Bachelor's Thesis

Intelligent lighting for large spaces

Final Thesis 2.07 MB Appendix 1.07 MB

Author of thesis: Jiří Dlouhý

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Jan Králík, Ph.D.

Reviewer: Ing. Martin Appel, Ph.D.

Abstract:

This bachelor's thesis focuses on the design and implementation of a modular intelligent lighting system intended for larger spaces, such as apartment buildings, halls, schools, or cultural centers. The goal of the thesis is to create a system that can efficiently control lighting based on the presence of individuals and optimize energy consumption or improve user comfort. The work includes a review of current technologies, analysis of requirements, system architecture design, implementation, and prototype testing.

Keywords:

Intelligent lighting, modular system, large spaces, sensor equipment, mechatronics, automation

Date of defence

12.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Při obhajobě student nejprve prezentoval svoji bakalářskou práci, následně byly přečteny posudky a student odpovídal na dotazy oponenta. Poté byly členy komise položeny následující otázky: Na zobrazeném schématu modulu vysvětlete důvod zapojení diody a jak měla být zapojena? Bylo v zapojení realizováno galvanické oddělení napájení a komunikační sběrnice? Doporučení na galvanické oddělování napájení v průmyslové realizaci. Jakou knihovnu jste v programu použil, jak je spolehlivá? Dotaz na parametry výkonových součástek v napájecí části. Existuje nějaké cenově dostupné průmyslové řešení automatizace osvětlení, než použité DALI? Na závěr byla obhajoba hodnocena jako velmi dobrá.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Mechatronics (B-MET-P)

Composition of Committee

Pplk. Ing. Radek Doskočil, Ph.D. (předseda)
Ing. Martin Appel, Ph.D. (místopředseda)
Ing. David Vlachý (člen)
doc. Ing. Radek Vlach, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Pokorný, Ph.D. (člen)
Ing. Lubomír Houfek, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Bastl, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Vorel, Ph.D. (člen)
Ing. Stanislav Frolík, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Jan Králík, Ph.D.

Pan Dlouhý se ve své práci zabývá návrhem modulů pro systém inteligentního osvětlení určený pro rozsáhlejší prostory. Cílem práce bylo na základě analýzy existujících řešení navrhnout a otestovat modulární systém pro automatické řízení osvětlení na základě detekce přítomnosti, případně prostřednictvím vzdáleného řízení přes server. Jedná se o komplexní mechatronický problém zahrnující návrh koncového modulu obsahujícího komunikační rozhraní, řídicí část, obsluhu senzorů a výkonovou část, dále návrh uživatelského rozhraní a nadřazené řídicí jednotky.

Student se v práci zaměřuje především na popis koncového modulu, zatímco popis uživatelského rozhraní je velmi stručný a jeho ukázka je uvedena pouze v příloze. Důležité aspekty práce student v průběhu řešení konzultoval, avšak po upřesnění cílů již další konzultace aktivně nevyhledával. Na dílčí dotazy týkající se postupu řešení však reagoval vždy včas. Práci doporučuji k obhajobě a navrhuji hodnocení A/B, tedy …
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Martin Appel, Ph.D.

Bakalářská práce studenta Jiřího Dlouhého se věnuje návrhu a realizaci modulárního systému inteligentního osvětlení pro rozsáhlejší prostory. Cílem bylo vytvořit systém, který umožní řídit osvětlení pomocí vlastních I/O modulů, řídicí jednotky a webového rozhraní. Práce zahrnuje rešerši současných řešení, návrh architektury, návrh a výrobu DPS, implementaci komunikační vrstvy a základní softwarové části.

Kladně hodnotím především praktický rozsah práce. Student neostal pouze u obecného návrhu, ale vytvořil prototyp, navrhl vlastní desku plošných spojů, nechal ji vyrobit, osadil ji a oživil. Pozitivní je také to, že v průběhu práce dokázal upravit původní návrh po zjištění nevhodnosti mikrokontroléru ATmega328P a přešel na vhodnější ESP32. To ukazuje, že student při řešení reagoval na skutečné technické problémy.

Za přínosnou považuji také snahu o modulární architekturu, automatické adresování prvků v řetězci a propojení hardwarové části s webovou aplikací, MQTT brokerem a prostředím Node-RED. Výsledek práce má potenciál pro další vývoj a student prokázal schopnost propojit návrh elektroniky, embedded software a vyšší softwarovou vrstvu.

Slabší stránkou práce je poměrně stručné ověření výsledného systému. V textu je uvedeno, že byla ověřena základní funkčnost, ale chybí podrobnější testování počtu modulů, délky vedení, spolehlivosti komunikace, chování při výpadku modulu, ztrátovosti paketů nebo zatížení výkonového výstupu. Právě tyto vlastnosti jsou u systému pro rozsáhlejší prostory zásadní. Některé části softwaru jsou popsány spíše koncepčně a není vždy zřejmé, co bylo skutečně realizováno a co je pouze návrh do budoucna.

Formálně je práce přehledně členěná, ale její rozsah je na bakalářskou práci s vlastním návrhem hardwaru a softwaru poměrně krátký. Rešerše je použitelná, ale u některých částí by bylo vhodné jít více do hloubky, zejména při porovnání vlastního řešení s existujícími standardy, jako je DALI. Přes uvedené výhrady považuji práci za zdařilou, protože student vytvořil funkční technický základ systému a splnil hlavní cíle bakalářské práce. Práci doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací B
Topics for thesis defence:
  1. V práci uvádíte, že pro průmyslové a rozsáhlejší instalace je vhodným standardem DALI. Jaké jsou hlavní důvody, proč jste se rozhodl pro vlastní komunikační protokol místo použití standardu DALI nebo DALI-2?
  2. Jakým způsobem byste otestoval maximální počet modulů, maximální délku vedení a chování systému při poruše jednoho modulu v řetězci?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová