Bachelor's Thesis

Design and implementation of a solar-powered camera trap with image transmission to the cloud

Final Thesis 10.28 MB Appendix 1.33 MB

Author of thesis: Bc. Levente Czeglédy

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Martin Appel, Ph.D.

Reviewer: Ing. Ondřej Mikulenka

Abstract:

This bachelor thesis describes the available types of camera traps and the legislative restrictions concerning their use. It details the design and implementation of a prototype capable of capturing, storing, and transmitting data to the cloud via mobile network. To~address the challenges of deploying these devices in remote areas without access to the electrical grid, the project includes the design of a solar charging system. The final part of the thesis focuses on the development of a web interface that allows users to view and manage captured images without having to repeatedly log in to the cloud storage.

Keywords:

Camera trap, Solar panel, MPPT, Raspberry Pi, Cloud, Google Photos API, Flask

Date of defence

11.06.2026

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: Jaká je spotřeba zařízení, který komponent je energeticky nejnáročnější? Na jakou provozní dobu je zařízení projektováno, počítal jste energetickou bilanci zařízení? Zvažoval jste použití jedné baterie jiného typu, kterou by bylo možné nabíjet i v mrazu? Poznámka k připojení RTC modulu, uložení některých komponent a absenci hlavního vypínače. Proč byl zvolen použitý mikropočítač s velkou spotřebou, zvažoval jste použití jiného modulu i s ohledem na rychlejší spuštění z režimu spánku? Poznámka k implementaci nového kamerového modulu s nižší spotřebou. Na závěr byla obhajoba hodnocena jako velmi dobrá.

Language of thesis

Slovak

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Solid Mechanics, Mechatronics and Biomechanics

Study programme

Mechatronics (B-MET-P)

Composition of Committee

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

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

Bakalářská práce studenta Levente Czeglédyho se věnuje návrhu a realizaci fotopasti se solárním napájením a odesíláním snímků do cloudu. Téma je prakticky zaměřené a poměrně komplexní, protože zahrnuje návrh hardwaru, napájení, práci s mobilní sítí, cloudovou službou i webovým rozhraním.

Kladně hodnotím, že výsledkem práce je funkční prototyp, nikoliv pouze návrh. Student vytvořil systém založený na Raspberry Pi Zero 2 W a Raspberry Pi Pico 2, navrhl vlastní DPS pro propojení komponent, řešil úsporné režimy provozu, zpracování snímků, ukládání na SD kartu, odesílání do Google Photos přes LTE modul a jednoduché webové rozhraní ve Flasku. Za velmi přínosný považuji také návrh vlastní MPPT nabíječky s ochranou baterie a sledováním teploty.

Práce obsahuje reálné testování. Student ověřil výdrž zařízení bez dobíjení, funkci solárního nabíjení v provozu, chování PIR senzoru i nahrávání fotografií do cloudu. Oceňuji také fotodokumentaci hotového zařízení a přibližný rozpočet. Z práce je patrné, že student musel řešit řadu praktických problémů, například spotřebu Raspberry Pi, stabilitu napájení LTE modulu, komunikaci mezi řídicími jednotkami a nevhodné chování PIR senzoru na přímém slunci.

K práci mám pouze dílčí výhrady. Energetická náročnost systému je stále poměrně vysoká a pro celoroční autonomní provoz by bylo vhodné řešení dále optimalizovat. PIR senzor se při testování ukázal jako citlivý na přímé sluneční záření, což je důležitý praktický limit. U hotového zařízení by mě dále zajímalo podrobnější ověření dlouhodobé odolnosti krabičky proti vlhkosti a povětrnostním vlivům.

Celkově hodnotím práci jako velmi zdařilou. Student prokázal schopnost propojit elektroniku, embedded software, cloudové služby i mechanické řešení do funkčního zařízení. Práci doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions A
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout A
Grafic layout, used style and language level A
Work with used sources including quotations A
Student's independence when working on the topic A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Ondřej Mikulenka

Předložená bakalářská práce se zabývá návrhem a realizací autonomní fotopasti napájené solárním panelem s přenosem snímků do cloudového úložiště prostřednictvím mobilní sítě.

Rešeršní část práce je zpracována přehledně, student shrnul dostupná komerční řešení včetně srovnávací tabulky vybraných modelů a věnoval se také legislativnímu rámci, který je pro praktické nasazení fotopasti relevantní.

Student navrhl a realizoval vlastní MPPT nabíjecí obvod s teplotním monitoringem a ochrannými prvky, vlastní DPS integrující spínání periferií, dvourežimové řízení spotřeby prostřednictvím mikrokontroléru Raspberry Pi Pico 2 a webové rozhraní pro správu fotografií.

Testování bylo provedeno na reálném zařízení v provozních podmínkách po dobu několika dnů, výsledky jsou přehledně prezentovány formou grafů napětí baterie v čase.

Práci doporučuji k obhajobě a navrhuji hodnocení B (velmi dobře).
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods B
Scholarly contribution and originality B
Ability to interpret achieved results and draw conclusions B
Applicability of results in practice or theory B
Logical arrangement of thesis and its layout B
Grafic layout, used style and language level C
Work with used sources including quotations B
Topics for thesis defence:
  1. Jak byste řešil nabíjení baterií v zimě, když bude venkovní teplota dlouhodobě pod bodem mrazu?
  2. Jak byste omezil falešné signály z PIR senzoru, které byly způsobeny silným slunečním zářením?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová