Universal platform for remote management of IoT devices and visualization of M2M data

Cílem této diplomové práce je vytvoření univerzální aplikace umožňující vizualizaci M2M dat s podporou vzdálené konfigurace protokolem TR-069. Teoretická část práce obsahuje podrobný popis M2M komunikace, protokolu TR-069, standardu OSGi a SQLite databáze. Dále jsou popsány použité technologie pro konfiguraci protokolem TR-069, zejména klient modus TR-069 a server genieacs. Praktická část obsahuje souhrn všech vytvořených balíčků a komunikačních rozhraní. Je popsána také implementovaná databáze a uživatelské rozraní, umožňující přehlednou vizualizaci získaných dat.The aim of this diploma thesis is to create universal application able to visualize M2M data and allows remote management of smart sensors using TR-069 protocol. First part of this thesis contains comprehensive evaluation of TR-069 standard and OSGi platform. Next, extensive analysis of embedded databases with detailed description of SQLite platform is provided. Auto-configuration server genieacs and modus TR-069 client, two parts needed for the proper run of remote configuration, are described in more detail in following section. Practical part of this thesis contains description of all created OSGi bundles together with communication interfaces. Moreover, the description of designed database and developed user interface is given.

Monitoring of System Resources Using OpenHAB Environment

Cílem této bakalářské práce je podrobné seznámení se s technologií OpenHAB a vytvoření funkční aplikace zobrazující využití systémových prostředků. Sledování systémových prostředků nebude realizováno pouze na jedné stanici, ale na všech instancích OpenHAB v lokální síti. Vytvořená aplikace umožňuje také vzdálený přístup ke sledovaným statistikám, bez nutnosti připojení do stejné sítě. Pro získávání systémových informací je využito balíčku systémových informací, který je postaven nad knihovnou SIGAR. Pro přenos mezi stanicemi a koncovým sběrným zařizením je využito vazby HTTP a REST API. První části bakalářské práce podrobně popisuje technologii OpenHAB, druhá část bakalářské práce popisuje použité technologie a vytvořené aplikace. V posledním bodě je uveden návod na zprovoznění OpenHAB na koncovém zařízení.The aim this bachelor thesis is detailed familiarity with the technology OpenHAB and create functional application that displays resource usage. Monitoring of system resources won‘t be implemented only in one station, but in all instances OpenHAB in a local network. Created application also allows remote access to reference statistics, without having to connect to the same network. For obtaining system information is used system information package, which is built over SIGAR library. To transfer between stations and end-collection device is used HTTP binding and REST API. The first part of the bachelor thesis describes in detail the technology OpenHAB, the second part describes the technology used and the created applications. In the last section gives guidance on commissioning of OpenHAB on the end device.

Research on Reliable Low-Power Wide-Area Communications Utilizing Multi-RAT LPWAN Technologies for IoT Applications

Předkládaná disertační práce je zaměřena na „Výzkum spolehlivé komunikace pro IoT aplikace v bezdrátových sítích využívajících technologie Multi-RAT LPWAN“. Navzdory značnému pokroku v oblasti vývoje LPWA technologií umožňující masivní komunikace mezi zařízeními (mMTC), nemusí tyto technologie výkonnostně dostačovat pro nově vznikající aplikace internetu věcí. Hlavním cílem této disertační práce je proto nalezení a vyhodnocení limitů současných LPWA technologií. Na základě těchto dat jsou nevrženy nové mechanismy umožňující snazší plánování a vyhodnocování síťového pokrytí. Navržené nástroje jsou vyladěny a validovány s využitím dat získaných z rozsáhlých měřících kampaních provedených v zákaznických LPWA sítích. Tato disertační práce dále obsahuje návrh LPWA zařízení vybavených více komunikačními rozhraními (multi-RAT) které mohou umožnit překonání výkonnostních limitů jednotlivých LPWA technologií. Současná implementace se zaměřuje zejména na snížení spotřeby zařízení s více rádiovými rozhraními, což je jejich největší nevýhodou. K tomuto účelu je využito algoritmů strojového učení, které jsou schopné dynamicky vybírat nejvhodnější rozhraní k přenosu.This doctoral thesis addresses the “Research on Reliable Low-Power Wide-Area Communications Utilizing Multi-RAT LPWAN Technologies for IoT Applications”. Despite the immense progress in massive Machine-Type Communication (mMTC) technology enablers such as Low-Power Wide-Area (LPWA) networks, their performance does not have to satisfy the requirements of novelty Internet of Things (IoT) applications. The main goal of this Ph.D. work is to explore and evaluate the limitations of current LPWA technologies and propose novel mechanisms facilitating coverage planning and assessment. Proposed frameworks are fine-tuned and cross-validated by the extensive measurement campaigns conducted in public LPWA networks. This doctoral thesis further introduces the novelty approach of multi-RAT LPWA devices to overcome the performance limitation of individual LPWA technologies. The current implementation primarily focuses on diminishing the greatest multi-RAT solutions disadvantage, i.e., increased power consumption by employing a machine learning approach to radio interface selection.

Research on Reliable Low-Power Wide-Area Communications Utilizing Multi-RAT LPWAN Technologies for IoT Applications

Předkládaná disertační práce je zaměřena na „Výzkum spolehlivé komunikace pro IoT aplikace v bezdrátových sítích využívajících technologie Multi-RAT LPWAN“. Navzdory značnému pokroku v oblasti vývoje LPWA technologií umožňující masivní komunikace mezi zařízeními (mMTC), nemusí tyto technologie výkonnostně dostačovat pro nově vznikající aplikace internetu věcí. Hlavním cílem této disertační práce je proto nalezení a vyhodnocení limitů současných LPWA technologií. Na základě těchto dat jsou nevrženy nové mechanismy umožňující snazší plánování a vyhodnocování síťového pokrytí. Navržené nástroje jsou vyladěny a validovány s využitím dat získaných z rozsáhlých měřících kampaních provedených v zákaznických LPWA sítích. Tato disertační práce dále obsahuje návrh LPWA zařízení vybavených více komunikačními rozhraními (multi-RAT) které mohou umožnit překonání výkonnostních limitů jednotlivých LPWA technologií. Současná implementace se zaměřuje zejména na snížení spotřeby zařízení s více rádiovými rozhraními, což je jejich největší nevýhodou. K tomuto účelu je využito algoritmů strojového učení, které jsou schopné dynamicky vybírat nejvhodnější rozhraní k přenosu

Wireless Control of Embedded M2M Devices Using Unlicensed ISM Band

This research work follows the idea of Machine-to-Machine (M2M) communication designing the radio controlled devices using the ISM radio band of 433 MHz. Implemented solution consists of transmitter unit (Raspberry Pi) and sets of receiver units based on Arduino Uno platform. To offer better user experience, simple management interface on the side of transmitter is implemented