Search

Cílem této práce je vytvoření náhrady za bránu pro chytrá zařízení značky Aqara. Práce popisuje zařízení ekosystému Xiaomi Aqara, která jsou použita pro testování i reverse-engineering komunikace. Brána je vytvořena na platformě ESP32 a čipem cc2530. Zhotovená brána tvoří most mezi ZigBee a MQTT protokolem, čímž umožňuje propojení Aqara senzorů a aktorů se službou Home Assistant. Díky Home Assistant jsou veškerá data o domácnosti v bezpečí a vytváření automatizované domácnosti jednodušší., This paper deals with creating gateway for smart devices of brand Aqara. There is discussed ecosystem of Aqara devices, which are used for testing and reverse-engineering of communication. The Gateway is implemented on platform ESP32, which is using cc2530 system-on-chip. Newly made gateway makes a bridge between ZigBee and MQTT protocol, which provides connectivity betweeen sensors and actors from Aqara and Home Assistant. Thanks to the Home Assistant are all data about home safe and creating new home automatizations is a lot easier.

Práca sa zaoberá zabezpečovaním bytov a rodinných domov pomocou technológie Bluetooth Low Energy (BLE). Cieľom práce je vytvorenie a následná implementácia zabezpečovacieho zariadenia, ktoré pomocou Bluetooth dokáže detekovať prítomnosť majiteľa. V práci sú popísané zabezpečovacie systémy, technológia BLE a mikrokontrolér ESP32. Súčasťou práce je aj vytvorenie mobilnej aplikácie, ktorá slúži na nastavenie systému a jeho správu. V práci je ďalej popísaný návrh, zostrojenie prototypu a jeho implementácia. Poslednou časťou je overenie funkčnosti, testovanie a návrh možností ďalšieho rozšírenia vytvoreného prototypu., This thesis deals with the security of flats and houses using Bluetooth Low Energy (BLE) technology. The aim of the thesis is to develop an electronic security system for access and intrusion control exploiting the possibilities of Bluetooth Low Energy technology for improved user experience. The thesis describes security systems, BLE technology and ESP32 microcontroller. The creation of a mobile application that is used to set up the system and its management is included, as well. The thesis also describes the design, construction of a prototype and its implementation. The last part is the verification of functionality, testing and suggestions of possibilities for further improvement of the created prototype.

En el sector de la agricultura en Colombia y en el mundo se presentan desperdicios de alimentos desde su origen debido a la falta de tecnificación de los cultivos, esto sumado al comportamiento ascendente de la población mundial, desencadena el aumento en el porcentaje de personas con hambre, creando la necesidad de minimizar las pérdidas y aumentar la producción, para así reducir la escasez de comida en los sectores que se padece. En este sentido, a nivel nacional se presentan cifras donde la mayoría de los productores son campesinos con terrenos de pequeña extensión, y la calidad de los alimentos cosechados es solo proyectada para consumo local mas no para exportación, lo cual hace que sea necesario mejorar las condiciones y la tecnificación para estos sectores por medio de equipos que estén a su alcance, para mejorar la productividad y competitividad. Teniendo en cuenta lo anterior, en este proyecto se diseñó un sistema IoT (Internet de las cosas por sus siglas en inglés) para monitoreo de variables ambientales en cultivos, específicamente éste se desplegó en la vereda Arrayanes localidad de Usme, Bogotá, Colombia, donde se encuentra una finca dedicada principalmente a la producción de fresas tipo Albión, en la que también han participado algunas organizaciones tales como la Organización de las Naciones Unidas, la Agencia Estadounidense para el Desarrollo Internacional, el Instituto Tecnológico de Massachusetts, entre otras. La solución propuesta se integra por un nodo inalámbrico que cuenta con protección al agua y polvo, posee sensores de humedad y temperatura tanto del suelo como del ambiente, los cuales son el SHT31 y el DHT22 respectivamente, este cuenta con 4 baterías que brindan una autonomía de 179 horas. Esta tarjeta hace uso de una red con estándar ZigBee por medio de módulos Xbee para realizar la conexión con el nodo coordinador, el cual cuenta con un ESP32 como tarjeta de desarrollo que envía a internet la información para realizar una analítica descr

Tato práce se zabývá analýzou a vývojem řešení pro detekci dopisu v poštovní schránce. V teoretické části práce se nachází analýza komerčně dostupných řešení na českém i zahraničním trhu a následuje rozbor metod a senzorů vhodných pro detekci dopisu v poštovní schránce. Na základě teoretické části je popsán návrh koncepce vlastního řešení a fyzická konstrukce prototypu navrhovaného systému. Součástí práce je také popis komunikace zařízení se serverem a tvorba softwaru. Poslední část textu je věnována teoretickému výpočtu spotřeby energie, odhadu výdrže zařízení na baterie, testování zařízení a návrhům na zlepšení., This thesis contains analysis and development of solutions for checking the presence of a letter in the mailbox. In the theoretical part of the thesis there is an analysis of commercially available solutions on the Czech and foreign markets, followed by an analysis of methods and sensors suitable for letter detection in mailbox. On the basis of the theoretical part, the design concept of the solution and the physical construction of the prototype of the proposed system are described. The work also includes a description of the device's communication with the server and the development of the software. The last part of the text is devoted to the theoretical calculation of power consumption, estimation of the device battery life, testing of the device and suggestions for improvement.

Práca ponúka riešenie na tému programovateľnej LED tyče vhodnej na viacero použití. Zariadenie bolo navrhnuté primárne za účelom svetelného predstavenia. Práca popisuje výber vhodných súčiastok a materiálu, následne rieši problematiku konštrukcie prenosného zariadenia a návrh DPS. Vlastnosti zariadenia umožňujú prevádzku na batériu a vykreslenie komplexnejších efektov vďaka použitiu akcelerometra. Súčasťou práce bol návrh softvéru, ktorý bol použitý pri testovaní zariadenia., The thesis offers a solution on the topic of a programmable LED staff suitable for various uses. The device was primarily designed for the purpose of light shows. The thesis describes the selection of appropriate components and materials, then addresses the construction issues of a portable device and PCB design. The device's features allow battery operation and the rendering of more complex effects thanks to the use of an accelerometer. Part of the thesis included the design of software used for testing the device.

Práca sa zaoberá tvorbou elektronickej vzduchovkovej strelnice. Analyzuje časť hardvéru, ktorý už existuje, popisuje návrh a tvorbu jeho chýbajúcej časti. Tento návrh bol vytvorený s ohľadom na vlastnosti produktov dostupných na trhu. Pre komunikáciu medzi terčovými jednotkami a riadiacou jednotkou strelnice je využívaný modul nRF24L01. Mikrokontrolér ovládajúci každú z terčových jednotiek je ATMega328p, pre riadiacu jednotku bolo vybrané ESP32-S3. V práci je tiež opísaný vývoj firmvéru pre oba spomenuté mikrokontroléry. Celý vytvorený systém strelnice je ovládaný pomocou dotykového HMI od firmy Nextion., The thesis deals with the design of an electronic air rifle range. It analyzes a part of the hardware that already exists, describes the design and creation of its missing part. This design has been created considering the features of the products available in the market. The nRF24L01 module is used for the communication between the target units and the control unit of the air rifle range. The microcontroller controlling each of the target units is ATMega328p, for the control unit ESP32-S3 has been selected. The development of firmware for both mentioned microcontrollers is also described in the paper. The whole developed firing range system is controlled by a touchscreen HMI from Nextion.

Táto práca sa zaoberá problematikou snímania melodických bicích nástrojov pomocou dynamických snímačov, ktoré je možné pripojiť na hudobný nástroj. Obsahuje teoretické poznatky, analýzu a výber vhodného snímania a samotnou implementáciou, ktorá je zložená z testovania, integrácie s MIDI, výroby samotného zariadenia a finálnej kalibrácie a úpravami pre správnu funkčnosť. V zariadení je použitý mikrokontrolér ESP32-S3 Dev Kit N8R8, ktorý bol pre správnu funkciu naprogramovaný v programe Arduino IDE. Zariadenie sa skladá z dvanástich piezoelektrických snímačov, ktoré snímajú dynamiku hry na hudobný nástroj a pomocou Bluetooth modulu posielajú MIDI informácie do DAW., This thesis addresses the issue of capturing melodic percussion instruments using dynamic sensors that can be attached to a musical instrument. It includes theoretical knowledge, analysis, and selection of appropriate sensing methods, and the actual implementation, which consists of testing, integration with MIDI, manufacturing of the device itself, and final calibration and adjustments for proper functionality. The device uses an ESP32-S3 Dev Kit N8R8 microcontroller, which was programmed in the Arduino IDE for proper operation. The device consists of twelve piezoelectric sensors that capture the dynamics of playing the musical instrument and send MIDI information to a DAW via a Bluetooth module.

Táto bakalárska práca sa zaoberá problematikou návrhu programovateľného digitálneho zvukového procesoru so vstupom zo zariadení ako osobný počítač alebo telefón a výstupom určeným pre slúchadlá. V práci je jedna časť venovaná digitálnym filtrom s konečnou a nekonečnou impulznou charakteristikou. Na návrh digitálnych filtrov bolo použité prostredie MATLAB. Ďalej sú popísané zbernice SPI, I2C a I2S, ktoré zariadenie využíva. V ďalšej časti sú zhrnuté parametre jednotlivých funkčných blokov a návrh obvodových schém. V praktickej časti práce bola navrhnutá prototypová doska plošných spojov a jej elektrické parametre odmerané a spracované. V poslednej časti práce je opísaný program, ktorý spúšťa mikrokontrolér., This bachelor's thesis deals with the problem of designing a programmable digital sound processor with its input connected to a device, such as a personal computer or a mobile phone, and an output intended for headphones. One segment of this thesis handles digital filters, specifically FIR and IIR filters. The MATLAB environment was used to design the filters shown in this thesis. Furthermore, the buses SPI, I2C and I2S that are used on the device are described. The parameters of individual functional blocks are summarized, and the designed circuit schematic are displayed in this thesis. In the practical part of this thesis a prototype printed ciruit board was designed and its' electrical parameters were measured and processed. Finally, the last part of this thesis describes the inner workings of the program that the microcontroller executes.

Cílem práce je navrhnutí a výroba převodníku mezi protokoly Art-Net a DMX512. Nejprve byl proveden popis v současnosti využívaných protokolů pro ovládání scénického osvětlení. Následovalo úspěšné otestování konceptu řešení a následná realizace převodníku včetně návrhu DPS a naprogramování procesoru ESP32 pro převod protokolů., Goals of this thesis is design and realization of Art-net to DMX512 converter. First, a description of the currently used protocols for controlling stage lighting was made. This was followed by a successful proof of concept of the solution and subsequent implementation of the converter including PCB design and programming of the ESP32 processor to convert the protocols.

Tato bakalářská práce představuje inovativní přístup k integraci modelu Asset Administration Shell (AAS) do vestavěného systému, který je klíčovou součástí testbedu Průmyslu 4.0 - Barman. V tomto kontextu vystupuje AAS interpreter jako agent výrobku. Práce začíná podrobným popisem konceptů a terminologie spojené s tímto tématem. Následuje detailní analýza stávající a nové verze hardwaru univerzální NFC čtečky. Hlavní část práce se zaměřuje na návrh AAS modelu, který je následně implementován do firmwaru mikroprocesoru. Součástí tohoto procesu bylo také vytvoření OPC Unified Architecture (OPC UA) serveru, který sloužil k důkladnému testování celkového systému. Výsledky testování potvrdily úspěšnou implementaci a funkčnost systému. Všechny teoretické scénáře proběhly dle navrženého modelu AAS, což potvrzuje úspěch tohoto přístupu. Tato práce tak představuje významný přínos v oblasti návrhu vestavěných systémů v rámci Průmyslu 4.0., This bachelor thesis presents an innovative approach to integrating the Asset Administration Shell (AAS) model into an embedded system that is a key part of the Industry 4.0 testbed - Barman. In this context, the AAS interpreter acts as a product agent. The paper begins with a detailed description of the concepts and terminology associated with this topic. This is followed by a detailed analysis of existing and new versions of the universal NFC reader hardware. The main part of the thesis focuses on the design of the AAS model, which is then implemented in the firmware of the microcontroller. This process also included the creation of an OPC Unified Architecture (OPC UA) server, which was used to thoroughly test the overall system. The results of the testing confirmed the successful implementation and functionality of the system. All theoretical scenarios were run according to the proposed AAS model, confirming the success of this approach. Thus, this work represents a significant contribution in the field of embedded system design in the context of Industry 4.0.

Tato bakalářská práce se zabývá inerciální navigací pro použití uvnitř budov. Je rozebrán algoritmus zpracování dat akcelerometrů a gyroskopů a jejich zpracování pomocí pohybových rovnic. Jsou také definovány různé vztažné soustavy pro potřeby manipulace s vektorovými fyzikálními veličinami a jejich převody a rotace mezi soustavami. Práce se také věnuje návrhu hardwaru inerciální jednotky, minimálním požadavkům pro rychlý záznam dat. Jsou věnovány kapitoly samotnému návrhu desky plošných spojů a realizaci zařízení, následnému vývoji firmwaru a softwaru na přenos a zpracování dat., This bachelor’s thesis deals with inertial navigation intended for indoor usage. The algorithm for processing accelerometer and gyro data is described along with their position in equations of motion. Various coordinate systems are defined for ease of manipulation of vector quantities, including conversions and rotations between frames. The thesis also addresses the design of the hardware for the inertial unit, including the minimum requirements for fast data recording. Some chapters are dedicated to the design of the printed circuit board and the implementation of the device, followed by the development of firmware and software for data logging and processing.

Táto práca sa zaoberá návrhom hardvéru a softvéru vývojového modulu pre senzor bezpečnosti jednostopových vozidiel. Tento produkt je vyvíjaný spoločnosťou ALPS ALPINE Co., Ltd. a využíva radar s technológiou frekvenčne modulovanej postupnej vlny na sledovanie objektov, nachádzajúcich sa za jednostopovým vozidlom. Aktuálna verzia sledovacieho algoritmu dosahuje výrazné nepresnosti pri jazde v zákrute, keď sa nakláňa zorné pole radaru. Predpokladaným riešením je pridanie dát z inerciálnej meracej jednotky do sledovacieho algoritmu. Vytvorený vývojový modul obsahuje práve túto jednotku, vývojové rozhranie, výstupné periférie, riadenie napájania a upevnenie radaru. Zahrnutý softvér implementuje tento modul do existujúceho vývojového prostredia pre radar, pričom sa pre komunikáciu využíva Robotický Operačný Systém 2 (ROS2)., This thesis deals with the hardware and software design of a development module for a Radar Safety Sensor. This product is developed by the company ALPS ALPINE Co., Ltd and it uses a Frequency-Modulated Continuous Wave radar to track objects behind single-track vehicles. The current version of the radar tracking algorithm has significant object tracking deficiency when the vehicle makes a turn and the radar Field of view tilts. The assumed solution is to add an Inertial Measurement Unit data to the algorithm. The designed development module includes the IMU sensor and provides development interfaces, output peripherals, power management, and mounting for the radar. The included software implements this module into the existing radar development environment where the communication is provided via Robot Operating System 2 framework.

Táto práca rieši problém efektívneho riadenia ohrevu vody s využitím fotovoltického systému. K vyriešeniu zvoleného problému som navrhol algoritmus a implementoval ho vo forme integrácie do systému Home Assistant, ktorý zároveň slúži ako centrálne riadiace zariadenie. A zabezpečuje integráciu medzi bojlerom a fotovoltickým systémom. Vďaka tejto integrácii je možný automatický a komfortný ohrev vody z prebytkovej energie fotovoltického systému, poprípade batérií alebo distribučnej siete. Zároveň je možné sledovanie stavu systému a vzdialená správa zariadení. Užívateľ napríklad môže sledovať teplotu nahriatej vody, stav celkového systému, upraviť teplotu výhrevu alebo si nastaviť ohrev vody na určitý čas, pomocou aplikácie, alebo webového rozhrania. Výsledky práce ukazujú, že navrhnutý systém je jednoduchý na používanie a je schopný efektívne riadiť ohrev vody s využitím fotovoltického systému a tým aj šetriť energiu a plyn., This work solves the problem of efficient control of water heating using photovoltaic system. To solve the chosen problem, I designed an algorithm and implemented it in the form of integration into the Home Assistant system, which also serves as a central control device. And it provides the integration between the boiler and the PV system. Thanks to this integration, it is possible to automatically and comfortably heat water from the surplus energy of the photovoltaic system, or alternatively from batteries or the distribution network. At the same time, system status monitoring and remote device management are possible. For example, the user can monitor the temperature of the heated water, the status of the overall system, adjust the heating temperature or set the water heating for a specific time, using an app or a web interface. The results of the work show that the proposed system is easy to use and is able to efficiently manage the water heating using the PV system, thus saving energy and gas.

V rychle rozvíjejícím se konceptu IoT, neboli síti tvořené fyzickými zařízeními s elektronickou a softwarovou vybaveností pro vzájemné propojení a spolupráci pro vykonávání autonomních akcí bez zásahu člověka, jsou pro uživatele důležitým prvkem přehledové obrazovky neboli dashboardy, které poskytují vizualizace dat a ovládací prostředky nad daty. Tato práce se zabývá tvorbou dashboardu, který má za hlavní cíle nízkou energetickou náročnost oproti tradičním řešením, jednoduché ovládací rozhraní a přehlednou vizualizaci dat. Parametr nízké spotřeby se snaží splnit užitím energeticky efektivního výpočetního hardwaru, mikrokontroler ESP32 a užitím E-ink zobrazovacího panelu, který opět disponuje nízkou energetickou náročností. Výsledný dashboard by měl být schopen běhu z baterií po dlouhou časovou periodu bez nutnosti výměny nebo dobití baterií., In the rapidly evolving concept of IoT, or a network consisting of physical devices with electronic and software capabilities to interconnect and collaborate to perform autonomous actions without human intervention, dashboards are an important element for users, providing data visualizations and controls over data. This work deals with the creation of a dashboard that has as main goals low energy consumption compared to traditional solutions, simple control interface and clear data visualization. It tries to meet the parameter of low power consumption by using energy efficient computing hardware, ESP32 microcontroller and by using E-ink display panel which again has low power consumption. The resulting dashboard should be able to run on batteries for long periods of time without the need to replace or recharge the batteries.

Tato práce představuje rozšiřitelnou knihovnu jazyka Rust určenou pro vestavěné senzorové aplikace na platformě ESP32, která řeší potřebu zjednodušeného vývoje reálných vestavěných systémů v prostředí jazyka Rust na této platformě. Významným přínosem této práce je vývoj uživatelsky přívětivého rozhraní pro správu senzorů. Toto rozhraní umožňuje jednoduchou instalaci, aktivaci a monitorování senzorů, což vyhovuje aplikacím, jako jsou inteligentní domy a automatizace, aniž by vyžadovalo hluboké technické znalosti periferií. Architektura knihovny je pečlivě navržena s ohledem na modularitu a rozšiřitelnost a dodržuje zásady bezpečnosti a efektivity Rustu. Projekt je doprovázen rozsáhlou dokumentací a je zveřejněn na platformě GitHub pod open-source licencí Apache, doplněn unit-testy a příklady použití. V závěru práce je zhodnocena funkčnost knihovny a její případná budoucí vylepšení, která ukazují její praktičnost pro vývojáře vestavných systémů., This thesis introduces an extensible Rust library designed for embedded sensor applications on the ESP32 platform, addressing the need for simplified development of real embedded systems in a Rust language environment on this platform. A significant contribution of this thesis is the development of a user-friendly interface for sensor management. This interface allows for straightforward sensor installation, activation, and monitoring, catering to applications like smart homes and automation without requiring in-depth technical knowledge of peripherals. The library's architecture is carefully designed for modularity and extensibility, adhering to Rust's safety and efficiency principles. Accompanied by comprehensive documentation, the project is released on GitHub under an open-source Apache License, complete with unit tests and use-case examples. The thesis concludes with an evaluation of the library's functionality and potential future enhancements, demonstrating its practicality for embedded system developers.

Cílem práce bylo navrhnout a zkonstruovat zařízení pro automatizaci chovu slepic. Zařízení by měla být konkurenceschopná cenově a vlastnostmi zařízením dostupným na trhu. Popisovaná zařízení umožňují rádiovou konektivitu, jde tedy o tzv. IoT zařízení. V práci je popsán přehled dostupných IoT protokolů. Dále jsou zmíněna zařízení dostupná na trhu a jejich vlastnosti, které jsou stanoveny jako minimální pro návrh realizovaných zařízení. Praktická realizace těchto zařízení je rozdělena na popis mechanické, elektronické konstrukce a popis softwaru. Speciální přístupy při řízení jsou vysvětleny detailně. Zařízení byla vyvinuta do stavu plně funkčního prototypu. Testy prototypů byly prováděny po dobu několika týdnů v simulovaných podmínkách bez přítomnosti slepic, aby se zabránilo jejich znečištění., The aim of this thesis was to design and construct devices for automating chicken farming. The devices should be competitive in terms of both price and features compared to those available on the market. The described devices provide wireless connectivity, so they are considered IoT devices. An overview of available IoT protocols is provided in the thesis. Additionally, devices available on the market and their features, which are set as the minimum requirements for the design of the implemented devices, are mentioned. The practical implementation of these devices is divided into descriptions of the mechanical and electronic construction, as well as the software. Specific approaches to control are explained in detail. The devices were developed into fully functional prototypes. Prototype tests were conducted for several weeks in simulated conditions without the presence of chickens to avoid contamination.

Cílem této práce je zjistit použitelnost postkvantových kryptografických algoritmů a jejich nároků na zdroje na zařízeních s omezeným výkonem. Pro vyhodnocení použitelnosti jednotlivých algoritmů jsou měřeny obecné parametry na zařízení ESP32 s čipem Xtensa LX6. Druhá část této práce se zaměřuje na velikost síťové komunikace protokolu TLS 1.3, který využívá postkvantové alternativy. Obě tyto části obsahují srovnání se současnými kryptografickými algoritmy. Výsledky v obou částech měření ukazují především zvýšení nároků na zdroje pro postkvantové algoritmy. Postkvantová kryptografie je v současné době použitelná na zařízeních podobných ESP32, ale na zařízeních s nižšími zdroji je problematická nebo dokonce nepoužitelná., This work investigates the usability of post-quantum cryptographic algorithms and their resource requirements on constrained devices. General parameters are measured to evaluate the usability of each algorithm on an ESP32 with an Xtensa LX6 chip. The second part of this work focuses on the network communication size of the TLS 1.3 protocol, which uses post-quantum alternatives. Both parts include a comparison with current cryptographic algorithms. The results mainly show an increase in the resource requirements for the post-quantum algorithms in both measurement parts. Post-quantum cryptography is currently usable on devices similar to the ESP32 but is problematic or even unusable on devices with lower resources.

Táto práca skúma integráciu nízkonákladovej rady mikrokontrolérov ESP32 s Robot Oper- ating System 2 (ROS2), populárnym frameworkom v oblasti robotiky. Primárnym cieľom je vyvinúť metódy a nástroje, ktoré uľahčia bezproblémovú integráciu mikrokontrolérov ESP32 do vývojového ekosystému ROS2 s využitím existujúcich middleware riešení posky- tovaných tretími stranami. Zameraním sa na začlenenie projektov ESP-IDF do nástrojov ROS2 sa výskum zameriava na zefektívnenie nasadenia a riadenia systémov založených na ESP32 v robotických aplikáciách. Tento prístup zvyšuje dostupnosť a užitočnosť ROS2, čo umožňuje efektívnejšie využitie mikrokontrolérov ESP32 v rôznych robotických kontextoch., This thesis explores the integration of the low-cost ESP32 line of microcontrollers with the Robot Operating System 2 (ROS2), a widely-used framework in the field of robotics. The primary goal is to develop methods and tools that facilitate seamless integration of ESP32 microcontrollers into the ROS2 development ecosystem, leveraging existing middleware solutions provided by third parties. By focusing on the incorporation of ESP-IDF projects into ROS2 tooling, the research aims to streamline the deployment and management of ESP32-based systems within robotics applications. This approach enhances the accessibility and utility of ROS2, enabling more efficient and effective use of ESP32 microcontrollers in various robotic contexts.

Cílem této bakalářské práce bylo navrhnout a implementovat systém pro ovládání vytápění a ohřevu vody v objektech rozdělených do více zón s více zdroji vytápění. Typicky větší a starší rekreační objekty, jako jsou statky či větší chalupy, které nemají pouze jeden zdroj tepla, systém bude ale použitelný i do novějších objektů. Tento systém může být ovládaný jak dálkově, tak i lokálně. Jako platforma z odvětví IoT byla zvolena RaspberryPi 4B. Tento systém řeší například zapojení krbové vložky do topného okruhu společně s kotlem, kombinovaným bojlerem, či jiným zdrojem tepla. Z existujících řešení žádné nedovoluje efektivně využívat více zdrojů s rozdělením do zón, případně je řešení drahé a neefektivní. Systém navíc nabízí rozšiřitelnost do dalších okruhů IoT., The goal of this bachelor thesis was to design and implement a system for controlling heating and water heating in buildings divided into multiple zones with multiple heating sources. Typically larger and older holiday homes such as farmhouses or larger cottages that do not have only one heat source, however, the system will also be applicable to newer buildings. This system can be controlled either remotely or locally. RaspberryPi 4B was chosen as the platform from the IoT sector. This system solves, for example, the integration of a fireplace insert into a heating circuit together with a boiler, combi boiler or other heat source. Of the existing solutions, none allow efficient use of multiple sources with zoning, or the solution is expensive and inefficient. Moreover, the system offers extensibility to other IoT circuits.

Cílem práce je vytvořit vestavěné zařízení na platformě Raspberry Pi nebo ESP32, které umožní přehrávání audio streamů na historických radiopřijímačích podle jejich funkčnosti buď se zásahem do jejich elektroniky, anebo simulováním FM a AM vysílání pomocí SDR nebo vytvořeného vysílače. Výsledkem je zařízení ovládané přes webovou aplikaci umožňující na historických rádiích přehrávat audio streamy z SD karty, internetu, Bluetooth nebo dostupná FM a DAB vysílání., The aim of the work is to create an embedded device on Raspberry Pi or ESP32 platform, which will allow to play audio streams on historical radios according to their functionality, either by interfering with their electronics, or by simulating FM and AM broadcasts using SDR or a created transmitter. The result is a device controlled via a web application allowing audio streams from SD card, internet, Bluetooth or available FM and DAB broadcasts to be played on historical radios.

Cílem této práce je sběr meteorologických dat pomocí protokolu MQTT ze dvouvytvořených meteorologických stanic založených na mikrokontrolérech typu ESP32 a ESP8266. Práce pojednává o textovému formátu JSON, jeho struktuře podle řady kritérií a jeho dalšímu využití při přenosu dat z meteorologické stanice. Další fází je studium a srovnání hlavních charakteristik mikrokontrolérů ESP32 a ESP8266. Na základě zadání byly pak vytvořeny autonomní meteorologické stanice. Dále byly porovnány existující MQTTservery pro sběr, ukládání a přenos meteorologických dat mezi klientem a serverem. Závěrečnou fází práce byla tvorba programu v jazyce C#, který generuje grafy na základě hodnot aktuální teploty a relativní vlhkosti přijatých ze serveru MQTT. Výzkumný projekt se skládá ze dvou autonomních meteorologických stanic, ze kterých jsou přenášena meteorologická data v reálném čase na server MQTT prostřednictvím bezdrátového připojení. Server pak dále poskytuje data pro aplikaci v počítači uživatele, kde program kreslí v reálném čase grafy na základě dat přijatých z MQTT serveru., The purpose of this thesis is collection of meteorological data using the MQTT protocol by creating two weather stations based on microcontrollers types ESP32 and ESP8266. And also their further operation. Another important stage of the study is devoted to the JSON text format and its structure according to a number of criteria, as well as its further use in creating a weather station.The next phase of the study is the search and comparison of the main characteristics of the ESP32 and ESP8266 microcontrollers based on the task of creating autonomous weather stations, as well as comparing actual MQTT servers for collecting, storing and transmitting meteorological change data from client to server and vice versa. The final phase of the study is to write a program in C # languege that will generate graphs based on temperature and relative humidity changes received from the MQTT server. The research product consists of two autonomous meteorological stations, which will transmit real-time data about meteorological changes to the MQTT server via wireless connection, while the server will transfer data to the user's computer where the program draws graphs based on data received from the MQTT server in real time.

Práca ponúka riešenie na tému programovateľnej LED tyče vhodnej na viacero použití. Zariadenie bolo navrhnuté primárne pre účel svetelného predstavenia – žonglovania. Práca v prvej časti popisuje výber vhodných súčiastok a materiálu a rieši problematiku konštrukcie zariadenia. Finálna verzia zariadenia by mala byť dostatočne odolná voči mechanickému namáhaniu vo forme nárazov a pádov, ktoré by mohli v praxi potenciálne vzniknúť., The thesis offers a solution to the topic of a programmable LED staff suitable for multiple uses. The device was designed primarily for the purpose of a light show, juggling. In the first part, thesis describes the selection of suitable parts and material and solves the issue of device construction as well. The final version of the device should be sufficiently resistant to mechanical stress in the form of impacts and falls that could potentially arise in practice.

Tato práce se zabývá návrhem a následnou konstrukcí fotovoltaického nabíječe určeného primárně pro notebook. Fotovoltaický regulátor pracuje s využitím principu MPPT (Maximum Power Point Tracking) a je řízen pomocí mikrokontroleru ESP32. Řídící algoritmus neustále vyhledává bod maximálního výkonu, tímto je dosaženo maximálního možného výkonu a účinnosti FV panelu. Následně vyrobená energie je ukládána do bateriového systému, který disponuje BMS včetně ochran a balanceru jednotlivých článků. Nabíječ obsahuje nastavitelný výstup s napětím 18 – 22 V pro napájení přenosného počítače a 5 V výstup pro napájení zařízení pomocí USB. Všechny důležité parametry (napětí, proudy a výkony) nabíječ bezdrátově odesílá pomocí rozhraní Wi-Fi., This thesis deals with the design and construction of a photovoltaic charger designed primarily for a laptop. The solar charge controller works using the MPPT (Maximum Power Point Tracking) principle and is controlled by a ESP32 microcontroller. The control algorithm constantly searches for the maximum power point, thus achieving the maximum possible power and efficiency of the PV panel. The produced energy is then stored in the battery system, which has a BMS including protections and cell balancers. The charger includes an adjustable 18 – 22 V output for powering a laptop computer and 5 V output for powering devices via USB. All important parameters (voltages, currents and powers) are sent wirelessly by the charger via Wi-Fi interface.

Táto práca sa zaoberá návrhom a konštrukciou platformy pre meranie kvality ovzdušia v pracovnom prostredí. Platforma bude zbierať údaje o stave ovzdušia a následne vyhodnocovať tieto údaje pre ďalšie spracovanie do databázy, poprípade upozornenie užívateľa. Platforma bude využívať na prácu mikrokontrolér EPS32 ku ktorému budú pripojené rôzne senzory a displej na okamžité zobrazovanie nameraných dát. Pri návrhu sa bude dbať na najväčšiu presnosť, flexibilitu zariadenia, a jeho rôznorodé použitie či už vo výrobných halách, kanceláriách alebo aj domácnostiach., This work focuses on the design and construction of a platform for measuring air quality in the workplace. The platform will collect data on air conditions and subsequently evaluate this data for further processing into a database or possibly alerting the user. The platform will utilize an ESP32 microcontroller, to which various sensors and a display for real-time data visualization will be connected. The design will emphasize on the highest accuracy, flexibility of the device, and its diverse applications in manufacturing halls, offices, or even homes.

Daná bakalářská práce je věnována určení polohy pomocí GPS. GPS modul při- jímá signál GPS a přeposílá do vývojové desky, kde je následně uložen do datové struktury a přeposlán na server. Server data o poloze zařízení zpracovává a od- ráží na mapě, kterou generuje. Pro získání přístupu k zobrazení dat uživatel musí projít autorizaci a správně zadat jméno a heslo. Teoretická část práce je věnována elektronickému přenosu dat, standardům a protokolům datového přenosu, GPS a také popisuje základní vlastnosti a funkce hardwaru použitého pro návrh a realizaci zařízení., This bachelor’s thesis is devoted to determining the location using GPS. The GPS module receives the GPS signal and forwards it to the development board, where it is subsequently stored in a data structure and forwarded to the server. The server processes data about the location of the device and reflects it on the map it generates. To gain access to view the data, the user must pass authorization and correctly enter the name and password. The theoretical part of the work is devoted to electronic data transmission, data transmission standards and protocols, GPS and also describes the basic properties and functions of the hardware used for the design and implementation of the device.

Tato práce je zaměřena na naprogramovaní mobilní aplikace, která bude kompatibilní s běžnými mobilními operačními systémy, a demonstraci obousměrné bezdrátové komunikace mezi aplikací a zadaným modulem ESP32. Pro komunikaci mezi zařízeními byla zvolena bezdrátová technologie Bluetooth a mobilní aplikace byla navrhnuta a naprogramována v Qt Frameworku. Pro demonstraci funkčnosti bezdrátové komunikace je modul ESP32 nakonfigurován do role SPP serveru, ke kterému se mobilní zařízení připojuje v roli klienta., This work is focused on programming a mobile application that will be compatible with common mobile operating systems, and demonstrating two-way wireless communication between the application and the specified ESP32 module. Bluetooth wireless technology was chosen for communication between devices, and the mobile application was designed and programmed in the Qt Framework. To demonstrate the functionality of wireless communication, the ESP32 module is configured in the role of an SPP server, to which the mobile device connects in the role of a client.

Tato práce se zaměřuje na problematiku automatizace akvárií a jejím cílem je navrhnout vlastní systém sloužící tomuto účelu. V práci jsou shrnuty technické požadavky na provoz akvária a je proveden průzkum trhu se zaměřením na existující komerční řešení v oblasti automatizace. Praktická část práce detailně popisuje návrh zařízení a jeho jednotlivé fáze. Je popsána architektura na úrovni funkčních bloků, tvorba elektrických schémat i návrh desek plošných spojů. Poslední část je pak věnována softwaru. Výstupem práce je modulární systém sestávající z řídící jednotky a několika připojených periferií obsluhujících konrétní sensory a akční členy. Celý systém je možné konfigurovat vzdáleně pomocí webové aplikace., This thesis delves into the topic of aquarium automation, aiming to design custom system for this purpose. The essential technology requirements for efficient aquarium operation are summarized at the beggining followed by the market survey with depiction of existing commercial solutions in the field of automation. Regarding the practical part, the thesis explain the design process of the device and takes a deeper look at its crutial steps. System architecture is disccused as well as the creation of electrical schematics, and the design of custom printed circuit boards. The final part of the text is dedicated to the software. The outcome of the thesis is a modular system consisting of a control unit and several connected peripherals managing specific sensors and actuators. The entire system can be configured remotely via a web application.

Cílem bakalářské práce je návrh a realizace systému pro automatické monitorování CO2 (vznikajícího při fermentačním procesu přeměny cukrů na alkohol) a teploty kvasné směsi. Naměřená data budou bezdrátově přenášena do webové aplikace, ve které budou naměřená data zaznamenána v tabulce. Součástí práce je rešerše způsobů a metod měření koncentrace CO2. Celé měřící zařízení bude realizováno na ESP32 a napájeno z baterie., The purpose of bachelor thesis is the design and realization of a system for automatic monitoring of CO2, created during the fermentation process of sugars to alcohol, and of the temperature of the fermenting solution. The measured data will be wirelessly transmitted to a web application, which will save the measured data in to a table. Part of the thesis is a research of ways and methods of measuring CO2 concentration. The entire measuring device will be implemented on an ESP32 and powered by a battery.

Táto práca sa zaoberá implementáciou návrhu hardvéru a softvéru pre existujúcu hydroponickú mikrofarmu. Práca obsahuje rešerš literatúry a internetu zameranú na automatizované pestovanie rastlín. V práci sú opísané a porovnané rôzne typy bezpôdnych pestovateľských systémov. Riešia sa všeobecné požiadavky na rastliny a diskutuje sa o týchto požiadavkách. V práci je opísané aj inštrumentácia pomocou špecifických komponentov. Systém zahŕňa riadiacu jednotku, ovládanie ohrevu a prevzdušňovania živného roztoku, nastaviteľné osvetlenie a snímače pH, EC a teploty vody a okolia. Okrem toho sa diskutuje o výhodách a nevýhodách dvoch vybraných mikroprocesorových jednotiek. Ďalej je v práci opísaná aj činnosť mikrokontroléra, ktorý riadi jednotlivé komponenty. Táto práca stručne opisuje všeobecné zapojenie jednotlivých komponentov a obsahuje schémy zapojenia a dosku plošných spojov. Táto práca opisuje program firmvéru a funkcie webového rozhrania, ktoré slúži na interakciu so systémom. Okrem toho je vybavený funkciami diaľkového ovládania a monitorovania prostredníctvom webového rozhrania s e-mailovými upozorneniami pre potreby externých zásahov. Súčasťou tejto práce je aj implementácia elektroniky z hľadiska montáže a kalibrácie., This thesis deals with the implementation of hardware and software design for an existing hydroponic micro-farm. The thesis includes a literature and internet search focused on automated plant cultivation. A description of different types of soilless cultivation systems is given in the thesis. General plant requirements are addressed and these requirements are thoroughly discussed. Instrumentation using specific components is also described in the thesis. The system integrates a control unit, heating and aeration controls for the nutrient solution, adjustable lighting, and sensors for pH, EC, and adjustable water and ambient temperature. In addition, the advantages and disadvantages of two selected microprocessor units are discussed. Further, the operation of the microcontroller that controls the individual components is also described in the thesis. This thesis briefly describes the general circuitry of each component and includes circuit diagrams and the schematic of a printed circuit board. This thesis describes the program of the firmware and the functions of the web interface used to interact with the system. Additionally, it features remote control and monitoring capabilities via a web interface, with email alerts for external intervention needs. This thesis also includes the implementation of the electronics in terms of assembly and calibration.

Diplomová práca sa zaoberá návrhom systému na regulovanie teploty vody v akváriu a meranie tvrdosti vody. V práci je popísaná tepelná analýza konkrétneho modelu akvária a simuláciou je stanovený požadovaný tepelný výkon. Následne je na základe tohto výkonu navrhnuté tepelné čerpadlo založené na Peltierovom module, ktoré doplnené o výmenníky tepla medzi vodou a vzduchom. Ďalej je v práci navrhnutá riadiaca jednotka založená na mikrokontroléri ESP32-S3. Riadiaca jednotka je doplnená o DC-DC menič, napájajúci tepelné čerpadlo, záložný zdroj energie pre mikrokontrolér a vstupný DC-DC menič. Na záver je navrhnuté webové rozhranie s databázou bežiace na mikropočítači Raspberry Pi 4B, pomocou ktorého je možné meniť požadovanú teplotu vody, dobu osvetlenia akvária a zobrazovať merané parametre vody., This master’s thesis describes design of the system, which automatically regulates water temperature in aquarium and measures water hardness. There is performed thermal analysis of specific model of aquarium, which defines required heat power. Based on this power Peltier module and heat exchangers are selected, that are part of designed heat pump. Thesis describes design of control unit based on ESP32-S3 microcontroller and complementary power supply circuit for Peltier module and uninterruptible power supply for microcontroller. Subsequently, there is designed web user interface running on Raspberry Pi 4B, which allows user to change desired water temperature, lighting interval and display measured water parameters.

Práce se zabývá návrhem a vytvořením meteostanice vhodné pro zahrádkáře. Vytvořené zařízení je schopno měřit teplotu, tlak, vlhkost vzduchu, množství srážek, rychlost a směr větru, UV index a rovněž teplotu a vlhkost půdy v několika hloubkách. Meteostanice je napájena z akumulátoru s pomocným dobíjením z fotovoltaického panelu. Práce je rozdělena do několika částí. V teoretické části jsou popsány jednotlivé fyzikální principy měření uvažovaných veličin. Následně je provedeno srovnání dostupných senzorů a poté proveden jejich finální výběr. Třetí část se zabývá návrhem a realizací hardwarového zapojení včetně vytvoření DPS. V této kapitole jsou rovněž navrženy držáky jednotlivých senzorů pro vytištění na 3D tiskárně, které jsou následně vytištěny. Čtvrtá část se zabývá problematikou vývoje software, který je blíže popsán. Nakonec je celá meteostanice sestavena, zapojena a je ověřena funkčnost všech komponent pomocí zasílání naměřených dat na Thingspeak., The thesis deals with the design and creation of a weather station suitable for gardeners. The created device is able to measure temperature, pressure, humidity, amount of precipitation, wind speed and direction, UV index and also temperature and soil moisture at several depths. The weather station is powered by a battery with auxiliary charging from a photovoltaic panel. The thesis is divided into several parts. The theoretical part describes the individual physical principles of measurement of the considered physical quantities. Subsequently, a comparison of available sensors is made and then a final selection is made. The third part deals with the design and implementation of the hardware circuitry including the creation of the PCB. In this section, the holders of each sensor are also designed for printing on a 3D printer, which are then printed. The fourth section deals with software design issues, which is described in more detail. Finally, the whole weather station is assembled, wired and the functionality of all components is verified by sending the measured data to Thingspeak.

Cieľom diplomovej práce je preštudovať možnosti vytvorenia monitorovacieho systému pre staršie výrobné zariadenia už v jestvujúcej prevádzke. Vybrať voči charakteru zariadení potrebné komponenty pre vytvorenie systému, ktorý je schopný snímať a poskytovať informácie o činnostiach na zariadení. Ďalej navrhnúť vhodný komunikačný model pre prehľadné informovanie o prevádzke, odosielanie a ukladanie údajov. Tretím cieľom je analyzovanie dvojjadrového mikroprocesoru ESP32 voči svojim predchodcom v úlohe riadiacej jednotky systému., The aim of the diploma thesis is to study the possibilities of creating a monitoring system for older production facilities already in operation. Select the necessary components for the nature of the equipment to create a system that is able to capture and provide information about activities on the equipment. The second goal is to design a suitable communication model for clear information about the operation, sending and storing data. The third goal is to analyze the dual-core ESP32 microprocessor against its predecessors in the role of system control unit.

AD5941, bioimpedancia, bioimpedančná spektroskopia, chytré poľnohospodárstvo, EIS, ESP32, IEEE 802.15.4, The Master's thesis is dealing with the design of an intelligent measuring unit aimed at the field of smart agriculture. The proposed measuring unit is intended to provide automated measurements and monitoring of plant conditions utilizing electrical bioimpedance spectroscopy. In the theoretical part of the thesis, the concept of bioimpedance is introduced, the main focus is on the interpretation of its value in the context of agriculture. The practical part of the thesis is dealing with the design and implementation of a prototype impedance analyzer which utilizes an integrated analogue impedance interface. The output of the thesis is a prototype of the measuring unit and an interface for visualization of the measured data. The conclusion of the thesis is devoted to the evaluation of the results of the measurements, which have been conducted by the constructed prototype.