Chytré osvětlení domácnosti na základě polohy uživatele mobilní aplikace

Bc. Michal Černý

Master's thesis

Smart home lighting based on the location of the mobile application user

Abstract:

Cílem diplomové práce bylo vytvořit chytrý systém autonomního ovládání osvětlení v domácnosti. Práce se skládá z teoretické a praktické části. Teoretická část se zabývá analýzou dostupných technologií k lokalizaci uživatele, metodami zpracování nasbíraných lokalizačních dat a modely výpočtu polohy. Následně je v práci popsán nový přístup k řešení automatizace osvětlení, kde jsou navrženy jeho jednotlivé části. Praktická část popisuje použití vhodně zvolené technologie, kterou je lokalizace pomocí Bluetooth Beaconů, a její implementaci do mobilní aplikace. Ta je napsána v programovacím jazyce SwiftUI a je určena výhradně pro platformu iOS. Je v ní zpracována funkcionalita sledování okolního prostředí (BLE vysílačů), zpracování vysílaných hodnot a uložení do databáze. V dalším kroku dochází k pozorování okolí v reálném čase a porovnání nasbíraných dat s databázovými záznamy, dle čehož je určena aktuální poloha uživatele. Při změně polohy (přechodu mezi konkrétními prostory, tj. místnostmi) dochází k ovládání osvětlení Trådfri (ke změně stavu rozsvícení). V implementační části práce je popsána také instalace osvětlení a BLE vysílačů ve sledovaném prostoru. Poslední kapitoly práce shrnují testování výsledků a popis případných vylepšení systému do budoucna.

Abstract:

The objective of this diploma thesis was to create a smart home system of autonomous lighting control. The diploma thesis consists of a theoretical and a practical part. The theoretical part deals with the analysis of available localization technologies, methods of processing the collected localization data, and models of position calculation. Subsequently, the work describes a new solution for lighting automation and all of its parts. The practical part describes the use of an appropriately selected technology, which is localization using Bluetooth Beacons, and also its implementation in a mobile application. It is written in the SwiftUI programming language and is intended exclusively for the iOS platform. It contains the functionality of monitoring the surrounding environment (BLE transmitters), processing the values they transmit, and storing them in a database. In the next step, the surroundings is observed in real-time and the collected data is compared with the database records according to which the current position of the user is determined. After the position is changed (user moves between specific rooms), the state of Trådfri lighting is updated (turned on or off). The implementation part of the thesis also describes the installation of the lighting and the transmitters in the monitored area. The last chapters summarize the testing of the results and describe the possible future improvements of the system.

Keywords

Osvětlení, Beacon, Bluetooth Low Energy, Mobilní aplikace, iOS, SwiftUI, Constrained Application Protocol, Indoor lokalizace, Fuzzy

Keywords

Lights, Beacon, Bluetooth Low Energy, Mobile application, iOS, SwiftUI, Constrained Application Protocol, Indoor localization, Fuzzy

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2021

Thesis defence

• Date of defence: 26. 5. 2021
• Supervisor: Ing. Karel Mls, Ph.D.
• Reader: doc. Ing. Filip Malý, Ph.D.

University of Hradec Králové

Faculty of Informatics and Management

Master programme / field:
Aplikovaná informatika / Aplikovaná informatika