Přístupnostní navigace
E-application
Search Search Close
Master's Thesis
Author of thesis: Ing. Matěj Kudera
Acad. year: 2023/2024
Supervisor: doc. Ing. Vladimír Janoušek, Ph.D.
Reviewer: Dr. Ing. Petr Peringer
Aim of this master thesis was to create a small meteorological probe (PicoBaloon) which can record its position and basic meteorological information. Information recorded by this probe has to be transmitted to the user so it can be evaluated. Theoretical portion of this work describes how to create this type of device and which technologies can be used for its implementation. Next, information describing what exactly PicoBaloon is are presented, which are then used to form requirements for this system. Based on described technologies and system requirements final system design was created. Created system consists of two parts. First part is the probe itself which is created on its own piece of printed circuit board. Probe is controlled by a small microcontroller and consists of components that can generate power with a small solar panel, determine its position with GPS, record meteorological information and send recorded information to the user with wireless technology. Second part of the created system is a web application which presents recorded data to the user. At the end of this thesis physical creation and testing of this system is described.
PicoBaloon, PCB creation, microcontroller, IoT device, autonomous systems, wireless communication, Sigfox, LoRa, LoRaWAN, satellite communication systems, Iridium, Argos, satellite navigation, GPS, Galileo, GLONASS, Troposphere, environmental limits of device
Date of defence
27.08.2024
Result of the defence
Defended (thesis was successfully defended)
Grading
C
Process of defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm C.
Topics for thesis defence
Language of thesis
Czech
Faculty
Fakulta informačních technologií
Department
Department of Intelligent Systems
Study programme
Information Technology and Artificial Intelligence (MITAI)
Specialization
Intelligent Devices (NIDE)
Composition of Committee
doc. Ing. Richard Růžička, Ph.D., MBA (předseda) doc. Ing. František Zbořil, CSc. (člen) doc. Mgr. Adam Rogalewicz, Ph.D. (člen) Ing. Libor Polčák, Ph.D. (člen) doc. Mgr. Kamil Malinka, Ph.D. (člen) doc. Ing. Tomáš Martínek, Ph.D. (člen)
Supervisor’s reportdoc. Ing. Vladimír Janoušek, Ph.D.
Jde o zadání od firmy NXP, původně z roku 2022. Zadání bylo splněno.
Práce byla odevzdána včas a její obsah byl konzultován.
-
Studijní materiály si student vyhledal samostatně a použil je smysluplně.
Během řešení došlo k výměně několika e-mailů ohledně formálních záležitostí, týkajících se zadání, obhajoby semestrální práce a odložení prvního odevzdání. Po neúspěšné první obhajobě proběhla poměrně obsáhlá konzultace a zásadní připomínky k práci byly v nové verzi vzaty v úvahu.
Grade proposed by supervisor: C
Reviewer’s reportDr. Ing. Petr Peringer
Autor navrhl a implementoval technické i programové vybavení pro malou meteorologickou sondu a experimentálně ověřil její funkčnost. Tím prokázal základní inženýrské schopnosti. Text i technické řešení by podle mého názoru měly být zpracovány lépe. Proto navrhuji celkové hodnocení pouze stupněm D/65b.
Evaluation level: zadání splněno
Zadání požaduje pouze záznam polohy balonu, řešení je navíc doplněno o záznam tlaku, teploty a vlhkosti vzduchu.
Evaluation level: je v obvyklém rozmezí
Text má cca 100 vysazených stran. Některé části považuji za nepodstatné - například historické přehledy vývoje počtu IoT zařízení a popis systému GPS by bylo možné vynechat. Naopak by práci prospěl alespoň úvod do návrhu nízkopříkonových obvodů, který mi v textu chybí.
Text je strukturován do 15 kapitol, přitom některé mají jen 2-3 strany - to považuji za nevhodné. Popis funkce jednotlivých součástek elektrických obvodů je pouze minimální, autor často odkazuje jen na převzatá vzorová zapojení od výrobců. Výpočet odhadů spotřeby energie na 6 platných míst (viz např. str. 76 dole) nedává smysl vzhledem k toleranci součástek a přesnosti měření. Návrh webové aplikace není dobře popsán (viz např. obrázek 9.2 na str. 44). Celkově textovou část hodnotím jako podprůměrnou.
Typografie je na dobré úrovni, Výhrady mám k formátování některých položek v seznamu literatury, které překračují délku řádku (viz str. 99). Některé poznámky pod čarou by bylo dobré nahradit odkazem na literaturu. Také sazba textu vysvětlující význam proměnných u všech matematických vztahů je nevhodná (viz např. str. 46).
Z hlediska jazykového je text mírně podprůměrný (některé formulace jsou hovorové nebo nepřesné) a také jsem našel několik překlepů.
Seznam použité literatury má 41 položek, což je vyhovující. Autor použil databázi SQLite (str.79) ale v seznamu literatury odpovídající položka chybí.
Kód pro MCU je do značné míry převzatý a adaptovaný z různých citovaných zdrojů. Odhaduji vlastní přínos autora na max 1000 řádků zdrojového kódu. Vytvořená deska s elektronikou funguje a byla ověřena reálným experimentem. Problém je pouze ve vyšším odběru při čekání na další vysílání (viz str. 85), jehož přesnou příčinu autor nezjistil. Vytvořená jednoduchá webová aplikace je funkční.
Výsledné řešení funguje dobře, nicméně pro praktické použití by bylo nutné provést ještě optimalizaci spotřeby a zjednodušení obvodu (např. některé spínací tranzistory jsou zbytečné). Bylo by také vhodné provést více testů, především při nízkých teplotách.
Evaluation level: průměrně obtížné zadání
Práce řeší mnohokrát prakticky vyřešený problém, liší se jen zaměřením na čipy od NXP.
Grade proposed by reviewer: D
Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová