігації та зв'язку; 119-124
2073-7394
10.26906/SUNZ.2025.2
Мова
en
Відношення
https://journals.nupp.edu.ua/sunz/article/view/3823/3129
Права
Українська
Авторське право (c) 2025 Kuien Do , Iryna Klymova , Elen Naumova , Mykhailo Herevych , Oleksandr Yankovskyi
Українська
http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
Інформація про метадані
Створено
2026-4-30 16:43
Остання зміна
2026-4-30 16:43
ID елемента
#20975