Otřesové čidlo a jeho komunikace v konceptu IoT

Abstract

Diplomová práce se zabývá návrhem a realizací otřesového čidla s možností jeho integrace do IoT infrastruktury. Pro tuto integraci je vytvořena infrastruktura dle specifikace LoRa WAN, která kromě samotného čidla obsahuje bránu a serverovou část s přístupem uživatelů do webové aplikace. Aplikace umožňuje uživateli zobrazit získané data v textové podobě, nebo pomocí podaplikace, dále umožňuje spravovat bránu a další čidla. Praktická realizace brány a severu jsou rovněž klíčovými body této práce, kde hrál významnou roli MQTT protokol spolu s LoRa technologií. Pro měření otřesu je použit pasivní otřesový prvek, jehož stav je kontrolován osmi bitovým mikroprocesorem Atmega328, data informující o změně stavu jsou odeslána vysílačem RFM96W na bránu. Čidlo je provozováno na bateriovém článku, a proto je v návrhu dbáno na minimalizaci odběru elektrické energie. Krabička pro finální návrh otřesového čidla byla vytištěna na 3D tiskárně. V současnosti je vytvořená infrastruktura v rámci této práce provozována v kampusu VŠB-TUO, kde probíhá sběr dat z různých čidel.

The diploma thesis deals with a design and implementation of a vibration sensor providing the possibility of integration in the Internet of things (IoT) infrastructure. An infrastructure in accordance with the LoRa WAN specification has been created for this integration, which, apart from the sensor, also comprises gate and server with users’ access to the web application. The application enables users to display acquired data as text, or to use a sub-application, and also enables administration of the gate as well as other sensors. The creation of the gate and server are the key points of the present paper, in which MQTT protocol and LoRa technology played a major role. Vibrations are measured using a passive vibration element, with Atmega328 8-bit microprocessor checking its state; data about the state are sent by the RFM96W transmitter to the gate. The sensor is placed on a batery, therefore the design considers minimum electricity consumption. The solution also applies a 3D printer, onto which the box for the vibration sensor is fitted. Currently, the whole infrastructure is being tested on campus, where data is being gathered from several sensors.