Využití internetu věcí pro solární systémy

Bc. David Miller

Master's thesis

IOT for solar systems

Abstract:

Diplomová práce se věnuje implementaci IoT pro fotovoltaické systémy. Toho je docíleno za použití databáze MongoDB, REST API serveru a mikrokontroleru ESP32. V teoretické části jsou popsány veškeré použité technologie potřebné pro využití internetu věcí pro solární systémy. Vlastní práce se věnuje vytvoření softwaru pro implementaci IoT pro solární systéme. Zprvu byly nutné vytvořit IoT model pro lepší pochopení problému. Dále je popsáno nastavení databáze MongoDB, které zahrnuje zabezpečení databáze a komunikace s ní. Pro komunikace mikrokontroleru, databáze a webu slouží REST API server, jehož kód je zhotoven v programovacím jazyce Python za pomocí frameworku Flask. Samotný kód mikrokontroleru ESP32 je naprogramován v jazyce C++, který má na starosti sbírání dat ze senzorů a řízení výstupních zařízení. Pro zobrazení hodnot senzorů a ovládání systému je zhotovena webová aplikace. Průběh vytváření systému je podrobně popsán a následně testován. Závěrem práce je popsán budoucí vývoj systému, kde je rozebírán přesun REST API a webové aplikace na soukromý server. Také je zde zahrnut vývoj desky plošného spoje zahrnující modul ESP32 a další potřebné komponenty.

Abstract:

The thesis focuses on the implementation of IoT for photovoltaic systems. This is achieved using MongoDB database, REST API server and ESP32 microcontroller. The theoretical part describes all the technologies used and required for the use of IoT for solar systems. The actual work is devoted to the development of software for the implementation of IoT for solar systems. Initially, it was necessary to create an IoT model to better understand the problem. Next, the setup of the MongoDB database is described, which includes the security of the database and communication with it. A REST API server is used to communicate between the microcontroller, database and the web, whose code is made in Python programming language using Flask framework. The ESP32 microcontroller code itself is programmed in C++, which is responsible for collecting sensor data and controlling output devices. A web application is made to display the sensor values and control the system. The process of creating the system is described in detail and then tested. Finally, the future development of the system is described, where the migration of the REST API and the web application to a private server is discussed. Also included is the development of a circuit board incorporating the ESP32 module and other necessary components.

Keywords

IoT, fotovoltaické elektrárny, ESP32, automatizace, API, dashboard, programování

Keywords

IoT, photovoltaic power plants, ESP32, automation, API, dashboard, programming

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 4. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 31. 5. 2024
• Supervisor: Ing. Michal Stočes, Ph.D.
• Reader: Radan Krch, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Economics and Management

Master programme:
Informatika