Analýza možností použití technologií IoT pod hladinou vody včetně demonstrační úlohy

Adam Sikora

Diplomová práce

Analysis of the Possibilities of Using IoT Technologies under Water, Including Demonstration Tasks

Anotace:

Diplomová práce se zabývá možnou aplikací technologií IoT pod hladinou vody. Popisuje IoT technologie LoRa, IQRF, NB-IoT, jejich základní vlastnosti a principy funkce. Následně definuje pojem RSSI. V práci je obecně popsán přenos vysokofrekvenčního signálu pod vodou, jeho vlastnosti, výhody a nevýhody uplatnění. Vysokofrekvenční přenos dat porovnává s ověřenými metodami přenosu dat pod vodou. Teoretická analýza se zabývá přenosem signálu o frekvencích 868 a 433 MHz pod vodou a výpočtem dosahu jednotlivých technologií při přenosu signálu z vody na vzduch. Dále navrhuje a realizuje experimentální měření RSSI pro technologie LoRa, IQRF a NB-IoT pod vodou. Praktická analýza vyhodnocuje naměřená data a v závěrečném zhodnocení porovnává naměřená data s teoretickým předpokladem. Závěr práce sumarizuje možnost využití technologií IoT pod hladinou vody, ve kterých případech je vhodné uplatnit tyto technologie a ve kterých by bylo na místě zvolit odlišné způsoby přenosu dat.

Abstract:

The thesis investigates the possible application of IoT technologies underwater. It describes IoT technologies LoRa, IQRF, NB-IoT, their basic features and principles of operation. Then it defines the concept of RSSI. The paper describes in general terms the transmission of high frequency signal underwater, its characteristics, advantages and disadvantages of application. It compares RF data transmission with proven methods of underwater data transmission. The theoretical analysis deals with the transmission of 868 and 433 MHz signals underwater and calculation the range of each technology when transmitting the signal from water to air. It also designs and implements experimental RSSI measurements for LoRa, IQRF and NB-IoT technologies underwater. The practical analysis evaluates the measured data and in the final evaluation compares the measured data with the theoretical assumption. The conclusion of the paper summarizes the possibility of using IoT technologies under water, in which cases it is reasonable to apply these technologies and in which cases it would be appropriate to choose different data transmission methods.

Klíčová slova

IoT, NB-IoT, LoRa, IQRF, RF, VF, RSSI, Přenos dat, Modulace, Antény, Útlum, VF signál, Útlum VF signálu pod hladinou vody, Porovnání způsobu přenosu dat pod hladinou vody

Keywords

IoT, NB-IoT, LoRa, IQRF, RF, RSSI, Data transmission, Modulation, Antennas, Attenuation, RF signal, RF signal attenuation under water, Comparison of data transmission method under water

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 30. 4. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 1. 6. 2023
• Vedoucí: Radovan Hájovský
• Oponent: Marek Dvorský

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Magisterský studijní program:
Řídicí a informační systémy