Přístupnostní navigace
E-application
Search Search Close
Bachelor's Thesis
Author of thesis: Mário Perecz
Acad. year: 2025/2026
Supervisor: Ing. Petr John
Reviewer: doc. RNDr. Pavel Smrž, Ph.D.
The Internet of Things generates a constant stream of time-series measurements from various types of sensors. However, simply storing the data is not sufficient to gain actionable insights and requires more advanced analysis. The aim of this thesis is to investigate the suitability of OLAP approaches for analyzing IoT data and to demonstrate in practice that they are effective in this environment. The output is an extension of the RIoT platform with an analytical module that represents an alternative approach to traditional solutions based on a standalone OLAP server. The module utilizes the ETL process in Apache Spark and the Apache Druid analytical database. The functionality of the solution is demonstrated using publicly available air quality data from the Czech Hydrometeorological Institute. The usability of the resulting user interface, which provides access to typical OLAP operations through interconnected analytical views, was verified through user testing.
Internet of Things, IoT, OLAP, analytical processing, multidimensional analysis, analytical database, RIoT, Apache Druid, Apache Spark, air quality
Date of defence
15.06.2026
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 přítomných. 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
Slovak
Faculty
Fakulta informačních technologií
Department
Department of Information Systems
Study programme
Information Technology (BIT)
Composition of Committee
doc. Dr. Ing. Dušan Kolář (předseda) doc. Dr. Ing. Otto Fučík (místopředseda) RNDr. Marek Rychlý, Ph.D. (člen) Ing. František Grézl, Ph.D. (člen) Ing. Tomáš Goldmann, Ph.D. (člen)
Supervisor’s reportIng. Petr John
Student pracoval samostatně, důkladně a pečlivě. Výsledkem je kvalitní řešení, které poskytuje nejen zřetězené zpracování otevřených dat z portálu ČHMÚ, ale také umožňuje koncovým uživatelům tato data procházet a analyzovat podle vlastních potřeb. Navrhuji hodnocení stupněm A.
Cílem této bakalářské práce bylo navrhnout a implementovat nástroj pro OLAP analýzu z chytrých zařízení v rámci internetu věcí, IoT. Za tímto účelem student nejprve prozkoumal oblast IoT a související koncepty, jako jsou chytrá města (Smart Cities) a komunikační technologie. Dále se student seznámil s problematikou zpracování OLAP, rozdíly proti OLTP a v neposlední řadě s aktuálně využívanými přístupy k OLAP v rámci IoT. Jelikož studentova práce spočívala v rozšíření již existující IoT platformy RIoT, musel student v další části tuto platformu vhodně analyzovat a zaměřit se jak na její současnou architekturu, tak na aktuálně využívané typy databází, aby mohl vyhodnotit požadavky na úložiště dat pro OLAP zpracování. Poté student navrhl rozšíření v podobě hromadného a zřetězeného zpracování dat pomocí mikroslužeb. Každá z těchto mikroslužeb zajišťuje samostatnou činnost a stará se o načítání a transformaci dat, jejich převod do vhodného formátu pro další práci a uložení do specializovaného úložiště Apache Druid. V rámci implementace student zrealizoval nejen zmíněné mikroslužby, ale také implementoval aplikační rozhraní pro práci s úložištěm Apache Druid poskytující potřebné funkce pro OLAP, a dále vhodně rozšířil uživatelské rozhraní. Pro implementaci musel student nastudovat velké množství technologií. Primárně se jednalo o zmíněné úložiště Apache Druid a další technologie na datové vrstvě v podobě InfluxDB (ve verzích 2 a 3), PostgreSQL a RabbitMQ, programovací jazyky Go, Java a Python, nástroje pro práci s kontejnery Docker a Docker compose a nástroje pro tvorbu komponent, React. Práce byla otestována z pohledu nasazení na konkrétním fakultním serveru, zpracováním otevřených dat od Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ) a zachycením a zhodnocením relevantních metrik. Kromě toho bylo provedeno uživatelské testování zaměřené na uživatelskou interakci se zpracovanými daty. Zadání hodnotím jako obtížné a to jak z důvodu rozsahu, tak kvůli nutnosti nastudovat aktuální přístupy k této analýze v IoT. Student úspěšně zadání splnil v celém rozsahu, a to kvalitním způsobem. Práce navazuje na a rozvíjí výstupy vznikající v rámci mé disertační práce [1].
[1] John, Petr. Optimising processes in IoT. Brno, 2024. Pojednání k tématu disertační práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta informačních technologií.
Student prostudoval doporučenou literaturu a sám aktivně vyhledával další relevantní zdroje.
Student komunikoval po celý akademický rok. Konzultace s vedoucím práce probíhaly online přibližně jednou za dva týdny. V letním semestru pak probíhaly konzultace přibližně jednou za týden. Student také často komunikoval prostřednictvím zpráv a informoval o pokroku. Student řádně plnil zadané úkoly a práce postupovala dobrým tempem.
Student dokončil praktickou část bakalářské práce včas, což umožnilo otestovat integraci do existujícího projektu a nasadit jím upravené řešení. Technická zpráva byla dokončena na poslední chvíli, ale i přes to byla řádně konzultována. Vzhledem k rozsahu práce je tento fakt pochopitelný.
-
Grade proposed by supervisor: A
Reviewer’s reportdoc. RNDr. Pavel Smrž, Ph.D.
Vytvořený systém je plně funkční a bez výhrad splňuje zadání. Technická zpráva má výbornou úroveň, čerpá z mnoha relevantních zdrojů a provádí čtenáře vhodným způsobem od obecných poznatků až po specifika návrhu a implementace, stejně jako vyhodnocení systému. Celkově hodnotím práci jako velmi dobrou, případně až výbornou, podle kvality samotné prezentace v rámci státní zkoušky.
Evaluation level: obtížnější zadání
Zadání bylo mírně obtížnější, vyžadovalo prostudování problematiky OLAP a, zejména, současného systému RIoT, a vytvoření a otestování systému, který snese srovnání s profesionálními řešeními, používanými v praxi.
Technická zpráva má velmi dobrou prezentační úroveň, členění na kapitoly je logické, rozsahy jednotlivých částí jsou vhodně zvoleny a navazují na sebe tak, aby i čtenář neseznámený s problematikou OLAP, případně s detaily systému RIoT, snadno pochopil motivaci, realizaci i vyhodnocení vytvořeného řešení.
Po typografické i jazykové stránce má práce výbornou úroveň, splňuje všechny formální náležitosti, kladené na bakalářkou práci, a text zjevně prošel důkladnou kontrolou.
Realizační výstup je velmi zdařilý, i při předvedení výsledků práce mně student jasně demonstroval funkčnost vytvořeného programového řešení. Dokumentace odpovídá běžným standardům a výsledky byly ověřeny ve vhodně zvolených a vyhodnocených experimentech a testech. Využité externí moduly byly použity v souladu s licenčními podmínkami a autorským právem a v kódu je jasně rozlišeno, které části vytvořil student sám a které jsou převzaty. Ocenil bych pouze větší důraz na časovou náročnost vyhodnocení složitějších analytických dotazů, nicméně podle vyjádření studenta jsou odezvy natolik rychlé, že dobu čekání uživatelé nevnímají nijak negativně.
Výsledky jsou bezprostředně využitelné v rámci vytvářeného systému a zdá se, že by o jejich nasazení mohla mít zájem i spolupracující firma.
Evaluation level: zadání splněno
Zadání bylo bez výhrad splněno, výborně je provedeno začlenění pokročilých analytických funkcí OLAP, propojení se současným systémem RIoT a vyhodnocení prvotního načítání rozsáhlých dat, která mají být dále analyzována.
Evaluation level: je v obvyklém rozmezí
Technická zpráva má očekávaný rozsah, všechny části jsou informačně bohaté a jsou vhodně zvoleny proporce mezi rozborem řešené problematiky ve formě přehledu současného stavu poznání, popisu návrhu a implementace studentova řešení a testování a vyhodnocení.
Práce cituje značné množství relevantních zdrojů, výběr studijních pramenů je výborný, všechny mají jasný vztah k tématu a dobře dokreslují části systému, kterých se daná část textu týká. Převzaté prvky jsou řádně odlišeny od vlastních výsledků a úvah a blibliografické citace jsou úplné a v souladu s citačními zvyklostmi a normami.
Grade proposed by reviewer: B
Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová