Design and Implementation of a Data Visualization Platform for Composting Monitoring Sensors

Παλιάκης, Ιωάννης; Paliakis, Ioannis

dc.contributor.author	Παλιάκης, Ιωάννης	el
dc.contributor.author	Paliakis, Ioannis	en
dc.date.accessioned	2026-05-20T04:39:00Z
dc.date.available	2026-05-20T04:39:00Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/64680
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.32374
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/gr/	*
dc.subject	Παρακολούθηση κομποστοποίησης	el
dc.subject	Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT)	el
dc.subject	Πρωτόκολλο MQTT	el
dc.subject	Βάσεις δεδομένων χρονοσειρών	el
dc.subject	Οπτικοποίηση δεδομένων	el
dc.subject	Composting monitoring	en
dc.subject	Internet of things (IoT)	en
dc.subject	MQTT	en
dc.subject	Time series databases	en
dc.subject	Data visualization	en
dc.title	Design and Implementation of a Data Visualization Platform for Composting Monitoring Sensors	en
dc.title	Σχεδιασμός και υλοποίηση πλατφόρμας οπτικοποίησης δεδομένων από σύστημα αισθητήρων επιτήρησης κομποστοποίησης	el
dc.contributor.department	Τομέας επικοινωνιών ηλεκτρονικής και συστημάτων πληροφορικής	el
heal.type	bachelorThesis
heal.generalDescription	Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά τον σχεδιασμό και την υλοποίηση μιας πλατφόρμας IoT χαμηλού κόστους για την παρακολούθηση της διαδικασίας κομποστοποίησης. Το σύστημα συλλέγει μετρήσεις θερμοκρασίας, υγρασίας και CO₂ μέσω αισθητήρων και τις μεταδίδει με πρωτόκολλο MQTT σε Raspberry Pi 4, όπου αποθηκεύονται σε βάση δεδομένων χρονοσειρών (InfluxDB) και οπτικοποιούνται μέσω εφαρμογής Next.js. Η πλατφόρμα υλοποιείται με χρήση Docker containers και προσφέρει αποδοτική αποθήκευση, διαχείριση και διαδραστική απεικόνιση των δεδομένων σε πραγματικό χρόνο.	el
heal.classification	Τομέας επικοινωνιών ηλεκτρονικής και συστημάτων πληροφορικής	el
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2026-02-06
heal.abstract	Η παρούσα εργασία περιγράφει τον πλήρη κύκλο ζωής ― από την αποστολή των μετρήσεων μέχρι την τελική οπτικοποίησή τους ― μιας πλατφόρμας επιτήρησης κομποστοποίησης βασισμένης αποκλειστικά σε ανοιχτό λογισμικό και οικονομικό hardware. Ένας ενιαίος κόμβος Raspberry Pi 4 (4 GB RAM) χρησιμοποιείται ως κεντρική μονάδα συλλογής δεδομένων. Οι μετρήσεις της θερμοκρασίας του σωρού, της υγρασίας και της συγκέντρωσης CO₂ πραγματοποιούνται μέσω κατάλληλων αισθητήρων, ενώ η αποστολή των MQTT μηνυμάτων ανά δευτερόλεπτο υλοποιείται από πλακέτα ανάπτυξης ESP32. Στο Raspberry Pi φιλοξενούνται τέσσερα ελαφριά Docker containers. Τα τέσσερα containers είναι ένα Mosquitto broker, ο οποίος δρομολογεί τα πακέτα χωρίς μόνιμη ζεύξη αισθητήρα/καταναλωτή, ένα mqtt-subscriber , το οποίο μετατρέπει κάθε JSON σε τρία Influx Points και τα αποθηκεύει ασύγχρονα. Η InfluxDB 2.x παρέχει compact αποθήκευση, retention 30 ημερών και Flux queries και τέλος το Next.js App , το οποίο υλοποιεί ταυτόχρονα το REST API και ένα React dashboard με γραφήματα Recharts. Η παρούσα διπλωματική αφορά την ανάπτυξη του λογισμικού αποθήκευσης και οπτικοποίησης μέσα στο Raspberry Pi 4.	el
heal.abstract	This thesis describes the complete lifecycle—ranging from data transmission to final visualization—of a composting monitoring platform based exclusively on open-source software and low-cost hardware. A single Raspberry Pi 4 node (4 GB RAM) is used as the central data collection unit. Measurements of pile temperature, humidity, and CO₂ concentration are performed by appropriate sensors, while the transmission of MQTT messages at a rate of one message per second is handled by an ESP32 development board. Four lightweight Docker containers are hosted on the Raspberry Pi: a Mosquitto broker, which routes packets without requiring a persistent sensor–consumer connection; an MQTT subscriber written in Python, which converts each JSON payload into three InfluxDB data points and stores them asynchronously; InfluxDB 2.x, which provides compact storage, a 30-day data retention policy, and Flux querying capabilities; and a Next.js application that functions both as a REST API and as a React-based dashboard with Recharts visualizations.	en
heal.advisorName	Χριστοφόρου, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Γκόνος, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Χριστοφόρου, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Χουρδάκης, Εμμανουήλ	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Επικοινωνιών, Ηλεκτρονικής και Συστημάτων Πληροφορικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	40
heal.fullTextAvailability	false