diff options
| -rw-r--r-- | MishBC_comments.ods | bin | 0 -> 20431 bytes | |||
| -rw-r--r-- | bakalarka.pdf | bin | 4898375 -> 4894478 bytes | |||
| -rw-r--r-- | bakalarka.tex | 4 | ||||
| -rw-r--r-- | masterplan.ods | bin | 0 -> 16753 bytes | |||
| -rw-r--r-- | nastaveni.tex | 11 | ||||
| -rw-r--r-- | text/demohw.tex | 5 | ||||
| -rw-r--r-- | text/rozsireny_abstrakt.tex | 19 | ||||
| -rw-r--r-- | text/uvod.tex | 4 |
8 files changed, 27 insertions, 16 deletions
diff --git a/MishBC_comments.ods b/MishBC_comments.ods Binary files differnew file mode 100644 index 0000000..0679139 --- /dev/null +++ b/MishBC_comments.ods diff --git a/bakalarka.pdf b/bakalarka.pdf Binary files differindex 8b65751..822e675 100644 --- a/bakalarka.pdf +++ b/bakalarka.pdf diff --git a/bakalarka.tex b/bakalarka.tex index eb26ce2..1e0a117 100644 --- a/bakalarka.tex +++ b/bakalarka.tex @@ -242,11 +242,13 @@ \include{text/chipy} +\include{text/demohw} + \include{text/labina} \include{text/venek} -\include{text/mobil} +%\include{text/mobil} \include{text/zhodnoceni} diff --git a/masterplan.ods b/masterplan.ods Binary files differnew file mode 100644 index 0000000..c3c463e --- /dev/null +++ b/masterplan.ods diff --git a/nastaveni.tex b/nastaveni.tex index 6096597..6613c32 100644 --- a/nastaveni.tex +++ b/nastaveni.tex @@ -109,16 +109,19 @@ %%% Abstrakt \abstract[ - Tato semestrální práce se zabývá úvodem do problematiky elektronických zařízení s 4G/5G mobilní konektivitou pro internet věcí (IoT). Práce popisuje související komunikační protokoly LPWAN (NB-IoT, LTE-M) a URLLC, spolu s parametry dvou vybraných komunikačních čipsetů Quectel RM520N a Nordic Semiconductor nRF9160 a dostupných vývojových modulů tyto čipsety využívajících. Jeden z těchto vývojových modulů (nRF9160 DK) byl použit k praktické ukázce IoT zařízení s LPWAN konektivitou na příkladu kombinovaného zabezpečovacího a požárního elektronického systému se 4 senzory a přenosem dat na vzdálený virtuální server pomocí MQTT protokolu. Závěrem této semestrální práce je přehled plánovaných prací v navazujícím bakalářském projektu. + %Tato semestrální práce se zabývá úvodem do problematiky elektronických zařízení s 4G/5G mobilní konektivitou pro internet věcí (IoT). Práce popisuje související komunikační protokoly LPWAN (NB-IoT, LTE-M) a URLLC, spolu s parametry dvou vybraných komunikačních čipsetů Quectel RM520N a Nordic Semiconductor nRF9160 a dostupných vývojových modulů tyto čipsety využívajících. Jeden z těchto vývojových modulů (nRF9160 DK) byl použit k praktické ukázce IoT zařízení s LPWAN konektivitou na příkladu kombinovaného zabezpečovacího a požárního elektronického systému se 4 senzory a přenosem dat na vzdálený virtuální server pomocí MQTT protokolu. Závěrem této semestrální práce je přehled plánovaných prací v navazujícím bakalářském projektu. + !!!TODO!!! ]{ -This semestral thesis provides an introduction to 4G/5G mobile networks for the Internet of Things (IoT) applications in the embedded electronic systems. Related communication protocols LPWAN (NB-IoT, LTE-M) and URLLC are mentioned. Two selected chipsets Quectel RM520N and Nordic Semiconductor nRF9160 are described, together with their available development kits. One of the development kits (nRF9160 DK) was used for practical demonstration of an IoT device with LPWAN connectivity on an example of a combined burglary and fire alarm system with 4 sensors, transferring data to a remote cloud server via MQTT protocol. Follow-up work for the bachelor thesis is outlined at the conclusion of this semestral thesis. +This bachelor's thesis provides an introduction to 4G/5G mobile networks for the Internet of Things (IoT) applications in the embedded electronic systems. Related communication protocols LPWAN (NB-IoT, LTE-M) and DECT-NR+ are mentioned. The selected chipset Nordic Semiconductor nRF9160/nRF9161 are described, together with their available development kits. +Scenarios for industrial usage are outlined and demonstrated with the selected development kit !!!TODO!!!. These include a universal low-cost tracker with additional potentional sensors and staionary low-power sensoric unit for remote reading, ((wireless version of experimental measuring for in-field usage)). +In the frame of these demonstration applications relevant detailed measurements are made and elaborated in contract to theoretical assumptions and expected results. } %%% Klíčová slova \keywrds[% - 4G, 5G, IoT, LPWAN, NB-IoT, LTE-M, URLLC, RM520N, nRF9160 + 4G, 5G, IoT, LPWAN, NB-IoT, LTE-M, DECT-NR+, nRF9160, nRF9161 ]{% - 4G, 5G, IoT, LPWAN, NB-IoT, LTE-M, URLLC, RM520N, nRF9160 + 4G, 5G, IoT, LPWAN, NB-IoT, LTE-M, DECT-NR+, nRF9160, nRF9161 } %%% Poděkování diff --git a/text/demohw.tex b/text/demohw.tex new file mode 100644 index 0000000..1fb1a58 --- /dev/null +++ b/text/demohw.tex @@ -0,0 +1,5 @@ +\chapter{Demonstration tacker and stationary smart sensor} +\section{Antenna} +\section{PCB} +\section{Case} +\section{End-result} diff --git a/text/rozsireny_abstrakt.tex b/text/rozsireny_abstrakt.tex index 78887a3..7702abc 100644 --- a/text/rozsireny_abstrakt.tex +++ b/text/rozsireny_abstrakt.tex @@ -13,12 +13,13 @@ %normostrany, který bude obsahovat úvod, popis řešení a shrnutí a~zhodnocení výsledků.} %(čl. 15, par. 5) -Tato semestrální práce provádí úvod do problematiky využití 4G a 5G mobilních sítí pro elektronická zařízení v oblasti internetu věcí (IoT). - -První část práce se zaměřuje na přehled IoT protokolů pro 4G a 5G mobilní sítě (NB-IoT, LTE-M, URLLC), které jsou speciálně navrženy tak, aby splňovaly požadavky moderních IoT zařízení, jako jsou nízká spotřeba energie, vysoký datový tok, nízké komunikační zpoždění, vysoká spolehlivost a škálovatelnost. - -Druhá část práce popisuje dva moderní čipsety použitelné pro konstrukci IoT zařízení s 4G/5G konektivitou - RM520N od firmy Quectel a nRF9160 od firmy Nordic Semiconductor, uvádí jejich základní parametry a přehled dostupných vývojových modulů z různých zdrojů. - -Třetí část práce demonstruje praktický příklad využití vývojového modulu nRF9160 DK jako komunikační základny kombinovaného elektronického zabezpečovacího a požárního systému (EZS/EPS) s LPWAN konektivitou, využívajícího 4 senzory (pohybový senzor PIR HC-SR501, senzor hořlavých plynů MQ-2, teplotní senzor LM35, magnetický senzor otevření dveří/okna DRV5033), s lokální signalizací simulovanou 4 LED na vývojovém modulu, možností uživatelské lokální (de)aktivace jednotlivých senzorů pomocí 4 tlačítek a přepínačů na vývojovém modulu a s přenosem poplachových dat pomocí MQTT protokolu na virtuální server simulující pult centrální ochrany (PCO). - -Závěrečnou částí semestrální práce je přehled náplně navazujícího bakalářského projektu, který se bude zabývat možnostmi využití 4G/5G mobilních sítí pro průmyslovou IoT komunikaci, s experimentálním měřením parametrů komunikace, jejich srovnáním s teoretickými předpoklady a jinými v současnosti používanými komunikačními systémy. +%Tato semestrální práce provádí úvod do problematiky využití 4G a 5G mobilních sítí pro elektronická zařízení v oblasti internetu věcí (IoT). +% +%První část práce se zaměřuje na přehled IoT protokolů pro 4G a 5G mobilní sítě (NB-IoT, LTE-M, URLLC), které jsou speciálně navrženy tak, aby splňovaly požadavky moderních IoT zařízení, jako jsou nízká spotřeba energie, vysoký datový tok, nízké komunikační zpoždění, vysoká spolehlivost a škálovatelnost. +% +%Druhá část práce popisuje dva moderní čipsety použitelné pro konstrukci IoT zařízení s 4G/5G konektivitou - RM520N od firmy Quectel a nRF9160 od firmy Nordic Semiconductor, uvádí jejich základní parametry a přehled dostupných vývojových modulů z různých zdrojů. +% +%Třetí část práce demonstruje praktický příklad využití vývojového modulu nRF9160 DK jako komunikační základny kombinovaného elektronického zabezpečovacího a požárního systému (EZS/EPS) s LPWAN konektivitou, využívajícího 4 senzory (pohybový senzor PIR HC-SR501, senzor hořlavých plynů MQ-2, teplotní senzor LM35, magnetický senzor otevření dveří/okna DRV5033), s lokální signalizací simulovanou 4 LED na vývojovém modulu, možností uživatelské lokální (de)aktivace jednotlivých senzorů pomocí 4 tlačítek a přepínačů na vývojovém modulu a s přenosem poplachových dat pomocí MQTT protokolu na virtuální server simulující pult centrální ochrany (PCO). +% +%Závěrečnou částí semestrální práce je přehled náplně navazujícího bakalářského projektu, který se bude zabývat možnostmi využití 4G/5G mobilních sítí pro průmyslovou IoT komunikaci, s experimentálním měřením parametrů komunikace, jejich srovnáním s teoretickými předpoklady a jinými v současnosti používanými komunikačními systémy. +!!! TODO !!! diff --git a/text/uvod.tex b/text/uvod.tex index da70113..e172ec1 100644 --- a/text/uvod.tex +++ b/text/uvod.tex @@ -4,11 +4,11 @@ %\section{Current situation} -It is estimated that currently (2023/2024) there are two actively connected Internet-of-Things (IoT) devices per each person living on the planet Earth and the number will almost double furthermore until 2030, reaching nearly 30 billion connected IoT devices worldwide\cite{statista}. +It is estimated that currently (2024/2025) there are two actively connected Internet-of-Things (IoT) devices per each person living on the planet Earth and the number will almost double furthermore until 2030, reaching nearly 30 billion connected IoT devices worldwide\cite{statista}. At the same time, complexity of the IoT devices rises every year and so is their requirements on the underlying network infrastructure and protocols, originally designed predominantly for completely different mobile applications (text messages and voice / video streaming). Need for new IoT-related protocols started to be prominent with wide-spreading and anticipated new use-cases of IoT devices, for which \ac{GSM} and original \ac{LTE} networks were not originally intended and soon found unsuitable in terms of power efficiency, connection reliability and ability to accommodate billions of small devices with tiny average data rates. -IoT devices today are not only simple single-purpose meteo sensors, but more and more frequently this category includes very complex vehicles and machinery, such as autonomous cars with multiple RADAR/LIDAR sensors or cooperative industrial robots, needing to communicate with the central command \& control facility and with each other in real time and with very high reliability. On the other hand large widespread of massive quantities of very low power devices in possibly critical application can also be expected. Related requirements on communication data volumes, response latency and network reliability far exceed capacity and technical possibilities of older mobile networks. Larger bandwidths, data speeds and lower latencies brought by 4G and especially 5G mobile networks are necessary for providing the appropriate working space for these new IoT devices. +%IoT devices today are not only simple single-purpose meteo sensors, but more and more frequently this category includes very complex vehicles and machinery, such as autonomous cars with multiple RADAR/LIDAR sensors or cooperative industrial robots, needing to communicate with the central command \& control facility and with each other in real time and with very high reliability. On the other hand large widespread of massive quantities of very low power devices in possibly critical application can also be expected. Related requirements on communication data volumes, response latency and network reliability far exceed capacity and technical possibilities of older mobile networks. Larger bandwidths, data speeds and lower latencies brought by 4G and especially 5G mobile networks are necessary for providing the appropriate working space for these new IoT devices. The necessary communication protocols for 4G and 5G mobile networks are being standardized under an umbrella of \ac{3GPP} - an association of national telecommunication standardization agencies and commercial partners. \ac{3GPP} has agreed upon and released several communication protocols (so-called „releases“) for the new generations of mobile networks, unfortunately with some ambiguities in their numbering and labeling. For example, Long-term evolution (LTE) was first introduced as a 3G technology standard but it later become a 4G standard. LTE was followed by LTE-Advanced labeled as „true 4G“ or 4.5G and LTE-Advanced Pro (LTE-A Pro) that is considered 5G but sometimes it is labeled as 4.9G \cite{nokia49g}. |