Student Bauer odevzdal svoji závěrečnou práci, která se zabývá lokalizací objektů pomocí technologie UWB. Z mého pohledu vedoucího je práce velmi dobře zpracována a jejím výstupem je fungující systém, který je v práci dobře popsán a zhodnocen. Musím ocenit studentovu samostatnost a zápal, se kterým se zpracovávaného tématu zhostil. Návrh lokalizačního systému tohoto typu je komplexní záležitost a student při zpracování práce prokázal znalost širokého spektra disciplín.
S výsledky i formou práce jsem spokojen a hodnotím A 95b. Points proposed by supervisor: 95

Diplomová práce se zabývá návrhem a realizací lokalizačního systému využívajícího technologii Ultra-Wideband (UWB). Student si stanovil ambiciózní cíl spočívající ve vytvoření energeticky úsporného a přesného lokalizačního systému založeného na vlastním hardwarovém i softwarovém řešení. Již z rozsahu práce je patrné, že se jedná o komplexní úlohu zahrnující návrh elektronického zařízení, vývoj komunikačního protokolu, implementaci algoritmů pro zpracování dat a následné experimentální ověření funkčnosti navrženého systému.

Teoretická část práce poskytuje přehled technologie UWB, metod určování vzdálenosti a principů lokalizace ve vnitřních prostorech. Student vhodně popisuje jednotlivé metody měření vzdálenosti a seznamuje čtenáře s problematikou zpracování signálů a synchronizace zařízení. V některých částech je text zpracován spíše popisnou formou a mohl by být více podložen kritickou analýzou jednotlivých přístupů, nicméně pro potřeby diplomové práce je teoretický základ zpracován na odpovídající úrovni.

Za nejvýznamnější přínos práce považuji vlastní návrh lokalizačního systému včetně návrhu desky plošných spojů, výběru jednotlivých komponent a vytvoření komunikačního protokolu využívajícího kombinaci metod DS-TWR, SS-TWR a TDoA. Pozitivně hodnotím rovněž implementaci rozšířeného Kalmanova filtru pro fúzi dat z UWB modulu a inerciální měřicí jednotky. Práce nezůstává pouze na úrovni návrhu, ale zahrnuje také realizaci hardwaru, vytvoření funkčního firmwaru a podrobné experimentální ověření.

Velmi kladně hodnotím rozsah provedených experimentů. Student provedl kalibraci systému, měření spotřeby, statické i dynamické testy lokalizace a výsledky přehledně prezentoval. Z dosažených výsledků vyplývá, že navržený systém splňuje požadavky zadání a dosahuje velmi dobré přesnosti při současně nízké spotřebě energie. Oceňuji také skutečnost, že autor během řešení identifikoval nedostatky první hardwarové revize a navrhl jejich odstranění v následné verzi zařízení, což svědčí o schopnosti samostatného inženýrského přístupu k řešení technických problémů.

Po formální stránce je práce zpracována na velmi dobré úrovni. Text je logicky členěn, jednotlivé kapitoly na sebe navazují a práce obsahuje dostatečné množství obrázků, tabulek a technických schémat. Grafická úroveň práce je rovněž velmi dobrá.

Práce využívá poměrně rozsáhlý soubor literárních zdrojů zahrnující odborné články, technické normy, datasheety výrobců i aplikační dokumentaci. Použité zdroje jsou pro řešenou problematiku převážně relevantní a aktuální. Lze však konstatovat, že část teoretického úvodu vychází z méně odborných internetových zdrojů a popularizačních materiálů, které by bylo vhodné ve větší míře nahradit recenzovanými odbornými publikacemi nebo specializovanou literaturou. Tento nedostatek však nemá zásadní vliv na odbornou úroveň předložené práce.


K práci mám následující připomínky:


V dynamických testech by bylo vhodné výsledky doplnit o podrobnější statistické vyhodnocení chyb (např. RMSE, směrodatná odchylka, maximální chyba).

U některých experimentů nejsou dostatečně diskutovány zdroje nejistot měření a jejich vliv na výslednou přesnost systému.

Práce pouze omezeně analyzuje chování systému v podmínkách NLOS a v prostředích s výraznými odrazy signálu.

V textu se místy objevují drobné stylistické a terminologické nepřesnosti, které však nesnižují technickou hodnotu práce.

Vzhledem k výše uvedenému konstatuji, že student splnil zadání diplomové práce v plném rozsahu. Práce představuje komplexní inženýrské dílo zahrnující návrh hardwaru, vývoj softwaru, implementaci pokročilých algoritmů i experimentální ověření funkčnosti navrženého systému. Přes uvedené připomínky hodnotím práci jako velmi kvalitní a doporučuji ji k obhajobě. Topics for thesis defence:

1. Ve své práci navrhujete vlastní komunikační protokol kombinující metody DS-TWR, SS-TWR a TDoA. Můžete kvantifikovat, jakého snížení komunikační zátěže a energetické náročnosti bylo dosaženo oproti klasické DS-TWR topologii a jaké kompromisy bylo nutné při návrhu akceptovat?
2. Při lokalizaci využíváte rozšířený Kalmanův filtr pro fúzi dat z UWB a IMU. Jakým způsobem byly stanoveny kovarianční matice procesního a měřicího šumu a jak citlivé jsou výsledky lokalizace na jejich změnu?
3. Práce prokazuje velmi dobrou přesnost v laboratorních podmínkách. Jaké očekáváte hlavní zdroje chyb při nasazení systému v reálném průmyslovém prostředí s výrazným výskytem NLOS situací, kovových konstrukcí a vícecestného šíření signálu a jakým způsobem by bylo možné jejich vliv dále omezit?

Points proposed by reviewer: 92