bakalářská práce

Prvky chytré domácnosti s ESP32 používající standard Matter

Text práce 15.01 MB Příloha 1.39 MB

Autor práce: Bc. Vít Němeček

Ak. rok: 2025/2026

Vedoucí: doc. Ing. Ivo Lattenberg, Ph.D.

Oponent: Ing. Ondřej Krajsa, Ph.D.

Abstrakt:

Tato bakalářská práce se zabývá současnými technologiemi chytrých domácností a řešením problému nekompatibilních systémů. Hlavním cíle je navrhnou zařízení chytré domácnosti, které se dokáže připojit do již existujících ekosystému pomocí protokolu Matter. Zařízení bude fungovat na základě mikrokontroléru ESP32, který má nízkou spotřebu a integrovaný Wi-Fi čip. Práce popisuje současné trendy chytrých domácností, kompletní hardwarový návrh zařízení, vývoj potřebného softwaru a uvedení do provozu.

Klíčová slova:

Chytrá domácnost, ESP32, Matter, Internet věcí

Termín obhajoby

16.06.2026

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Obhajoba závěrečné práce: Student prezentoval výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky. Student obhájil bakalářskou práci a odpověděl na otázky členů komise a oponenta. Otázky oponenta a komise: Jaké úpravy by bylo nutné provést, aby bylo reléové zařízení bezpečně použitelné pro spínání síťového napětí 230 V AC v domácí instalaci? Jak byste optimalizoval návrh desky plošného spoje, pokud by cílem nebyl demonstrační prototyp, ale menší sériově vyráběné zařízení? Pro jaký use-case bylo zařízení navrženo?

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Telekomunikační a informační systémy (BPC-TLI)

Složení komise

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)

Bakalářská práce je po formální i odborné stránce v pořádku. Práce svým rozsahem i odbornou a jazykovou úrovní splňuje požadavky na bakalářskou práci.
Student se seznámil s principy fungování chytré domácnosti. V rámci praktické části navrhl a zkonstruoval tři zařízení chytré domácnosti pracující s podporou standardu Matter. Jednotlivé prvky chytré domácnosti využívají mikrokontroléry ESP32 s frameworkem SDK for Matter od firmy Espressif. Jedná se o čidlo teploty a vlhkosti, žárovku a vypínač. Vzhledem k nedostupnosti hlasového asistenta Google Nest jsme se dohodli na předvedení Matter zařízení v ekosystému Amazon Alexa namísto původního Google Home.
Rozložení prací bylo ideální, student vždy předváděl průběžné výsledky práce s předstihem. Zadání bylo splněno a všechna tři zařízení byla úspěšně předvedena včetně prvotního párování.
Student pracoval samostatně a iniciativně, o výsledcích pravidelně informoval. Výsledný počet bodů navržený vedoucím: 95

Známka navržená vedoucím: A

Bakalářská práce je po odborné stránce na velmi dobré úrovni a svým rozsahem odpovídá požadavkům kladeným na bakalářskou práci. Student se seznámil s principy chytré domácnosti, standardem Matter a vývojovým prostředím ESP-IDF / ESP Matter SDK. V praktické části navrhl a realizoval tři funkční prvky chytré domácnosti založené na ESP32, konkrétně čidlo teploty a vlhkosti, ovládanou žárovku a vypínač. Kladně hodnotím zejména praktickou realizaci, vytvoření vlastního hardwaru, firmware a ověření funkce zařízení v ekosystému chytré domácnosti.
Po technické stránce je softwarová část zpracována přesvědčivěji než část hardwarová. Návrh elektroniky je funkční, ale místy působí spíše jako demonstrační prototyp než jako optimalizované zařízení. Deska plošného spoje je zbytečně rozměrná a u reléové části by bylo vhodné podrobněji diskutovat bezpečnostní aspekty, proudové dimenzování a případné použití v reálné domácí instalaci. Student také nerealizoval testování v Google Home ekosystému, ale zvolil Amazon Alexa - v textu je toto zmíněno a student změnu zdůvodnil.
Formální a jazyková úroveň práce je celkově dobrá. Text je přehledně členěn a logicky popisuje teoretický základ, návrh hardwaru i vývoj aplikací. V práci se však vyskytují drobné jazykové a typografické nedostatky a některé části by si zasloužily hlubší technické zdůvodnění, zejména volba jednotlivých komponent, návrh PCB a vyhodnocení výsledků testování. Celkově se jedná o kvalitní, prakticky zaměřenou bakalářskou práci, která splňuje zadání a prokazuje schopnost studenta samostatně navrhnout a realizovat funkční zařízení. Otázky k obhajobě:
  1. Jaké úpravy by bylo nutné provést, aby bylo reléové zařízení bezpečně použitelné pro spínání síťového napětí 230 V AC v domácí instalaci?
  2. Jak byste optimalizoval návrh desky plošného spoje, pokud by cílem nebyl demonstrační prototyp, ale menší sériově vyráběné zařízení?
Výsledný počet bodů navržený oponentem: 87

Známka navržená oponentem: B

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová