diplomová práce

Interaktivní navigační bod pro geocaching s rozhraním Bluetooth

Text práce 2.26 MB

Autor práce: Ing. Martin Zmitko

Ak. rok: 2024/2025

Vedoucí: Ing. Václav Šimek

Oponent: prof. Ing. Jiří Jaroš, Ph.D.

Abstrakt:

Tato práce se zabývá návrhem a implementací bezdrátového navigačního bodu pro geocaching využívajícího technologii Bluetooth Low Energy (BLE). Jejím cílem je vytvořit zařízení, které obohatí zážitek z geocachingu o interaktivní prvek ve formě vysoce konfigurovatelného dialogu s uživatelem. Navržený systém umožňuje skrze mobilní aplikaci vedení hráče pomocí hádanek, úkolů nebo sběru informací z okolí, čímž rozšiřuje možnosti klasického hledání keší a zvyšuje jeho atraktivitu. Také přináší nový přístup k využití BLE v interaktivních venkovních hrách a může sloužit jako základ pro budoucí vývoj podobných technologií nejen v oblasti geocachingu.

Klíčová slova:

geocaching, Bluetooth Low Energy, vestavěné systémy, navigační bod, lokalizace, interakce, mobilní aplikace, NXP

Termín obhajoby

25.06.2025

Výsledek obhajoby

neobhájeno (práce nebyla úspěšně obhájena)

znamkaFznamka

Klasifikace

F

Průběh obhajoby

Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Komise ohodnotila práci stupněm 4F, protože shledala v diplomové práci zásadní nedostatky, konkrétně nefunkční HW část práce, což neumožnilo v plném rozsahu splnit body zadání. Komise shledala nedostatky práce natolik závažné, že se práci rozhodla hodnotit jako nevyhovující.

Otázky k obhajobě

  1. Bylo by možné problém s anténou odstranit dodatečným připojením externí antény? Pokud ano, jaké úpravy hardwaru nebo firmwaru by si to vyžádalo?
  2. Proč jste nepoužil již hotový BLE modul? 
  3. Kdy jste přišel na to, že BLE modul nefunguje?
  4. Kde jete vyráběl desku plošných spojů?
  5. Co přesně dělá vámi vytvořený obvod?
  6. Jak jste měřil sportřebu vašeho zařízení? 
  7. Co bylo při řešení práce nejvíce pracné?

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Informační technologie a umělá inteligence (MITAI)

Specializace

Inteligentní zařízení (NIDE)

Složení komise

doc. Ing. František Zbořil, CSc. (předseda)
RNDr. Marek Rychlý, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Vladimír Janoušek, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Hrubý, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Michal Bidlo, Ph.D. (člen)
Ing. Tomáš Goldmann, Ph.D. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Václav Šimek

Student při zpracování tohoto projektu demonstroval solidní schopnost postupovat samostatně a taktéž dokázal zvolit náhradní řešení při zjištění potíží s bezdrátovou komunikační částí jím navrženého přípravku pro interaktivní navigační bod do hry geocaching. Nicméně lepší průběžná aktivita při řešení projektu mohla například umožnit provedení revize navrženého hardware a jeho plné zprovoznění. Ve výsledku se pak jedná o poměrně solidní projekt, přičemž celkový dojem do značné míry kazí zmiňované nedostatky. I tak se ale domnívám, že z pozice vedoucího mohu navrhnout souhrnné hodnocení stupněm C - dobře, 75 bodů.

Kritérium hodnocení Slovní hodnocení
Informace k zadání

Volnočasová aktivita zvaná geocaching je v současnosti bezesporu velmi populární záležitostí. Nepochybně tedy dává smysl ji dále rozvíjet např. začleněním interaktivních prvků na bázi moderních technologií, což si ostatně klade za cíl i tato diplomová práce. Zde je pozornost věnována návrhu a realizaci interaktivního navigačního bodu pro podporu této hry, což zahrnuje realizaci nezbytného hardware a implementaci potřebných softwarových částí.

Za náročnější aspekt této práce osobně považuji obvodovou vytvoření potřebného hardware a to zejména v části pro bezdrátovou komunikaci. Jedná se totiž o záležitosti, které se na FIT VUT v Brně běžně nevyučují. Z důvodů nespolehlivé Bluetooth komunikace u výsledného přípravku (pravděpodobně nesprávná impedance antény) bylo zvoleno náhradní řešení spočívající ve využití vývojové desky, což je také odlišnost oproti požadavkům zadání, které byly jinak splněny.

Aktivita při dokončování

Realizační výstup byl dokončován na poslední chvíli, nicméně se podařilo stihnout požadovaný termín. O technické zprávě lze prohlásit to stejné, přičemž finální verzi jsem před odevzdáním neměl příležitost zrevidovat.

Publikační činnost, ocenění

V souvislosti s řešením této diplomové práce mi není známa další publikační činnost a nebo zisk souvisejících ocenění.

Práce s literaturou

Studentovi byly v počátečním období řešení projektu uděleny základní instrukce ohledně využití informačních pramenů, jejichž převážnou část si následně dohledal samostatně. Využití v technické zprávě uváděné literatury pak považuji za adekvátní.

Aktivita během řešení, konzultace, komunikace

Vzájemná komunikace probíhala pouze na občasné bázi, přičemž intenzivnější byla zejména v období před semestrálním projektem a konečným odevzdáním diplomové práce. Do těchto časových úseků se též z větší části koncentrovala aktivita studenta a proběhnuvší konzultace, na které byl vesměs připraven. Průběžná aktivita tedy z mého pohledu nejevila známky systematického přístupu.

Výsledný počet bodů navržený vedoucím: 75

Známka navržená vedoucím: C

Předložená práce se zabývá vývojem BLE majáku pro zatraktivnění geocachingu. Zadání má standardní úroveň náročnosti, avšak samotné řešení je pojato poněkud minimalisticky. Obsahuje chybu v návrhu antény a celkově je technická zpráva poměrně stručná, pohybující se na spodní hranici očekávaného rozsahu.

Kritérium hodnocení Slovní hodnocení Body
Rozsah splnění požadavků zadání

Stupeň hodnocení: zadání téměř splněno s drobnými výhradami

Zadání bylo formálně splněno, avšak výsledný produkt není funkční z důvodu chybného návrhu antény.

Rozsah technické zprávy

Stupeň hodnocení: splňuje pouze minimální požadavky

Rozsah technické zprávy splňuje pouze minimální požadavky. Částečně je to způsobeno nefunkční realizací, která zkomplikovala testování, a částečně také poměrně jednoduchou implementací softwarové části, jež musela splňovat specifické podmínky. I přesto se domnívám, že výsledná aplikace mohla být bohatší – například by bylo vhodné doplnit možnost uchovávání záznamů o uživatelích, kteří keš úspěšně nalezli.

Prezentační úroveň technické zprávy

Technická zpráva obsahuje všechny podstatné informace, přesto je celkově informačně poměrně chudá. Například kapitola 5.1 mohla být zpracována podrobněji a doplněna o více technických detailů.

75
Formální úprava technické zprávy

Formální i jazyková stránka práce je na dobré úrovni.

75
Práce s literaturou

Seznam literatury obsahuje poměrně malé množství zdrojů, vzhledem k povaze zadání to však nepředstavuje problém. Autor správně odděluje vlastní text od převzatých pasáží.

70
Realizační výstup

Realizace není zcela dotažená, především kvůli nefunkční BLE anténě. I přesto se podařilo projekt oživit na vývojovém kitu a jeho funkčnost mi byla předvedena. Jak již bylo uvedeno výše, jedná se spíše o jednodušší aplikaci.

V přiložených zdrojových kódech je obtížné se podrobněji orientovat. Bylo by vhodné doplnit podrobnější dokumentaci, například ve formě souboru README nebo automaticky generované dokumentace pomocí nástroje jako Doxygen.

70
Využitelnost výsledků
Náročnost zadání

Stupeň hodnocení: průměrně obtížné zadání

Cílem práce bylo navrhnout geocachingový maják. Tento maják má za úkol prostřednictvím rozhraní BLE periodicky vysílat informaci o své přítomnosti a následně zapojit uživatele do hry s cílem nalezení příslušné keše.

Zadání považuji za standardně náročné. Hardwarová část je mírně složitější, zatímco softwarová část je naopak poměrně jednoduchá.

Otázky k obhajobě:
  1. Bylo by možné problém s anténou odstranit dodatečným připojením externí antény? Pokud ano, jaké úpravy hardwaru nebo firmwaru by si to vyžádalo?
Výsledný počet bodů navržený oponentem: 70

Známka navržená oponentem: C

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová