Ing. Martin Daňhel, Ph.D.

Závěrečné práce

Bakalářské práce

Chytrý květináč

Autor
Mikuláš Veselý
Rok
2021
Typ
Bakalářská práce
Vedoucí
Ing. Martin Daňhel, Ph.D.
Oponenti
doc. Ing. Ivan Šimeček, Ph.D.
Anotace
Tato bakalářská práce se zabývá tématem chytrých květináčů. V práci jsou analyzovány pod- porované rostliny a akademická i na trh uvedená produkčni řešeni, která souvisi s automatizaci nebo jakýmkoliv vylepšenim pěstebniho procesu rostlin. V analytické části je popsán výběr pro- dukčnich vzorků, které jsou vybrány za cilem testováni a sběru produkčnich dat během experi- mentálniho pěstováni. V praktické části je popsáno nejen sestaveni měřiciho zařizeni, které sběr dat provádi, ale i architektura backendu a frontendu webové aplikace, kam jsou provozni data z měřiciho zařizeni zaznamenávána. Současně jsou v této části diskutovány a rozebrány naměřené hodnoty a na grafech, které jsou výsledkem frontendu webové aplikace, jsou porovnány hodnoty dvou různých produkčnich květináčů. Hlavnim přinosem této práce je vytvořený měřici soft- ware a hardware, který se dá do budoucna použit jako základ pro prototyp fakultniho chytrého květináče. Dalšim přinosem jsou samotná data, naměřená po dobu experimentu, která vytváři měřitko pro budouci testováni fakultniho prototypu. Na závěr je diskutována kvalita použitých produkčnich vzorků a jsou rozvijeny možnosti znovuvyužiti měřiciho zařizeni. V přiloze je pak možno nalézt zdrojové kódy aplikace a snimky z pěstitelského experimentu.

Inteligentní bezpečnostní systém garáže

Autor
Miroslav Váňa
Rok
2018
Typ
Bakalářská práce
Vedoucí
Ing. Martin Daňhel, Ph.D.
Oponenti
Ing. Filip Štěpánek
Anotace
Cílem práce je přinést cenově dostupný, spolehlivý a bezpečný systém na fyzické zabezpečení a monitorování garáže. V návrhu systému je řešeno předávání informací o aktuálním stavu garáže na server. Bezpečnost a spolehlivost systému je zaměřena především na problémy s výpadkem senzorů, možnosti bezpečné komunikace se serverem a odolnost proti cíleným útokům. Vytyčeného cíle je dosaženo pomocí vývojové desky Yún na platformě Arduino s využitím různorodých senzorů a programovacího jazyka C++. Pro odhalení bezpečnostních rizik byl využit model STRIDE. Výsledkem se stal systém schopný odhalit vniknutí do objektu a odesílat výsledky ethernetovým rozhraním pomocí REST API.

SMART vinný sklípek

Autor
Martin Němec
Rok
2020
Typ
Bakalářská práce
Vedoucí
Ing. Martin Daňhel, Ph.D.
Oponenti
Ing. Filip Štěpánek
Anotace
Tato práce má za cíl vytvořit SMART bezpečnostní systém pro vinné sklepy, potažmo jiné objekty. Práce se zaměřuje především na bezdrátový přenos dat mezi řídící jednotkou a jednotlivými čidly. Dále se v práci prozkoumávají způsoby zabezpečení komunikace. Bezpečnostní systém je rozšiřitelný o další senzory a umožňuje napojení na nějakou vyšší řídící jednotku. Zařízení Raspberry Pi model 3B+ slouží jako řídící jednotka a moduly ESP32 slouží k zajištění bezdrátové komunikace. Jelikož řídící jednotka je Raspberry Pi, která ovládá i vyšší programovací jazyky, tak je použit skript psaný v jazyce Python. Důvodem je snadné použití a velká dostupnost knihoven v tomto jazyce. Dále zde jsou čidla poskytující důležitá data jako například pohybové senzory, kamera a senzor plynů. Následně řídící jednotka vyhodnocuje přijímané data a případně upozorní majitele na určitý stav systému. V práci jsou i další příklady rozšíření systému o SMART prvky, které nejsou primárně vytyčeny zadáním. Hlavní zaměření práce je přenos dat. Výsledkem je robustní SMART systém, který dokáže monitorovat prostory za pomocí kamery a informovat majitele v případě nepovoleného vniknutí. Zároveň může monitorovat další potenciálně zajímavé údaje pro majitele systému.

Zařízení pro měření aktuální spotřeby paliva motorových vozidel

Autor
Ivo Háleček
Rok
2013
Typ
Bakalářská práce
Vedoucí
Ing. Martin Daňhel, Ph.D.
Oponenti
doc. Ing. Tomáš Čejka, Ph.D.

Prototyp chytrého zrcadla

Autor
Jakub Zahradník
Rok
2021
Typ
Bakalářská práce
Vedoucí
Ing. Martin Daňhel, Ph.D.
Oponenti
doc. Ing. Ivan Šimeček, Ph.D.
Anotace
Bakalářská práce se zabývá návrhem a realizací funkčního prototypu chytrého zrcadla. Analytická část práce se ve své první fázi věnuje detailnímu rozboru již hotových projektů, ať už ze strany technologických nadšenců či produktů dostupných na trhu. V této části jsou zhodnoceny možné přínosy či naopak negativa zkoumaných řešení, ať už z pohledu použitých materiálů, technologií či způsobu uživatelského ovládání. V další fázi analytické části uvažovány možné SW platformy a HW produkty, které by bylo možné pro realizaci chytrého zrcadla využít. Velká pozornost je věnována především výběru vhodných zobrazovacích komponent – jsou zde diskutovány různé typy skel a displejů. Praktická část této práce se zabývá tvorbou prototypu chytrého zrcadla. Konstrukce zrcadla je unikátní, bezrámečková a je navržena tak, aby uživateli nabídla co největší zobrazovací plochu pro informace a současně také moderní design s hlasovým ovládáním. Vytvořený prototyp je založený na platformě Paspberry Pi, jsou zde uvedeny rozšiřitelné moduly na ovládání světel. Následně jsou popsány kroky k instalaci jednotlivých softwarových platforem HomeAsistant, MagicMirror^2 a hlasového asistenta Kalliope. Součástí práce je i postup, jak jednotlivé platformy konfigurovat, řešit případné problémy a je také naznačena cesta možného rozšíření či využití navrženého zrcadla v chytré domácnosti. Nakonec je prototyp důkladně otestován, aby byla zaručena funkční spolehlivost celého systému.

Návrh a implementace chytrého domu

Autor
Jakub Kyzek
Rok
2019
Typ
Bakalářská práce
Vedoucí
Ing. Martin Daňhel, Ph.D.
Oponenti
Ing. Filip Štěpánek
Anotace
Práce se zabývá analýzou možností, návrhem a následnou implementací chytrého domu na vybrané platformě AVR. Systém je navržený tak, aby umožňoval přístup k informacím a ovládání domu pomocí internetu. Síť senzorů je postavena na sběrnici RS-485. Webové rozhraní je implementováno ve Flasku -- to je propojeno s chytrým domem pomocí databáze PostgreSQL. Práce se dále věnuje detailnímu popisu tvorby bootloaderu pro procesor AVR a nastavení serveru pro dům na linuxové distribuci Debian.

Koncept webové aplikace pro spolehlivostní modely

Autor
Jaroslav Jasenovský
Rok
2020
Typ
Bakalářská práce
Vedoucí
Ing. Martin Daňhel, Ph.D.
Oponenti
Ing. Jiří Daněček
Anotace
Cílem bakalářské práce bylo navrhnout webovou aplikaci, která umožňuje vývoj hierarchických spolehlivostních modelů. Navzdory tomu, že tyto modely představují užitečný nástroj pro výpočet spolehlivosti systémů, nejsou zatím široce podporovány. Dále bylo třeba vypracovat pro tuto aplikaci studii proveditelnosti, která má zhodnotit její přínosy pro technicky zaměřené společnosti a školy. Toho bylo docíleno vyhodnocením aktuálního stavu a porovnáním procesů s navrženým řešením aplikace. Správný návrh databáze a uživatelských rolí byl hlavním předpokladem pro snadnou skupinovou práci, což vedlo ke zvýšení efektivity práce. Dobře navržené a přívětivé uživatelské rozhraní je dalším prvkem, který uživateli značně usnadní práci v modeláři, a urychlí tak samotný proces vývoje. Díky tomu, že aplikace je navržena nativně pro tvorbu hierarchických spolehlivostních modelů, podporuje na rozdíl od jiných značnou automatizaci mnoha procesů při vývoji modelu. Kombinace všech těchto aspektů umožní značné usnadnění při vývoji spolehlivostních modelů, a tím i samotný návrh systémů.

Analýza TPM komunikace za pomoci FPGA

Autor
Martin Mandík
Rok
2022
Typ
Bakalářská práce
Vedoucí
Ing. Martin Daňhel, Ph.D.
Oponenti
Ing. Filip Štěpánek
Anotace
Práce se zaměřuje na komunikaci bezpečnostního čipu TPM po sběrnici LPC a vývojem FPGA designu pro její odposlech. Ve své teoretické části shrnuje strukturu a nejdůležitější případy užití bezpečnostního čipu TPM a základní informace o sběrnici LPC. Praktická část je věnována návrhu hardwaru v FPGA pro zachycení komunikace na LPC sběrnici a filtraci dat týkajících se pouze TPM. Data zachycená odposlechem sběrnice se následně pošlou přes sériovou linku a uloží do textového souboru v čitelné podobě. Poté proběhne jejich analýza a je zjištěno, že se zde za určitých podmínek nachází i klíč Volume Master Key nástroje Bitlocker. Tento klíč se dá použít dešifrování disku zařízení, na kterém je odposlech prováděn. Tímto způsobem je prakticky proveden útok typu evil maid, kdy útočník, který se zmocnil cílového zařízení, dokáže přečíst z disku zašifrovaná data. Navržený FPGA design je nahrán a spuštěn na fyzické desce Basys3. Design a implementace jsou před použitím na reálné LPC sběrnici otestovány jak simulací, tak pomocí platformy Arduino, která zde napodobuje chování sběrnice.

Inteligentní bezpečnostní systém - sekce zabezpečený vstup

Autor
Maroš Mačak
Rok
2019
Typ
Bakalářská práce
Vedoucí
Ing. Martin Daňhel, Ph.D.
Oponenti
Ing. Jiří Buček, Ph.D.
Anotace
Cieľom tejto práce je navrhnúť a implementovať zabezpečenie vstupných garážových dverí pomocou čipovej karty. Systém je navrhovaný pre už existujúci systém zabezpečenia garáže, ktorý bol implementovaný na platforme Arduino. Pre implementáciu bola zvolená jednoduchá symetrická autentizácia využívajúca šifrovací algoritmus Advanced Encryption Standard (AES) s dĺžkou kľúča 128 bitov v móde cipher block chaining (CBC) a platforma pre čipové karty bola zvolená Java Card. Prínosom tejto práce je zhrnutie a popis najpoužívanejších platforiem pre vývoj programov na čipové karty, analýza dostupných radio frequency identification (RFID) čítačiek pre Arduino a popísanie druhov útokov na čipové karty. Výsledkom je systém využívajúci čítačku Adafruit PN532, ktorý je schopný autentizovať karty a je stabilný a odolný voči jednoduchým útokom.

Webová aplikace pro prediktivní analýzu spolehlivosti

Autor
Nikola Rytířová
Rok
2014
Typ
Bakalářská práce
Vedoucí
Ing. Martin Daňhel, Ph.D.
Oponenti
Ing. Tomáš Vaňát, Ph.D.

Webová aplikace pro spolehlivostní modely

Autor
Daniel Vrátil
Rok
2022
Typ
Bakalářská práce
Vedoucí
Ing. Martin Daňhel, Ph.D.
Oponenti
Ing. Martin Kohlík, Ph.D.
Anotace
Cílem práce bylo vytvoření nového nástroje pro modelování spolehlivostních modelů ve formě webové aplikace. Práce je zaměřena především na Markovské a blokové spolehlivostní modely, pro které je aplikace navržena. Dále je práce navrhována tak, aby mohlo vícero uživatelů pracovat současně v rámci jednoho projektu, který může čítat několik spolehlivostních modelů. Projekty mohou být popsány formou dokumentace, kterou lze napsat nebo vygenerovat v závislosti na konkrétním projektu. Analytická část modelů je nezávisle zpracována matematickým systémem Wolfram Mathematica.

Diplomové práce

Generátor prostředků vestavěné diagnostiky

Autor
Robert Hülle
Rok
2015
Typ
Diplomová práce
Vedoucí
Ing. Martin Daňhel, Ph.D.
Oponenti
Ing. Filip Štěpánek
Anotace
V této práci implementuji algoritmické generování obvodů vestavěné diagnostiky pro obvod tvořený náhodnou kombinační logikou.

Integrace bezpečnostního certifikovaného operačního systému reálného času PXROS-HR s robotickým systémem ROS2.

Autor
Jakub Zahradník
Rok
2023
Typ
Diplomová práce
Vedoucí
Ing. Martin Daňhel, Ph.D.
Oponenti
Ing. Roman Knížek
Anotace
Tato diplomová práce poskytuje komplexní analýzu robotického operačního systému (ROS) 2, včetně jeho architektury, komunikačních vzorů a konceptů, a také jeho využití Data Distribution Service (DDS) jako middlewaru pro sdílení dat. Dále se práce zabývá Micro-ROS, odlehčenou verzí ROS 2 navrženou pro provoz na mikrokontrolérech s omezenými zdroji. Práce se věnuje architektuře, vlastnostem a vhodnosti Micro-ROS pro použití ve vestavných systémech. Následně práce rozebírá využití PXROS-HR, operačního systému reálného času (RTOS), v navrhovaném řešení. Navrhované řešení zahrnuje vytvoření vlastní statické knihovny pro Micro-ROS a implementaci mutex tasku pro bezpečný přístup k datům. Práce představuje strukturu projektu včetně konfigurací, linker souborů a popisuje implementaci vlastních alokátorů a vlastního transportu pro Micro-ROS. Práce také obsahuje ukázky vícevláknových publisher-subscriber a vícejádrových publisher-subscriber aplikací pro Micro-ROS, které ukazují proveditelnost a efektivitu navrhovaného řešení. Dále je vyhodnoceno navržené řešení provedením jednoho testu pro každé demo, který zahrnuje publishing a subscribing k topicu, vytvoření servisního serveru pro vzdálené procedury a distribuci práce na více úloh nebo jader. Výsledky ukazují, že navrhované řešení dosahuje bezpečného přístupu k datům a umožňuje efektivní komunikaci v prostředích s omezenými zdroji.

Chytrý dům 4.0

Autor
Jakub Kyzek
Rok
2022
Typ
Diplomová práce
Vedoucí
Ing. Martin Daňhel, Ph.D.
Oponenti
Ing. Filip Štěpánek
Anotace
Tato práce se zabývá návrhem a implementací systému pro chytrou domácnost jako součást projektu společnosti Kyvit s.r.o. Projekt volně navazuje na myšlenky a realizaci představenou v bakalářské práci Návrh a implementace chytrého domu. Diplomová práce se dále zabývá celkovou restrukturalizací projektu, který již není zaměřen na nízké pořizovací náklady, nýbrž na efektivitu a uživatelské pohodlí. Oproti původnímu návrhu v bakalářské práci jsou zde navržena a realizována mnohá vylepšení jako např. využití IoT nebo návrh a tvorba vlastní řídící jednotky - plošného spoje, který je osazený výkonným mikrokontrolérem STM32. Projekt si dále klade za cíl respektovat hlavní myšlenky představené konceptem Průmysl 4.0. Výstupem této práce je reálný prototyp funkčního systému.

Analýza spolehlivostních dat drážních zabezpečovacích zařízení

Autor
Nikola Rytířová
Rok
2016
Typ
Diplomová práce
Vedoucí
Ing. Martin Daňhel, Ph.D.
Oponenti
Ing. Radek Dobiáš, Ph.D., MBA
Anotace
Tato diplomové práce se zabývá analýzou spolehlivosti v oblasti drážních zabezpecovacích zarízení. Navazuje na predchozí bakalárskou práci, ve které byla implementována webová aplikace pro prediktivní analýzu spolehlivosti dle normy MIL-HDBK-217F. Predmetem práce je rozšírení této aplikace o možnost zadávat úmyslne zhoršené parametry soucástek a následne analyzovat vliv takovýchto parametru na konecný výsledek. Soucástí práce je také analýza podnikových procesu týkajících se rízení spolehlivosti zarízení. Aplikace je založena na PHP frameworku Symfony2 a databázi MySQL. Procesy jsou modelovány pomocí metody DEMO.

Automatické testování infotainment jednotek

Autor
Jan Kubát
Rok
2020
Typ
Diplomová práce
Vedoucí
Ing. Martin Daňhel, Ph.D.
Oponenti
Ing. Tomáš Zimmerhakl
Anotace
Tato diplomová práce se zabývá automatickým testováním infotainment jednotky automobilu. Práce podává teoretické informace o skriptovacím jazyce TCL a sběrnici CAN, které představují základ pro vytvoření automatických testů. Seznámení s procesem vývoje grafického rozhraní doprovází motivace pro jeho zlepšení. Na základě představené motivace je navržen princip a zapojení automatického testování do vývojového procesu grafického rozhraní. Součástí práce je dokumentace testovacího stavu, jež je provedena z hlediska použitého hardware i software. Pomocí jazyka TCL jsou vytvořeny testovací funkce a sady testů, které slouží k odhalení chyb grafického rozhraní. Práce popisuje celý testovací proces i s reportem výsledků.

IoT monitoring agrivoltaického systému pro vinohrady

Autor
Martin Němec
Rok
2023
Typ
Diplomová práce
Vedoucí
Ing. Martin Daňhel, Ph.D.
Oponenti
Ing. Filip Štěpánek
Anotace
Tato práce zkoumá nově rozvíjející se průmysl v ČR, který se nazývá Agrivoltaika. Teoretická část práce zabývá vymezením pojmů týkajících se agrivoltaického průmyslu. Dále popisuje vznik tohoto fenoménu od první myšlenky až po současný stav (the State-of-the-Art), který je dále v této části podrobně rozebrán a analyzován z hlediska použitelnosti, prospěšnosti a především technologického zázemí, které je potřeba pro jeho realizaci. Pro zúžení rozsahu se práce zaměřuje pouze na agrivoltaické systémy nad vinohrady, tedy sbírané metriky jsou vyčleněny pro tento případ. Praktická část práce obsahuje návrh a realizaci jednoduchého monitorovacího systému při využití moderních IoT technologií ve spolupráci s cloudovými službami. V návrhové části je řešena topologie IoT sítě v prostředí agrivoltaického systému. Možnosti, jak síť realizovat, jsou detailně rozebrány a charakterizovány. Dále jsou zde určeny vyhovující platformy pro monitorovací systém včetně možných alternativ. Dalším krokem návrhu je výběr zařízení a modulů, které splňují požadavky z analýzy agrivoltaiky nad vinohrady, pro realizaci fyzické části monitorovacího systému. Další praktickou částí je realizace všech zmiňovaných částí v návrhu monitorovacího systému. Realizace popisuje fyzickou část monitorovacího systému, její propojení ke cloudovým službám a následně konfiguraci jednotlivých služeb. Veškeré konfigurace jsou detailně sepsány do podoby návodů, které lze jednoduše použít. Součástí práce je také vytvoření webového rozhraní pro sledování dat, obrazu a statistik monitorovaného vinohradu. Práci zakončuje implementace prototypu monitorovacího systému a testování funkcionalit v simulovaných podmínkách.

Inteligentní zabezpečovací systém garáže: Nadřazený systém

Autor
Ondřej Červenka
Rok
2018
Typ
Diplomová práce
Vedoucí
Ing. Martin Daňhel, Ph.D.
Oponenti
Ing. Martin Kohlík, Ph.D.
Anotace
Tato diplomová práce se zabývá tvorbou zabezpečovacího systému pro správu garáží. Konkrétně jde o návrh a implementaci nadřazeného systému, který sbírá a zpracovává data zaslaná podřízenými systémy v jednotlivých garážích. Výsledná aplikace komunikuje s podřízenými systémy pomocí protokolu HTTPS a umožňuje správu garáží přes webové rozhraní. Aplikace také zasílá SMS upozornění při detekci poteniconálně nebezpečné situace. SMS jsou posílány pomocí GSM modulu. Nadřazený systém byl vyvíjen v programovacím jazyku Python a testován pro provoz na jednodeskovém počítači Raspberry Pi.