|
|
Energy Harvesting for Industry 4.0 Applications
Gajdošík, Róbert ; Šimek, Václav (referee) ; Smrž, Pavel (advisor)
Cieľom tejto práce je demoštrácia možností využitia energy harvestingu v priemysle 4.0, so zameraním na prototyp samonapájacieho vibračného senzoru. Vrámci práce bol vykonaný výskum techník pre zhromažďovanie a spracovanie dát ako aj výskum ohľadom senzorového vybavenie budúceho prototypu. V ďalšom kroku bol vykonaný výskum a získaný prehľad ohľadom energy harvesterov, metód presunu a manipulácie vyťaženej elektrickej energie, a spôsobu jej uchovania. Ďalej bol vybraný vhodný mikroprocesor s vhodnou výbavou ohľadom vstupu a výstupu napájania, energie a konektivity. Nakoniec implementácie boli vyriešené rozhrania medzi jednotlivými komponentami prototypu. Po vyhodnotení ďalšieho postupu bolo rozhodnuté vyvinúť software pre plánované rozhrania medzi senzorom a procesorom, ako aj spracovávanie dát za použitia vzorkovania a rekonštrukcie analógového signálu za použitia analógovo-digitálneho meniča. Ďalej bola vyvinutá jednoduchá časť software pre detekciu anomálií v očakávaných frekvenčných pásmach daného objektu, a otestovaný jednoduchý kód pre využite subsystému BLE. Nakoniec tejto časti projektu boli preskúmané možnosti vylepšenia účinnosti využitia energie použitej pre napájanie mikroprocesora. V poslednom kroku práce boli otestované všetky komponenty navrhnutého prototypu. V prvej časti bola otestovaná funkcionalita komponentov bez integrácie s ostatnými časťami systému. Bola testovaná presnosť vibračného senzoru, funkcionalita harvesteru, a otestované jednotlivé subsystémy mikroprocesoru. V druhej časti testovania boli testované interakcie jednotlivých komponentov, napríklad rozhranie medzi mikroprocesorom a vibračným senzorom, a testovanie korektnosti softvérových metód pre vypočítanie frekvencie monitorovaného objektu. V poslednom kroku testovania boli otestované množstvá enegie vyťažené piezoelektrickým efektom a porovnané s experimentálne overeným odberom energie kompletného obvodu. Následne boli tieto informácie využité k aproximácií ceny prototypu a jeho realizovateľnosti v praktickom priemyselnom prostredí. Výsledkom práce je funčný prototyp obvodu samonapájacieho vibračného senzoru a teoretický návrh efektívnejšej verzie založenej na experimentálnych metódach prenosu energie medzi harvesterom a úložistom energie, ako aj aproximácia jednotkovej ceny obvodu a vyhodnotenia jeho použiteľnosti v modernom priemysle.
|
|
|
Dependability Assessment Based on SMC
Gajdošík, Róbert ; Lojda, Jakub (referee) ; Strnadel, Josef (advisor)
Cieľom tejto práce bolo vyhodnotiť ukazalete spoľahlivosti výpočtových systémov. V pr- vom rade bola založená terminológia ktorá vysvetľuje základné pojmy ohľadom štatistiky and spoľahlivosti. Ďalej boli v tomto kroku preskúmané typy a vlastnosti chýb ktoré sa v takýchto systémoch vyskytujú, a techniky ktoré sa dajú využit na ich potlačenie alebo zmiernenie ich dopadu na fungovanie systému. V ďalšom kroku boli vysvetlené základné koncepty ohľadom modelovania a simulácie ako aj krátky nahľad do presností jednotlivých techník ktoré boli zvažované ako možnosti ktoré by boli použiteľné pri samotnom pro- cese generovania dát. Po rozhodnutí ísť cestou štatistickej simulácie boli v ďalšom kroku zavedené metódy pre generovanie dát analytickým spôsobom ktoré slúžia na overenie dát vygenerovaných štatistickými simuláciami, do úrovne kde je ešte možné sa k nim dostať re- latívne jednoduchými výpočtami. Nasleduje prehľad nástrojov na implementáciu modelov našich systémov, ich výhody a nevýhody a miera použiteľnosti. V ďalšich krokoch boli vo vybranom nástroji Uppaal SMC naimplementované niektoré vybrané systémy a situácie na základe časovych automatov, a následne boli vyhodnotené oproti iným metódam zlepšenia spoľahlivosti ako aj oproti analyticky dosiahnutým dátam. Práca končí zavermi ktoré boli vyvodené z testovacích dát.
|
|
|
Energy Harvesting for Industry 4.0 Applications
Gajdošík, Róbert ; Šimek, Václav (referee) ; Smrž, Pavel (advisor)
Cieľom tejto práce je demoštrácia možností využitia energy harvestingu v priemysle 4.0, so zameraním na prototyp samonapájacieho vibračného senzoru. Vrámci práce bol vykonaný výskum techník pre zhromažďovanie a spracovanie dát ako aj výskum ohľadom senzorového vybavenie budúceho prototypu. V ďalšom kroku bol vykonaný výskum a získaný prehľad ohľadom energy harvesterov, metód presunu a manipulácie vyťaženej elektrickej energie, a spôsobu jej uchovania. Ďalej bol vybraný vhodný mikroprocesor s vhodnou výbavou ohľadom vstupu a výstupu napájania, energie a konektivity. Nakoniec implementácie boli vyriešené rozhrania medzi jednotlivými komponentami prototypu. Po vyhodnotení ďalšieho postupu bolo rozhodnuté vyvinúť software pre plánované rozhrania medzi senzorom a procesorom, ako aj spracovávanie dát za použitia vzorkovania a rekonštrukcie analógového signálu za použitia analógovo-digitálneho meniča. Ďalej bola vyvinutá jednoduchá časť software pre detekciu anomálií v očakávaných frekvenčných pásmach daného objektu, a otestovaný jednoduchý kód pre využite subsystému BLE. Nakoniec tejto časti projektu boli preskúmané možnosti vylepšenia účinnosti využitia energie použitej pre napájanie mikroprocesora. V poslednom kroku práce boli otestované všetky komponenty navrhnutého prototypu. V prvej časti bola otestovaná funkcionalita komponentov bez integrácie s ostatnými časťami systému. Bola testovaná presnosť vibračného senzoru, funkcionalita harvesteru, a otestované jednotlivé subsystémy mikroprocesoru. V druhej časti testovania boli testované interakcie jednotlivých komponentov, napríklad rozhranie medzi mikroprocesorom a vibračným senzorom, a testovanie korektnosti softvérových metód pre vypočítanie frekvencie monitorovaného objektu. V poslednom kroku testovania boli otestované množstvá enegie vyťažené piezoelektrickým efektom a porovnané s experimentálne overeným odberom energie kompletného obvodu. Následne boli tieto informácie využité k aproximácií ceny prototypu a jeho realizovateľnosti v praktickom priemyselnom prostredí. Výsledkom práce je funčný prototyp obvodu samonapájacieho vibračného senzoru a teoretický návrh efektívnejšej verzie založenej na experimentálnych metódach prenosu energie medzi harvesterom a úložistom energie, ako aj aproximácia jednotkovej ceny obvodu a vyhodnotenia jeho použiteľnosti v modernom priemysle.
|
guest ::
