Bachelor's Thesis

Wireless Communication Module for Energy Communities

Final Thesis 7.75 MB Appendix 12.51 MB

Author of thesis: Bc. František Kajtár

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Alžbeta Kostelanská

Reviewer: Ing. Martin Rusz, Ph.D.

Abstract:

This bachelor’s thesis focuses on a review of wireless technologies applicable to small
photovoltaic power plants, selecting a suitable wireless communication technology and
module, designing a custom device compatible with an STM32-based platform, and
developing software to verify the device’s communication capabilities.
The thesis compares various technologies, taking the price of individual modules into
consideration when selecting the final solution.
A part of this work is also dedicated to describing the hardware design of the constructed
device and explaining its individual components.
As part of this bachelor’s thesis, transmission parameters were measured, demonstrating
the suitability of the selected device and technology for both indoor and deep indoor
environments.

Keywords:

BC660K-GL, efficiency, photovoltaic, STM32, wireless

Date of defence

16.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaDznamka

Grading

D

Process of defence

Student prezentoval výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky. Student obhájil bakalářskou práci s výhradami a odpověděl na otázky členů komise a oponenta. Otázky oponenta a komise: Z jakého důvodu nebylo realizováno měření přenosové rychlosti a zpoždění? Máte alespoň představu, jaké výkonnosti váš modul dosahoval? Proč bylo v rámci testování spolehlivosti přistoupeno pouze k 30minutovému měření s periodou 2 minuty? Považujete tento přístup za dostatečný? Jaké minimální přenosové požadavky jsou zapotřebí pro váš konkrétní use-case v rámci malých fotovoltaických elektráren? Z jakého důvodu používáte bipolární tranzistor u BOOT a REBOOT? Řešil jste polarizaci u měření antény?

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Telecommunication and Information Systems (BPC-TLI)

Composition of Committee

doc. Ing. Petr Mlýnek, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Tomáš Horváth, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Radek Hartman, MBA (člen)
Ing. Jiří Přinosil, Ph.D. (člen)
Jakub Lešinský (člen)
Ing. Miroslav Balík, Ph.D. (člen)
Ing. Šimon Skvaril (člen)

Supervisor’s report
Ing. Alžbeta Kostelanská

Predložená bakalárska práca sa zaoberá návrhom a realizáciou prototypu modulu pre komunikáciu v oblasti komunitnej energetiky. Výstupom práce je funkčný prototyp modulu, ktorého základná funkcionalita bola overená v praktických testoch.
Rozsah práce je dostačujúci. Teoretická časť však postráda výraznejšie prepojenie opísaných bezdrôtových komunikačných technológií s konkrétnym use-casom komunikácie v rámci energetickej siete. Pôsobí skôr ako všeobecný prehľad bezdrôtových technológií. V časti venovanej analýze dostupných bezdrôtových modulov chýba širší prehľad rôznych výrobcov. Študent spracoval prevažne moduly od jedného výrobcu. V práci tiež chýba dôslednejšie odôvodnenie voľby komunikačnej technológie NB-IoT.
Popis praktického riešenia je najmä v hardvérovej časti slabší a miestami obsahuje nepresné alebo nedostatočné formulácie. Chýba aj podrobnejší popis softwérového riešenia. Riadenie a ovládanie komunikačného modulu je však popísané dostatočne. Zachytená komunikácia a testovacie merania boli realizované pre dva rôzne scenáre.
Celková úroveň technickej správy je nižšia. Text obsahuje štylistické, jazykové a typografické chyby. V práci chýba zoznam skratiek a symbolov. Práca obsahuje 32 zdrojov, prevažne z posledných piatich rokov. Chýbajú však zdroje relevantné pre use-case komunikácie v komunitnej energetike a energetických sieťach. Práca s literatúrou v samotnom texte je slabšia, pričom pri viacerých citáciách chýba jasné prepojenie na celkový text.
Študent pre realizáciu riešenia zvolil vhodný komunikačný modul a komunikačnú technológiu, avšak bez dostatočného zdôvodnenia svojho výberu. Navrhol riešenie (blokový diagram modulu a jeho schematické zapojenie) a realizoval návrh dosky plošných spojov. Dosku samostatne úspešne oživil. Pre komunikačný modul vytvoril základné overenie funkčnosti pomocou komunikácie prostredníctvom AT príkazov a vykonal testovanie základnej funkcionality komunikácie a merania SINR a RSRP parametrov pre oba zvolené testovacie scenáre.
Študent počas semestra prácu pravidelne konzultoval a aktívne pracoval na riešení. Vzniknuté problémy riešil čiastočne s dopomocou.
Zadanie práce považujem za splnené. Študent úspešne overil funkčnosť navrhnutého riešenia. Výsledkom práce je funkčný prototyp komunikačného modulu s overenou základnou funkcionalitou. Nedostatkom práce je slabšie prepojenie riešenia s use-casom komunikácie v energetických sieťach a nižšia kvalita textového, jazykového, typografického a vizuálneho spracovania textovej časti bakalárskej práce. Points proposed by supervisor: 63

Grade proposed by supervisor: D

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

Cílem předložené bakalářské práce studenta Františka Kajtára byla realizace modulu pro bezdrátovou komunikaci v komunitní energetice. Téma bakalářské práce považuji za splněné s vážnými výhradami.

V teoretické části postrádám alespoň základní rámec specifických požadavků na komunikaci v konceptu komunitní energetiky, konkrétně pak pro komunikaci v rámci malých fotovoltaických elektráren, na které je práce zaměřena. Popis je místy velmi obecný až vágní. V teoretické části postrádám především důvod výběru dané technologie.

V praktické části student popisuje návrh samotného modulu. Z popisu není vždy zcela zřejmé, z jakého důvodu se daná část realizovala. Největší problém vidím v samotném ověření funkčnosti. Dle zadání mělo proběhnout ověření přenosové rychlosti, zpoždění a spolehlivosti komunikace, které ale v práci chybí. Částečně je zde uvedena pouze spolehlivost systému, ale považovat komunikaci za stabilní na základě 30minutového měření s 15 vzorky považuji za nedostatečné.

Formální stránka práce je velmi podprůměrná. Text obsahuje velké množství gramatických chyb a překlepů. Některé zkratky nejsou vysvětleny nebo jsou vysvětleny pouze částečně, navíc styl jejich vysvětlení není v rámci práce jednotný. Dále se v práci vyskytují nejednoznačně popsané jednotky (Mb/s vs Mbps), chyby v obrázcích (obr. 1.2 chybné označení PDN-GW vs PND-GW) a podobně.

Na základě výše uvedených nedostatků hodnotím E/55 bodů. Topics for thesis defence:
  1. Z jakého důvodu nebylo realizováno měření přenosové rychlosti a zpoždění? Máte alespoň představu, jaké výkonnosti váš modul dosahoval?
  2. Proč bylo v rámci testování spolehlivosti přistoupeno pouze k 30minutovému měření s periodou 2 minuty? Považujete tento přístup za dostatečný?
  3. Jaké minimální přenosové požadavky jsou zapotřebí pro váš konkrétní use-case v rámci malých fotovoltaických elektráren?
Points proposed by reviewer: 55

Grade proposed by reviewer: E

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová