Řídicí systém pro moderní kompozitní materiály

Abstract

Tato diplomová práce v první části stručně popisuje koncept průmyslu 4.0, internetu věcí, komunikační technologie Sigfox a LoRa a také možnosti moderních kompozitních materiálů na bázi cementu. Dále se v této části zabývá teoretickými poznatky, které se týkají návrhu zařízení, které je provedeno v praktické části této práce. Praktická část práce nejprve popisuje výběr komunikační technologie na základě experimentu a dodaných modulů. Následně popisuje koncept zařízení, které má sloužit k monitoringu teploty kompozitních materiálů a k jejich řízenému vytápění na základě vnějších vlivů a predikce počasí. Zařízení má pracovat zcela autonomně a pomocí vybrané komunikační technologie poskytovat vzdáleně data i v místech bez pokrytí sítí GSM, přičemž zde má být možnost vzdáleného ovládání zařízení uživatelem. Další část práce se věnuje návrhu zapojení a desek plošných spojů výsledného zařízení, obslužných programů a tvorbě aplikace pro ovládání zařízení a sběru dat. Poslední část práce prezentuje výsledky provozních testů zařízení, které dokládají jeho celkovou funkčnost.In the first part, this thesis briefly describes the concept of Industry 4.0, the Internet of Things, the Sigfox and LoRa communication technologies and the possibilities of modern cement-based composite materials. Furthermore, this part deals with the theoretical knowledge related to device design, which is carried out in the practical part of this thesis. The practical part of the thesis describes the selection of the communication technology based on the experiment and the supplied modules. It then describes the concept of the device to be used for temperature monitoring of composite materials and for their controlled heating based on external influences and weather prediction. The device is intended to operate completely autonomously and to provide data remotely using selected communication technology even in places without GSM network coverage, with the possibility of remote control of the device by the user. The next part of the thesis is devoted to the design of the wiring and circuit boards of the resulting device, the operator programs and the creation of an application for controlling the device and collecting data. The last part of the thesis presents the results of operational tests of the device, which demonstrate its functionality.