Tato diplomová práce řeší problematiku systému detekce napadení zámkové vložky za použití inerciálních MEMS senzorů. Data jsou zpracovávána v centrální jednotce osazené CPU STM Cortex. Centrální jednotka slouží pro vyhodnocení detekce napadení a pro interakci s uživatelem. Centrální jednotka dále obsahuje modul Bluetooth Low Energy pro komunikaci s chytrým telefonem s OS Android, ze kterého lze celý systém ovládat.
Celý systém má dva režimy jeden pro experimentální měření s použitými senzory a druhý pro vyhodnocování dat ze senzorů a detekci napadení a spuštění alarmu
Anotace v angličtině
Goal of the thesis is solving problematics of lock cylinder attack detection with MEMS in-ertial sensors. The sensors' data are processed in central unit with STM Cortex CPU. The cen-tral unit's task is evaluation of attack detection and interaction with a user. There is also a Bluetooth Low Energy module on the central unit for communicating with a smartphone from which the system can be controlled.
The system has two working modes one for experimental measurements with the sensors and second for data evaluation and attack detection.
Tato diplomová práce řeší problematiku systému detekce napadení zámkové vložky za použití inerciálních MEMS senzorů. Data jsou zpracovávána v centrální jednotce osazené CPU STM Cortex. Centrální jednotka slouží pro vyhodnocení detekce napadení a pro interakci s uživatelem. Centrální jednotka dále obsahuje modul Bluetooth Low Energy pro komunikaci s chytrým telefonem s OS Android, ze kterého lze celý systém ovládat.
Celý systém má dva režimy jeden pro experimentální měření s použitými senzory a druhý pro vyhodnocování dat ze senzorů a detekci napadení a spuštění alarmu
Anotace v angličtině
Goal of the thesis is solving problematics of lock cylinder attack detection with MEMS in-ertial sensors. The sensors' data are processed in central unit with STM Cortex CPU. The cen-tral unit's task is evaluation of attack detection and interaction with a user. There is also a Bluetooth Low Energy module on the central unit for communicating with a smartphone from which the system can be controlled.
The system has two working modes one for experimental measurements with the sensors and second for data evaluation and attack detection.
Cíl práce:
Navrhněte systém detekující napadení zámkové vložky s dálkovou deaktivací. Systém bude založen na měřící desce s akcelerometrickými senzory a bateriovém napájení, připevněné k zámkové vložce. Dále na centrální jednotce komunikující se zámkovou vložkou prostřednictvím BTLE technologie. Uživatel bude mít možnost provést deaktivaci ochrany pomocí mob. telefonu s OS Android.
V první fázi vytvořte DPS s CPU STM Cortex, ke které bude připojena deska se snímači pomocí vámi zvolené sběrnice. Senzory budou mechanicky připojeny k zámkové vložce. Na tento senzorický kit umístěte BTLE modul. Senzorický kit umožní stanovit práh zrychlení pro detekci napadení, spotřebu zařízení atd. Snažte se o minimalizaci spotřeby. V době nečinnosti veškeré součásti kitu uspávejte.
Navrhněte způsob probuzení v případě napadení. Senzorický kit umožní přenos dat do PC prostřednictvím RS232. Vytvořte skript/aplikaci pro záznam dat. Umístěte na kit alespoň dvě uživatelská tlačítka a LED. Dále navrhněte centrální jednotku, která bude se senzorickým kitem komunikovat prostřednictvím BTLE a umožní vyčítat provozní stav a zobrazí jej na LCD 16x2. Alarm bude signalizován LED a akusticky. Centrální jednotka také upozorní na nízkou kapacitu baterie v
senzorickém kitu. Zajistěte možnost uživatelské aktivace/deaktivace ochrany centrální jednotky pomocí mob. telefonu. Na centrální jednotku umístěte port s GPIO pro připojení dalších modulů (WiFi, GSM).
Zásady pro vypracování:
Proveďte rešerši existujících zámkových systémů s funkcí dálkové aktivace ochrany.
Proveďte analýzu a výběr vhodných MEMS senzorů pro vyvíjený senzorický kit.
Navrhněte senzorický kit s akcelerometry.
Stanovte práh, případně sekvenci hodnot zrychlení pro aktivaci alarmu.
Navrhněte centrální jednotku.
Vytvořte SW pro OS Android umožňující aktivaci a deaktivaci ochrany zámkové vložky (komunikace přes BTLE).
Během konstrukce se snažte minimalizovat rozměry a spotřebu zařízení.
Zásady pro vypracování
Cíl práce:
Navrhněte systém detekující napadení zámkové vložky s dálkovou deaktivací. Systém bude založen na měřící desce s akcelerometrickými senzory a bateriovém napájení, připevněné k zámkové vložce. Dále na centrální jednotce komunikující se zámkovou vložkou prostřednictvím BTLE technologie. Uživatel bude mít možnost provést deaktivaci ochrany pomocí mob. telefonu s OS Android.
V první fázi vytvořte DPS s CPU STM Cortex, ke které bude připojena deska se snímači pomocí vámi zvolené sběrnice. Senzory budou mechanicky připojeny k zámkové vložce. Na tento senzorický kit umístěte BTLE modul. Senzorický kit umožní stanovit práh zrychlení pro detekci napadení, spotřebu zařízení atd. Snažte se o minimalizaci spotřeby. V době nečinnosti veškeré součásti kitu uspávejte.
Navrhněte způsob probuzení v případě napadení. Senzorický kit umožní přenos dat do PC prostřednictvím RS232. Vytvořte skript/aplikaci pro záznam dat. Umístěte na kit alespoň dvě uživatelská tlačítka a LED. Dále navrhněte centrální jednotku, která bude se senzorickým kitem komunikovat prostřednictvím BTLE a umožní vyčítat provozní stav a zobrazí jej na LCD 16x2. Alarm bude signalizován LED a akusticky. Centrální jednotka také upozorní na nízkou kapacitu baterie v
senzorickém kitu. Zajistěte možnost uživatelské aktivace/deaktivace ochrany centrální jednotky pomocí mob. telefonu. Na centrální jednotku umístěte port s GPIO pro připojení dalších modulů (WiFi, GSM).
Zásady pro vypracování:
Proveďte rešerši existujících zámkových systémů s funkcí dálkové aktivace ochrany.
Proveďte analýzu a výběr vhodných MEMS senzorů pro vyvíjený senzorický kit.
Navrhněte senzorický kit s akcelerometry.
Stanovte práh, případně sekvenci hodnot zrychlení pro aktivaci alarmu.
Navrhněte centrální jednotku.
Vytvořte SW pro OS Android umožňující aktivaci a deaktivaci ochrany zámkové vložky (komunikace přes BTLE).
Během konstrukce se snažte minimalizovat rozměry a spotřebu zařízení.
Seznam doporučené literatury
[1] Brown G.: "Discovering the STM32 Microcontroller", Indiana University 2016
[2] Yiu J.: "The Definitive Guide to ARM Cortex-M3 and Cortex-M4 Processors", Newnes 2013, ISBN-10: 0124080820
Seznam doporučené literatury
[1] Brown G.: "Discovering the STM32 Microcontroller", Indiana University 2016
[2] Yiu J.: "The Definitive Guide to ARM Cortex-M3 and Cortex-M4 Processors", Newnes 2013, ISBN-10: 0124080820
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Diplomová práce byla zpracována na požadované úrovni.
Všechny zadané cíle se podařilo splnit a navržené zařízení je možné použít pro další vývoj.
Autor práce vysvětlil dotazy a připomínky členů komise.