Master's Thesis

Support System for Team-Based Games

Final Thesis 25.5 MB Appendix 2.52 MB

Author of thesis: Ing. Ondřej Hůževka

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. Ing. et Ing. Pavel Šteffan, Ph.D.

Reviewer: Ing. Vladimír Levek, Ph.D.

Abstract:

This thesis focuses on the design of a system supporting team-based games, utilizing control points that identify individual teams via RFID technology. These control points communicate with each other using LoRa technology. The system can be configured through a web interface, which also enables real-time monitoring of the game’s progress. The thesis covers a theoretical analysis of RFID technology and batteries, followed by the conceptual system design and the selection of key components for the circuit diagram. Furthermore, the thesis addresses the design and manufacturing of the PCBs and the device enclosure. An integral part of the work is also the development of the firmware and the web user interface. Finally, the constructed device is subjected to practical testing of battery life and radio range.

Keywords:

control point, RFID, LoRa, ESP32-S3, batteries, communication protocol, network

Date of defence

09.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student seznámil státní zkušební komisi s řešením své diplomové práce. Zodpověděl otázky a připomínky oponenta. Dále odpověděl otázky komise: Jaký máte záměr s tímto zařízením? Je to jen pro účel diplomové práce, nebo i pro komerční / volné užití? Jak je realizována výměna baterie? Je potřeba na to rozebrat krabičku zařízení? Propojení horní a dolní DPS je realizováno kovovými piny, nebylo by lepší toto realizovat flexibilním spojem? Chcete to použít na táborové hry. Nezkoušel jste odolnost vůči pádům, mechanickým vlivům? Máte zde například obvod měniče pro napájení LED. Vzal jste zapojení z katalogového listu, nebo jste jej upravil? Co se týká hlavních kondenzátorů, použil jste uvedené, nebo jste je sám navrhoval z nabízených doporučených hodnot? Mít proud 700 mA u LED, není to příliš vysoké? Je to určeno do vnitřního, nebo i venkovního prostředí?

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Microelectronics (MPC-MEL)

Composition of Committee

doc. Ing. František Urban, CSc. (předseda)
prof. Ing. Jaromír Hubálek, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Juraj Marek, Ph.D. (člen)
Ing. Vladimír Levek, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Ludvík (člen)
doc. Ing. Imrich Gablech, Ph.D. (člen)

Diplomová práce Bc. Ondřeje Hůževky s názvem „Systém pro podporu týmových her“ se zaměřuje na komplexní návrh a realizaci systému kontrolních bodů pro týmové hry. Cílem práce bylo vytvořit hardwarové kontrolní body detekující týmy pomocí technologie RFID a bezdrátově komunikující s centrálou prostřednictvím technologie LoRa. Textová část práce (od úvodu po závěr) má přibližně 66 stran, což plně odpovídá doporučenému rozsahu diplomových prací. Práce je logicky strukturována od teoretických východisek přes návrh a realizaci až po závěrečné testování. Text je po technické stránce precizní, dobře srozumitelný a doplněný o 38 relevantních citací, včetně technických listů, odborných článků a norem.

V teoretické části se autor správně zaměřuje na klíčové aspekty řešené problematiky, zejména na principy technologie RFID, bezdrátového přenosu a na problematiku akumulátorů. Srovnání jednotlivých typů akumulátorů je velmi přehledné a podložené konkrétními parametry, jako jsou energetická hustota či životnost vyjádřená počtem nabíjecích cyklů. Literární rešerše je tak orientována převážně prakticky a opírá se zejména o datasheety a standardy, pro zvýšení kvality teoretického úvodu by však bylo přínosné doplnit ještě hlubší analýzu již existujících komerčních nebo open-source systémů.

V praktické části autor úspěšně zvládl celý proces vývoje embedded zařízení. Oceňuji, že práce nekončí pouhým sestavením funkčního prototypu, ale výsledné zařízení autor podrobil exaktním měřením. Za velmi přínosné považuji zejména experimentální stanovení vybíjecí charakteristiky Li-ion článku při maximální zátěži systému (centrála a maximální jas LED), na jehož základě autor vytvořil vyhledávací tabulku (look-up table) pro přesný odhad zbývající kapacity baterie v procentech přímo ve firmwaru zařízení.

Student pracoval po celou dobu řešení diplomové práce samostatně, s vysokým nasazením a dosažené výsledky pravidelně konzultoval. Z předložených výsledků jednoznačně vyplývá, že zadání práce splnil v plném rozsahu. S přihlédnutím ke všem uvedeným skutečnostem hodnotím předloženou diplomovou práci stupněm A (výborně, 95 bodů). Points proposed by supervisor: 95

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Vladimír Levek, Ph.D.

Předmětem oponované diplomové práce je návrh a realizace síťové nadstavby pro outdoorové skupinové hry. Student nejdříve popsal uvažované technologie, provedl rešerši dostupných zařízení s ohledem na funkčnost, dostupnost a cenu, dále předložil návrh zařízení. Závěrečná část práce je věnována realizaci zařízení, tvorbě softwaru a také bylo zařízení podrobeno závěrečnému testování.
Celkový dojem z práce je výborný. Student efektivně a velmi úsporně postupně předkládá jednotlivé kroky návrhu vedoucí k celkové realizaci. Vyskytující se nedostatky v závěrečné práci jsou pouze kosmetické. Například jsou často porušována typografická pravidla, že kapitola by měla být končena uceleným textem. Velmi často je kapitola končena obrázkem. Dalším miniaturním prohřeškem je umisťování obrázků do následujících kapitol (viz obrázek 1.1, 4.2 atd). Rovněž bych vytknul neproporcionální užití obrázků. Některé popisované technologie nejsou doprovázeny žádnou vizualizací, některé mají obrázků přespříliš. Toto však jsou jenom drobné výtky, které nesnižují v zásadní míře celkový dojem z kvalitní práce. Asi nejzásadnější výtku bych měl ke kapitole návrhu, která není dostatečně doprovázena dílčími schématy a pokud ano, jedná se o výstřižky z celkového schéma, kde nejsou uvedeny názvy napájení, signálů atd. Mám pocit, že schéma, které skrývá pro čtenáře svá tajemství, nepatří do odborné literatury (obr. 4.3. 4.5…). Kapitoly 5-9 popisující realizaci, program a závěrečné testování, jsou naproti tomu velmi precizně zpracovány a popisují předloženou problematiku výborně.
Celkový výborný dojem z předložené práce, je zásluhou její čtivosti, vhodné struktury, odbornými komentáři a popisy. Topics for thesis defence:
  1. Na obrázku 4.2 máte netradiční zapojení piezo měniče. Diskutujte velikost odporu R25. Není Q2 zbytečně přebuzen? Které spínací parametry to ovlivní? Jakou funkci má odpor R24? Fungovalo by to i bez něj? Jakou tento odpor tvoří (spolu s měničem) časovou konstantu? Omezí to zvuk ve slyšitelném spektru?
Points proposed by reviewer: 93

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová