Bachelor's Thesis

Systém pro vydávání klíčů

Final Thesis 5.05 MB

Author of thesis: Adam Friedman

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. Ing. Vojtěch Mrázek, Ph.D.

Reviewer: Ing. Martin Hurta, Ph.D.

Abstract:

This bachelor’s thesis deals with the design and implementation of a system for issuing door keys in environments where replacing mechanical locks with electronic ones is not suitable or economical. It first analyzes methods of user identification and then compares existing commercial solutions. The aim of the thesis is to design an affordable and extensible solution that enables secure key storage, multiple identification methods, and remote system management while remaining resilient to Internet outages. The proposed system consists of a main unit with a touchscreen display, door modules, a remote management server, and a mobile application. The result of the thesis is a functional prototype that verifies the proposed architecture, separate key storage, remote management, and cooperation between the individual parts of the system.

Keywords:

key issuing, key management, access control system, embedded system, microcontroller, RFID, PIN code, MQTT, I2C, ESP32, mobile application, remote management

Date of defence

18.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

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 a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm B.

Topics for thesis defence

  1. Jakým způsobem je řešen přístup ke klíčům v případě kompletního výpadku systému?
  2. Z jakých důvodů byla zvolena samostatná serverová část namísto implementace serveru přímo do systému pro výdej klíčů a jaké výhody toto řešení přináší?

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Information Technology (BIT)

Composition of Committee

prof. Ing. Lukáš Sekanina, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Ondřej Lengál, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Marta Jaroš, Ph.D. (člen)
Ing. Libor Polčák, Ph.D. (člen)
Ing. Tomáš Milet, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Vojtěch Mrázek, Ph.D.

Aktivita studenta během práce mohla být lepší. I přes to se mu však podařilo vytvořit kvalitní a funkční implementaci, která by se mohla stát základem jak otevřeného projektu, tak i být doplněna v ucelený systém. Proto navrhuji hodnocení stupněm B - velmi dobře.

Evaluation criteria Verbal classification
Informace k zadání

Zadání cílilo na tvorbu zařízení pro menší komunitní a kulturní domy bez trvalé recepce. Vlastní požadavky na funkčnost vycházely přímo ze zadání. Práce přímo nevyžadovala tvorbu vlastních HW modulů, ale stačila pouze tvorba prototypu na základě existujících modulů. Student toto zadání, z mého pohledu průměrně složité, splnil a vytvořil funkční systém.

Práce s literaturou

Úkolem studenta bylo vytvořit rešerši existujících řešení. Celkově však literatura při vlastní realizaci (vyjma dokumentací a technických poznámek) nebyla využívána.

Aktivita během řešení, konzultace, komunikace

Student pracoval samostatně, konzultace moc nevyužíval, ale i tak se mu podařilo vytvořit funkční řešení splňující požadavky zadání.

Aktivita při dokončování

Technická část práce byla dokončena včas, technická zpráva byla ve více kolech konzultována a revidována.

Publikační činnost, ocenění

Není známa.

Points proposed by supervisor: 80

Grade proposed by supervisor: B

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

Student splnil zadání, provedl rešerši relevantních oblastí a navrhl a implementoval systém pro výdej klíčů. Vzhledem k mírným nedostatkům technické zprávy, ale dobrému realizačnímu výstupu navrhuji hodnocení stupněm C – dobře

Evaluation criteria Verbal classification Points
Náročnost zadání

Evaluation level: průměrně obtížné zadání

Jedná se o průměrně obtížné zadání, které vyžaduje nastudování identifikace osob ve vestavěných systémech a existujících systémů pro vydávání klíčů. Na základě nastudovaných znalostí pak bylo potřeba navrhnout, implementovat a ověřit systém pro automatizovaný přístup ke klíčům od dveří v budově. Obtížnost zadání však může být značně ovlivněna výslednou formou realizačního výstupu, např. počtem a typy pokrytých způsobů identifikace osob.

Prezentační úroveň technické zprávy

Technická zpráva je obecně logicky strukturovaná a je rozdělena do kapitol věnujících se postupně možnostem identifikace osob, existujícím přístupovým systémům, návrhu, implementaci a vyhodnocení výsledného díla.

Kapitola 2 popisuje na sedmi stranách běžné možnosti identifikace uživatele ve vestavěných zařízeních. Kapitola 3 popisuje na šesti stranách elektronické přístupové systémy do budov se zaměřením na systémy pro výdej klíčů. V teoretické části práce však chybí výklad věnovaný samotným vestavěným systémům a komunikačním protokolům. Ty jsou pak zčásti vysvětlovány až průběžně v následujících kapitolách věnovaných návrhu a implementaci, stejně jako například typy použitelných zámků.

Kapitola 4 popisuje návrh systému včetně jeho jednotlivých částí. V některých pasážích se však již zabývá implementací, například popisem schématu databáze či formátu zpráv mezi hlavní jednotkou a dveřními moduly. Návrhu by také prospělo schéma zobrazující všechny navržené části a jejich propojení.
Kapitola 5 pak detailně popisuje implementaci systému, který je vyhodnocen v kapitole 6.

75
Formální úprava technické zprávy

Práce je psána dobrou češtinou a obsahuje pouze minimum překlepů a chyb. Mezi zaznamenané typografické prohřešky pak patří jednopísmenné předložky a spojky na koncích řádků či v textu neodkazovaná tabulka 4.1.

85
Realizační výstup

Student v rámci své práce vytvořil prototyp systému pro automatizovaný výdej klíčů společně s doprovodným serverem, webovou aplikací a mobilní aplikací pro systém Android. Zdrojové kódy jsou psány ve více programovacích jazycích odpovídajících zvoleným prostředím. Kódy jsou logicky členěny, komentáře jsou však spíše skromné a popisují především kritické sekce.

Výsledné dílo staví na hlavní jednotce osazené dotykovou obrazovkou, ke které je možné připojovat více dveřních modulů, přičemž každý je schopen obsloužit až čtyři schránky sloužící k uchování a výdeji jednoho klíče. Hlavní jednotka komunikuje se serverovou částí, která v databázi uchovává seznam uživatelů a oprávnění k jednotlivým klíčům. Uživatelé se mohou identifikovat pomocí RFID karty, mobilní aplikace či jednorázového PINu. Hlavní jednotka, mobilní aplikace i webová aplikace pak umožňují správu jednotlivých modulů, uživatelů, klíčů a oprávnění.

Výsledný systém je navržen tak, aby umožnil jednoduchou instalaci hlavního modulu i jeho rozšíření o další dveřní moduly. Zařízení pro výdej klíčů pak zvládá jejich výdej i při výpadku síťového spojení, přičemž po jeho opětovném navázání je zajištěna synchronizace dat mezi zařízením a serverovou částí. Komunikace se serverovou částí je pak z bezpečnostních důvodů šifrovaná.

Textová zpráva bohužel postrádá dokumentaci finálního prototypu či rozsáhlejší otestování jeho funkčnosti. Zpráva sice obsahuje požadované vyhodnocení parametrů navrženého systému, ověření funkčnosti skupinou uživatelů se zadaným úkolem k provedení by však bylo vítané. Oponentovi byl nicméně prototyp osobně předveden včetně základního ověření jeho funkčnosti.

85
Využitelnost výsledků

Navržený systém pro výdej klíčů je obstojným prototypem, který by po vyrobení vhodných schránek pro uchování klíčů a pro samotný hlavní modul mohl jistě plnit svou funkci v místě s nižším rizikem zneužití, jako je v textové zprávě zmiňovaná skautská klubovna. Pro širší nasazení by pak bylo kromě bezpečných schránek potřeba vyřešit ještě využití šifrovaných RFID karet a rozpoznání přítomnosti klíče ve schránce.

Rozsah splnění požadavků zadání

Evaluation level: zadání splněno

Zadání bylo splněno.

Rozsah technické zprávy

Evaluation level: je v obvyklém rozmezí

Technická zpráva je svým rozsahem v obvyklém rozmezí.

Práce s literaturou

Seznam použité literatury čítá více než dostatečných 68 položek, které jsou vhodně použity. V naprosté většině se však jedná pouze o webové stránky, případně dokumentace, doplněné jen o několik vědeckých článků či knih.

Většina informací v technické zprávě je vhodně citována. Mírně problematické jsou však kapitoly 2 a 3, kde větší část obecných textů popisujících možnosti identifikace či přístupových systémů není citována a spíše staví na znalostech studenta.

68
Topics for thesis defence:
  1. Jakým způsobem je řešen přístup ke klíčům v případě kompletního výpadku systému?
  2. Z jakých důvodů byla zvolena samostatná serverová část namísto implementace serveru přímo do systému pro výdej klíčů a jaké výhody toto řešení přináší?
Points proposed by reviewer: 78

Grade proposed by reviewer: C

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová