Webová aplikace pro monitorování a tracking autonomních zařízení

Bc. Simona Němečková

Diplomová práce

Web Application for Monitoring and Tracking of Autonomous Devices

Anotace:

Tato diplomová práce popisuje vývoj interaktivní webové aplikace pro monitorování autonomních zařízení. Zpráva nejprve charakterizuje jednotlivá autonomní zařízení, mezi která se řadí auto a dron. Obsahuje stručný popis hardwarových periferií těchto zařízení. Dále se práce zabývá způsoby komunikace s těmito zařízeními a definuje způsob získávání dat z periferií pomocí HTTP požadavků. Další část této diplomové práce se zabývá návrhem schématu relační databáze typu MariaDB, která slouží k uchovávání dat o jízdách (případně letech) jednotlivých aut a dronů. Specifikujeme formát HTTP požadavků, které bude autonomní zařízení využívat k odesílání dat o své jízdě (svém letu). Jako formát dat těchto požadavků byl zvolen JSON z důvodu jeho snadné rozšiřitelnosti a nízké paměťové náročnosti. Tato databáze spolu s RESTful webovou službou pro získání mapových podkladů tvoří zdroj dat pro serverovou část webové aplikace. Na straně klienta pak tato aplikace umožňuje uživateli sledovat aktuální či poslední jízdu/let zařízení ve 3D prostředí a prohlédnout se několik posledních snímků z jejich kamer. 3D prostředí pro monitorování zařízení se skládá ze 3D mapy blízkého okolí posledního zaznamenaného bodu jízdy/letu tohoto zařízení. Tato mapa je tvořena výškovým profilem zakřiveným podle reliéfu země a modely budov v této oblasti. Pro teselaci (triangulaci) polygonů bylo nutno využít externí knihovny, protože vybraný framework pro práci s 3D grafikou touto funkcí nedisponuje. Serverová část webové aplikace je implementována v programovacím jazyce Python s využitím frameworku Flask. Pro klientskou část aplikace byl použit jazyk JavaScript rozšířený o knihovnu jQuery. Práci s 3D grafikou zajišťuje BabylonJS - framework založený na JavaScriptovém API pro interaktivní 3D grafiku s názvem WebGL.

Abstract:

This master thesis describes the development of an interactive web application for monitoring autonomous devices. Firstly, the report characterizes each of the autonomous devices a car and a drone. It contains a brief description of their hardware peripherals. Further on, the thesis addresses the means of communication with these devices and defines form of getting data from the peripherals using HTTP requests. Next part of this master thesis describes the design of MariaDB relation database scheme which is used to store data about the drives (or flights) of each car and drone. We specify the format of the HTTP requests that the autonomous device will use to send data about its drive (flight). JSON was chosen as a format of the requests data because of its easy scalability and its low memory requirements. This database along with RESTful web service for getting map backgrounds create data source for server site of the web application. On client side, this application allows user to watch current or last drive/flight of each device on a 3D map and also to look through a few last photos taken by the cameras of the devices. The 3D setting for device monitoring consists of a 3D map with the surroundings of the last recorded drive/flight point. This map is made of height profile curved according to the ground relief and models of the buildings in this area. External library had to be used for polygon tessellation (triangulation) due to absence of such a function in the selected framework for 3D graphics. The backend of the web application is implemented in Python programming language and Flask framework. For the frontend of the application, JavaScript language with jQuery library was used. 3D graphics is provided by BabylonJS - framework based on JavaScript API for interactive 3D graphics called WebGL.

Klíčová slova

Webová aplikace, Python, Flask, JavaScript, BabylonJS, autonomní zařízení, 3D mapa

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 5. 2017

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 15. 6. 2017
• Vedoucí: Ing. Igor Kopetschke

Technická univerzita v Liberci

Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií

Magisterský studijní program / obor:
Elektrotechnika a informatika / Informační technologie