Сучасні підходи до енергозбереження офісної техніки та їх практична реалізація в освітньому процесі з використанням мікроконтролерних систем

У статті розглянуто сучасні підходи до енергозбереження офісної техніки та можливості їх практичної реалізації в освітньому процесі закладів вищої освіти. Актуальність дослідження зумовлена зростанням енергоспоживання обладнання, недостатнім контролем його ефективності та необхідністю формування у здобувачів освіти компетентностей у сфері енергоефективності, Інтернету речей і аналізу даних. Особливу увагу приділено поєднанню тенденцій енергозбереження з навчальною інженерною діяльністю студентів, що забезпечує практико-орієнтований характер підготовки. У межах дослідження проаналізовано міжнародні стандарти енергоефективності офісного обладнання, зокрема використання енергоощадних режимів роботи, автоматизованого керування живленням та систем моніторингу. Встановлено, що значний потенціал енергозбереження залишається нереалізованим через відсутність системного контролю споживання електроенергії в режимах простою та очікування. Запропоновано концепцію та архітектуру навчальної IoT-системи моніторингу енергоспоживання на базі мікро-контролерів ESP8266 або ESP32 та вимірювальних модулів типу PZEM-004T або SCT-013. Розглянуто структуру приладу, що включає датчики вимірювання, мікроконтролерний блок, бездротову передачу даних і серверну частину для їх збереження та візуалізації.
Акцентовано увагу на освітньому аспекті впровадження. Реалізація проєкту дозволяє студентам набути практичних навичок проєктування IoT-систем, програмування мікроконтролерів, роботи з мережевими протоколами, базами даних та інструментами візуалізації. Запропоновано алгоритм дослідження, що включає постановку задачі, розгортання системи, збір і аналіз даних та формування рекомендацій щодо зниження енергоспоживання. Показано, що використання системи дозволяє виявити неефективні режими роботи офісної техніки та обґрунтувати заходи з оптимізації її використання.

The article examines modern approaches to energy saving in office equipment and the possibilities of their implementation in the educational process of higher education institutions. The relevance of the study is due to the growing energy consumption of office equipment, insufficient control over its efficiency, and the need to develop students’ competencies in energy efficiency, the Internet of Things, and data analysis. Particular attention is paid to integrating energy-saving trends with students’ engineering activities to ensure a practice-oriented approach and improve learning outcomes in technical education and applied research. The study analyzes international energy efficiency standards for office equipment, including energy-saving operating modes, automated power management, and intelligent monitoring systems. It is established that significant energy-saving potential remains unrealized due to the lack of systematic control over electricity consumption in idle and standby modes.
A concept and architecture of an educational IoT-based system for monitoring energy consumption are proposed, based on ESP8266 or ESP32 microcontrollers and modules such as PZEM-004T or SCT-013. The system includes sensors, a microcon-troller-based processing unit, a wireless communication channel, and a server component for data storage and visualization. Emphasis is placed on the educational value of the solution, enabling students to gain practical skills in IoT system design, microcontroller programming, network protocols, databases, and data visualization, as well as data-driven decision making. An algorithm for conducting the study is proposed, including problem definition, system deployment, data collection and analysis, and the development of recommendations for reducing energy consumption.