Современные проблемы интеллектуальных систем. Республиканская научно-практическая конференция. Джизак, 18-19 апреля 2025 г.
22
Xulosa qilib aytganda, tibbiyot tasvirlarida augmentatsiya usullari sun’iy intellekt
modellarining samaradorligini oshirishda muhim vositadir. Har bir vazifa uchun eng mos usulni
tanlash va ehtiyotkorlik bilan qo‘llash zarur. Bu sohada izlanishlar davom etmoqda va yanada
samarali yondashuvlar ishlab chiqilmoqda.
Аdabiyotlar ro‘yxati
1.
Saini, D. and Malik, R., 2021, September. Image Data Augmentation Techniques for
Deep Learning-A Mirror Review. In 2021 9th International Conference on Reliability, Infocom
Technologies and Optimization (Trends and Future Directions)(ICRITO) (pp. 1-5). IEEE.
2.
Rahman, M.E.U., Anishetty, H., Kollpaka, A.K., Yelishetty, A. and Ganta, S.R., 2021,
September. A Quantitative Analysis of Basic vs. Deep Learning-based Image Data Augmentation
Techniques. In 2021 International Conference on Innovative Computing, Intelligent
Communication and Smart Electrical Systems (ICSES) (pp. 1-9). IEEE.
3.
Bhuse, P., Singh, B. and Raut, P., 2022. Effect of Data Augmentation on the Accuracy of
Convolutional Neural Networks. In Information and Communication Technology for Competitive
Strategies (ICTCS 2020), ICT: Applications and Social Interfaces (pp. 337-348). Springer
Singapore.
4.
Han, Changhee., Hayashi, Hideaki., Rundo, Leonardo., Araki, Ryosuke., Nagano, Yudai.,
Furukawa, Yujiro., Mauri, Giancarlo., Nakayama, Hideki. (2019). Towards Annotating Less
Medical Images: PGGAN-based MR Image Augmentation for Brain Tumor Detection.
5.
Cirillo, M.D., Abramian, D., and Eklund, A., 2021, September. What is the best data
augmentation for 3D brain tumor segmentation?. In 2021 IEEE International Conference on Image
Processing (ICIP) (pp. 36-40). IEEE.
ESP32 WEB SERVERINIG APPARAT DASTURIY TAMINOTINING TAHLILI
VA QUDUQ SUVI SATHINI ANIQLASH USULLARI
Rajabov Farkhat Farmanovich
PhD, dotsent, Toshkent Axborot texnologiyalari universiteti, Toshkent
Tojiboyeva Iroda
Magistratura talabasi, Toshkent Axborot texnologiyalari universiteti, Toshkent
Annotatsiya
: Ushbu maqolada ESP32 mikrokontrolleri asosida quduq suvi sathini
monitoring qilish va nazorat qilish uchun web server arxitekturasi, apparativ hamda dasturiy
ta’minotining tahlili amalga oshirilgan. Shuningdek, ESP32 platformasida real vaqt rejimida
monitoring olib borish imkoniyatlarini kengaytirish uchun IoT (Internet of Things- Buyumlar
interneti) texnologiyalaridan foydalanish imkoniyatlari o‘rganiladi. Maqolada yer osti suvlarini
kuzatish va nazorat qilish metod hamda usullari to‘la tahlil qilib chiqilgan. Ish davomida ishlab
chiqilgan uskunaning texnik parametrlari va dasturiy ta’minotining ishlash tezligi bo‘yicha
eksperimental natijalar keltirilgan. Mazkur tizim suv resurslarini samarali boshqarish, ekologik
monitoring hamda qishloq xo‘jaligi sohasida keng qo‘llanilishi mumkin.
Kalit so‘zlar
: ESP32, web server, quduq suvi sathi, IoT, apparat ta’minoti, dasturiy
ta’minot, sensorlar, real vaqt monitoringi, aqlli tizimlar.
Современные проблемы интеллектуальных систем. Республиканская научно-практическая конференция. Джизак, 18-19 апреля 2025 г.
23
АНАЛИЗ АППАРАТНОГО И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЕБ-
СЕРВЕРА ESP32 И МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ ВОДЫ В СКВАЖИНЕ
Аннотация:
В данной статье проведен анализ архитектуры веб-сервера, аппаратного
и программного обеспечения для мониторинга и контроля уровня воды в скважине на базе
микроконтроллера ESP32. Также рассматриваются возможности использования
технологий IoT (Интернет вещей) для расширения возможностей мониторинга в реальном
времени на платформе ESP32. В статье подробно проанализированы методы и способы
наблюдения и контроля за подземными водами. Приведены экспериментальные результаты
по техническим параметрам разработанного оборудования и скорости работы
программного обеспечения. Данная система может найти широкое применение в
эффективном управлении водными ресурсами, экологическом мониторинге, а также в
сельском хозяйстве.
Ключевые слова:
ESP32, веб-сервер, уровень воды в скважине, IoT, аппаратное
обеспечение, программное обеспечение, сенсоры, мониторинг в реальном времени, умные
системы.
ANALYSIS OF ESP32 WEB SERVER HARDWARE AND SOFTWARE, AND
METHODS FOR DETERMINING WELL WATER LEVEL
Abstract:
This article analyzes the web server architecture, hardware, and software for
monitoring and controlling well water levels, based on the ESP32 microcontroller. Furthermore,
it explores the potential of using IoT (Internet of Things) technologies to enhance real-time
monitoring capabilities on the ESP32 platform. The article provides a thorough analysis of
methods and techniques for groundwater observation and control. Experimental results regarding
the technical parameters of the developed equipment and the performance speed of the software
are presented. This system has potential for wide application in efficient water resource
management, ecological monitoring, and the agricultural sector.
Keywords:
ESP32, web server, well water level, IoT, hardware, software, sensors, real-time
monitoring, smart systems.
Kirish. ESP8266 moduli ESP32 ning yangilangan kengaytirilgan vorisi hisoblanadi. Shu
sabba ko‘plab yangi xususiyatlarga egadir. Endi bu modul o‘zida Wi-Fi va Bluetooth simsiz aloqa
turlani imkoniyatlarini birlashtiradi. Wi-Fi bilan bog‘liq IoT loyihalarda o‘sib borayotgan
talablarni qondirish imkonlariga ega. Modul biroz qo‘shimcha harakat bilan mustaqil veb-serverni
ishga tushirish uchun dasturlashtirilishi mumkin bo‘lgan arzon Wi-Fi moduli bilan jihozlangan.
Arduino IDE-da oddiy ESP32 veb-serverini yaratish
Veb-server - bu veb-sahifalar saqlanadigan, qayta ishlanadigan va veb-mijozlar tomoniga
xizmat ko‘rsatadigan maxsus xizmanchi kompyuter. Veb-mijoz bu kompyuterlarda va telefonlarda
foydalanadigan oddiy veb-brauzeridir. Veb-mijoz va veb-server HTTP- gipermatnni uzatish
protokoli deb nomlanuvchi maxsus protokol yordamida muloqot qiladi(1-rasm).
1-rasm. Veb servar va veb mijozning http protokoli orqali muloqoti.
Современные проблемы интеллектуальных систем. Республиканская научно-практическая конференция. Джизак, 18-19 апреля 2025 г.
24
Ushbu protokolda mijoz ma’lum bir veb-sahifaga HTTP so‘rovini yuborish orqali
muloqotini boshlaydi. Keyin server ushbu veb-sahifaning mazmunini yoki uni topa olmasa, xato
xabarini yuboradi (masalan, mashhur 404 xatosi-sahifa topilmadi).
ESP32 ish rejimlari
ESP32 ning eng foydali xususiyatlaridan biri bu nafaqat mavjud Wi-Fi tarmog‘iga ulanish
va veb-server vazifasini bajarish, balki boshqa qurilmalarga to‘g‘ridan-to‘g‘ri ulanish va veb-
sahifalarga kirish imkonini beruvchi o‘z tarmog‘ini yaratish qobiliyatidir. Buning sababi chunki
ESP32 uchta rejimda ishlashi mumkinligidadir. Qo‘yida ESP32 modulinig shu rejimlarni to‘la
qarab chiqilgan.
Lazerli oʻlchash usuli (Laser Measurement Method)
Lazerli usul grunt suvi sathini
masofadan turib optik oʻlchash
tamoyiliga asosланади.
Ushbu usulda quduq og‘zida joylashтирилган maxsus lazer дальnomeri yoki lidar qurilmasi
quduq tubiga tomon lazer nurlarini yo‘naltiradi va ular suv sathiдан aks etib qaytish vaqtini
ўлchaydi. Nurning uchib borish va qaytib kelish vaqti bo‘yicha qurilma suv yuzasigacha bo‘lgan
masofani hisoblab chiqaradi (bu
Time-of-Flight
tamoyili deb ham ataladi). Ayrim lazerli
sensорlar nurning fazasini taqqoslash orqali ham masofani yuqori aniqlikda o‘lchashi mumkin.
Lazer nuri suv sathidan aks etishi uchun suv yuzasi optik aks ettiruvchi bo‘lishi kerak – odatda
infraqizil yoki ko‘rinadigan spektrdagi lazerlar ishlatiladi. Masalan,
905 nm to‘lqin uzunlikdagi
yaqin infraqizil
lazer datchigi turli muhit sharoitlarida suv sathini oʻлchash uchun sinovdan
o‘tkazilgan va qurilma texnik xususiyatlariga mos ravishda yuqori aniqlik berishi tasdiqlangan [1].
Ilmiy tadqiqотlarda bunday lazerli sensorlar
0,1% atrofida nisbiy xatolik
bilan (ya’ni
oʻлchanayotgan masofaning mingdan biriga teng xatolik) ishlashi aniqlangan [2]. Bu taxminan
lazer nuri yordamida 10 m gacha bo‘lgan suv sathini millimetrlar aniqligida o‘lchash mumkin
deganidir.
Lazerli oʻlchash usuli
nol kontaktli
(non-contact)[3] va quduq suviga bevosita aloqaga
kirmagan holda masofadan oʻlchashni ta’minlaydi. Bunda datchik suvga botirilmagani uchun
uning korroziya bo‘lishi yoki suvdan zarar ko‘rishi xavfi yo‘q. Lazerli sensorlar tezkor va yuqori
дискретizatsiya bilan oʻlchash olib borishi mumkin, bu esa real vaqt rejimida sath o‘zgarishini
kuzatishga imkon beradi. Lazer nurlari havoda juda tez (yorug‘lik tezligida) harakatlanadi va
havoning temperatura va bosimi ularga deyarli ta’sir ko‘rsatmaydi – shu bois bunday oʻlchovlar
tashqi muhit omillariga uncha sezgir emas.
Radiolokatsion usul (Radar Method)
Radiolokatsion usul (qisqacha
radar usuli
) suv sathini
elektromagnit to‘lqinlar
yordamida
masofadan turib aniqlaydi. Bunda maxsus
radar datchigi
quduq og‘ziga yoki ustiga o‘rnatiladi
va pastga – suvga tomon – yuqori chastotali radio to‘lqin (mikroto‘lqin) yuboradi. Radar
datchiklari odatda
uzluksiz ravishda chastotasi modulyatsiyalangan
signal uzatadi (FMCW –
Frequency Modulated Continuous Wave printsipi) va suv yuzasidan qaytgan signalni qabul qiladi.
Uzatilgan va qaytgan signalning chastotalari orasidagi farq vaqtga bog‘liq bo‘lib, shu orqali suv
sathigacha bo‘lgan masofa hisoblanadi. Boshqa so‘z bilan aytganda, radar ham tovushga o‘xshash
echo
usulida ishlaydi, faqat akustik to‘lqin emas, balki yorug‘lik tezligida tarqaluvchi
elektromagnit to‘lqindan foydalanadi. Zamonaviy radar datchiklari odatda o‘z ichiga
signalni
qayta ishlovchi protsessor
oladi va suv sathini bevosita length o‘lchov birligida (masalan,
metrlarda) uzatadi. Radar uskunalari turli chastotada bo‘lishi mumkin: past chastotali (GHz oraliq)
radarlar nisbatan keng konusda signal yuborsa, yuqori chastotali (24 GHz, 60–80 GHz) radarlar
juda tor nur o‘qiga
ega – masalan, 4–8° lik nur konusi – bu tor quduqlarda devorlardan noto‘g‘ri
aks sado tushish xavfini kamaytiradi[3,4].
FMCW radar printsipi
grafik tasvirlanishida
uzatilayotgan signal chastotasi vaqt bo‘yicha chiziqli oshib boradi va qaytgan signal chastotasi
Современные проблемы интеллектуальных систем. Республиканская научно-практическая конференция. Джизак, 18-19 апреля 2025 г.
25
kechikish tufayli biroz orqada qoladi; ushbu farq orqali masofa topiladi (2-rasm).
2-rasm: Radar datchigi (mikroto‘lqinli sath o‘lchagich) suv sathini o‘lchash uchun quduq
og‘ziga o‘rnatiladi.
Bunday
kontaktsiz
sensorda elektromagnit to‘lqinlar suvga yuborilib, qaytgan signal vaqti
bo‘yicha masofa aniqlanadi.
Xulosa qilib aytganda
, yer osti suv sathini oʻlchash usulini tanlashda quyidagi omillarni
hisobga olish lozim: talab etilayotgan
aniqlik
,
vaqt bo‘yicha rezolyutsiya
(uzluksiz yoki vaqti-
vaqti bilan), loyiha byudjeti (
narx
), ob’ektning joylashuvi va sharoiti (
ekspluatatsion muhit
),
hamda texnik xodimlar malakasi va texxizmat imkoniyatlari. Agar kunlik yoki soatlik monitoring
talab etilmasa va byudjet cheklangan bo‘lsa, qo‘lda o‘lchash yoki arzon bosim datchiklari kifoya
qilishi mumkin. Агар real-time va yuqori aniqlik zarur bo‘lsa (masalan, strategik ahamiyatli suv
manbalarini kuzatishda), unda radar yoki lazer kabi ilg‘or usullarni qo‘llash o‘zini oqlaydi.
Yakuniy tavsiya sifatida,
kuzatish quduqlar tarmog‘ini loyihalashda
ko‘pincha bir nechta
usullar kombinatsiyasi eng yaxshi natija beradi. Masalan, quduqlarga bosim datchiklari o‘rnatilib,
ularning ko‘rsatkichlari vaqti-vaqti bilan qo‘lda o‘lchash bilan tekshirib boriladi [5,6,7] 1yoki
ochiq suv havzasidagi radar datchik signallari qo‘shimcha ravishda yaqin atrofdagi quduqdagi
bosim o‘lchovi bilan solishtiriladi. Shuningdek, har bir usuldan olingan ma’lumotlar o‘zaro
taqqoslanib, sistematik xatolar aniqlansa tuzatiladi.
Adabiyotlar ro‘yxati
1.
Wu, Z., Huang, Y., Huang, K., Yan, K., & Chen, H. (2023). A Review of Non-Contact
Water Level Measurement Based on Computer Vision and Radar Technology. Water, 15(18),
3233.
2.
Jelinski, J., Clayton, C. S., & Fulford, J. M. (2015). Accuracy testing of electric
groundwater-level measurement tapes. USGS Open-File Report
3.
U.S. EPA (2013). Groundwater Level and Well Depth Measurement (SESDPROC-105-
R2). Athens, GA: EPA Region 4 Science and Ecosystem Support Division ().
4.
Snitko, V. (2023). 4 reasons why radar level is superior to ultrasonic level technology.
Emerson Automation Experts.
5.
YSI Inc. (2022). Water Level Measurement, Sensors, Monitoring Applications. YSI
Environmental web article
6.
YSI Inc. (2022). Amazon Bubbler – Water Level Measurement Application Note.
(Accessed 2025)
7.
Rajabov F. Non-contact ultrasonic direct radiation metod for measuring the water level
in wells and boreholes. ICISCT-2023. 28th, 29th and 30th of September 2023, TUIT, Tashkent,
Uzbekistan.
