IoT univerzitní informační systém

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá návrhem prototypu chytré interaktivní tabulky jako fyzického uživatelského rozhraní fakultního projektu s názvem Místnosti FEL. V úvodní kapitole jsou definovány požadavky na zařízení získané na základě připomínek organizátorů projektu, studentů a výsledků pilotního projektu. Druhá kapitola představuje konkrétní hardwarové komponenty, ze kterých bude zařízení sestaveno. Jsou představeny displeje využívající technologii e-ink, vývojová deska ESP32-POE-ISO a senzor gest APDS-9960. Třetí kapitola definuje softwarové knihovny příslušné jednotlivým komponentám a provází testováním těchto komponent samostatně i ve vzájemné interakci. Čtvrtá kapitola popisuje správu obrázků určených k zobrazení na displeji. Pozornost je věnována zejména uložení obrázků v paměti PSRAM a způsobu vykreslování obsahu na displej. Pátá kapitola se věnuje softwarové implementaci komunikace zařízení. Představena je knihovna pro řízení Ethernetu a zejména je podrobně rozebrána implementace protokolu MQTT s knihovnou espMqttClient. Šestá kapitola se věnuje rozboru čitelnosti zobrazení pro použitý displej, kdy je popsána vhodnost použití některých fontů a optimální způsob konverze obrázků. Sedmá kapitola představuje navržené ochranné pouzdro a uzavírá práci z hlediska hardwaru. Závěrečná kapitola provází testováním zařízení a jejím výstupem je konečná verze firmwaru zařízení. V závěru práce je krátce prezentováno několik možností rozšíření vzniklého systému.

This thesis addresses the design of a prototype for an interactive table that functions as a physical user interface for the FEL Rooms project. The introductory chapter outlines the devices requirements based on feedback from project organizers, students, and insights from a pilot project. The second chapter details the hardware components, including e-ink displays, the ESP32-POE-ISO development board, and the APDS-9960 gesture sensor. The third chapter identifies the relevant software libraries and outlines testing procedures for each component individually and collaboratively. The fourth chapter explores image management for display, focusing on efficient PSRAM storage and content rendering methods. The fifth chapter discusses the software implementation of device communication, introducing Ethernet and MQTT libraries and detailing the integration of the MQTT protocol with the espMqttClient library. The sixth chapter analyzes display readability and evaluates suitable fonts and image conversion methods. The seventh chapter presents the design of a protective case, concluding the hardware development. The final chapter details device testing and the resulting firmware version, along with suggested extensions for the system.