Celem projektu było zaprojektowanie od podstaw kompletnego systemu IoT umożliwiającego realizację pomiarów w różnych środowiskach zastosowań (m.in. atmosferycznym oraz rolniczym), a także bezprzewodową transmisję pozyskanych danych na odległość kilku kilometrów do stacji odbiorczej w celu ich dalszej analizy i przetwarzania. Projekt koncentruje się na zastosowaniu nowoczesnego podejścia do projektowania rozproszonych systemów pomiarowych zgodnych z koncepcją Internetu Rzeczy (IoT). W ramach realizacji projektu przeprowadzono dobór odpowiednich podzespołów przeznaczonych do budowy stacji pomiarowych, obejmujących m.in. mikrokontrolery, układy komunikacyjne oraz elementy pomiarowe. Następnie zaprojektowano i wykonano dedykowane płytki drukowane PCB, a także opracowano i zaimplementowano oprogramowanie dla systemów wbudowanych (embedded) w języku C/C++, odpowiedzialne za realizację pomiarów, oraz komunikację pomiędzy urządzeniami. W ramach projektu wykonano również kompletny system informatyczny typu full-stack odpowiedzialny za odbiór, gromadzenie, przetwarzanie, analizę oraz wizualizację danych pomiarowych. Opracowane rozwiązanie obejmuje warstwę sprzętową, warstwę systemów wbudowanych (embedded), warstwę komunikacyjną oraz warstwę aplikacyjną, tworząc zintegrowany system monitoringu oparty na technologii Internetu Rzeczy.
System składa się z dwóch głównych elementów: stacji nadawczej oraz stacji odbiorczej. Pierwsza z nich zasilana jest niezależnie poprzez akumulator doładowywany za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Mikrokontroler przez większość czasu pozostaje w trybie uśpienia w celu minimalizacji zużycia energii, a jego aktywacja następuje za pomocą sygnału generowanego przez układ RTC. Po wykonaniu pomiarów dane przesyłane są za pomocą technologii LoRa. Po poprawnym odebraniu potwierdzenia ACK przez stację odbiorczą urządzenie przechodzi ponownie w tryb głębokiego uśpienia. W przypadku braku potwierdzenia transmisji dane pomiarowe zapisywane są w pamięci EEPROM i wysyłane ponownie podczas kolejnego cyklu pracy. Stacja odbiorcza odpowiedzialna jest za odbiór przesyłanych danych, identyfikację urządzeń na podstawie przypisanego identyfikatora (ID) w przypadku jednoczesnej pracy wielu stacji oraz przekazywanie danych do serwera za pośrednictwem sieci Wi-Fi. Dane pomiarowe przesyłane są z wykorzystaniem protokołu MQTT do brokera komunikacyjnego. W celu zapewnienia bezpieczeństwa transmisji zastosowano dodatkowe zabezpieczenie w postaci szyfrowania TLS. Broker MQTT przekazuje następnie dane do systemu serwerowego odpowiedzialnego za ich dalsze przetwarzanie. System backendowy działający na serwerze składa się z dwóch niezależnych modułów. Pierwszy odpowiada za obsługę logiki serwerowej, nasłuchuje komunikacji z brokerem MQTT, odbiera dane, klasyfikuje je według identyfikatora urządzenia oraz zapisuje do odpowiednich baz danych SQL. Drugi moduł odpowiada za generowanie oraz dostarczanie danych prezentowanych użytkownikowi w aplikacji internetowej. Dla obu stacji zaprojektowano dedykowane płytki PCB w programie KiCad, które następnie zostały wykonane w fabryce w Chinach. Obudowy urządzeń zaprojektowano w programie CAD Siemens NX, a następnie wykonano metodą druku 3D.