Bakalářská práce se věnuje výběru vhodných tůní v CHKO Litovelské Pomoraví pro osazení
senzorovou sítí k predikci doby trvání vývojových stádií larev komárů, zpracování
a vyhodnocení senzorových dat naměřených prototypy a senzory v terénu a kontrolní
testování jednotlivých komponent. Výstupem práce jsou navržené lokality pro osazení
senzory, přehledy a vyhodnocení kontrolních měření v podobě tabelárních dat, návrhy
optimalizace sítě a vizualizace průběhů měření vybraných veličin. Výběr vhodných lokalit
spočívá v analýze geomorfologických, hydrologických, přírodních a bezpečnostních faktorů
ovlivňujících charakteristiku tůní. Testování prototypů osazených různými senzory pro
měření teploty vzduchu, vlhkosti vzduchu, teploty vody a vzdálenosti slouží k porozumění
možností a limitů různých senzorů. Vyhodnocení na základě výstupů z dlouhodobých
měření v různých podmínkách porovnává jednotlivé senzory v tabelární podobě a vhodných
grafech. Kontrolní měření v bezprostřední blízkosti senzorů instalovaných ve vybraných
lokalitách přináší zkvalitnění výstupů v podobě naměřených hodnot dále využitelných pro
predikce kalamitních stavů. V neposlední řadě jsou hodnoceny výstupy napájení senzorů
a kvality signálu během odesílání naměřených hodnot sloužící k návrhu optimalizace
senzorové sítě.
Annotation in English
The bachelor thesis focuses on the selection of suitable pools in the CHKO Litovelské
Pomoraví for fixturing sensors network to predict duration of mosquito larvae evolution
stages, processing and evaluation of sensor data measured by prototypes and sensors
installed in the field and control testing of components. The outputs of the work are
proposed locations for sensor deployment, summaries and evaluation of control
measurements in the form of tabular data, proposals for network optimization and
visualization of measurement trends of selected variables. The selection of suitable
locations is based on the analysis of geomorphological, hydrological, natural and safety
factors influencing the characteristics of each pool. Testing of prototypes equipped with
different sensors to measure air temperature, humidity, water temperature, and distance
is used to understand the capabilities and limitations of the various sensors. An evaluation
based on outputs from long-term measurements under different conditions is comparing
the different sensors in tabular form and appropriate graphs. Control measurements in the
immediate vicinity of the sensors installed in selected locations provide improved outputs
in the form of measured values further useful for predicting mosquito calamity events.
Ultimately, the outputs of the sensor power supply and signal quality during the
transmitting of the measured values are evaluated to design the optimization of the sensor
network.
sensor, monitoring, mosquito, pool, CHKO Litovelské Pomoraví
Length of the covering note
60
Language
CZ
Annotation
Bakalářská práce se věnuje výběru vhodných tůní v CHKO Litovelské Pomoraví pro osazení
senzorovou sítí k predikci doby trvání vývojových stádií larev komárů, zpracování
a vyhodnocení senzorových dat naměřených prototypy a senzory v terénu a kontrolní
testování jednotlivých komponent. Výstupem práce jsou navržené lokality pro osazení
senzory, přehledy a vyhodnocení kontrolních měření v podobě tabelárních dat, návrhy
optimalizace sítě a vizualizace průběhů měření vybraných veličin. Výběr vhodných lokalit
spočívá v analýze geomorfologických, hydrologických, přírodních a bezpečnostních faktorů
ovlivňujících charakteristiku tůní. Testování prototypů osazených různými senzory pro
měření teploty vzduchu, vlhkosti vzduchu, teploty vody a vzdálenosti slouží k porozumění
možností a limitů různých senzorů. Vyhodnocení na základě výstupů z dlouhodobých
měření v různých podmínkách porovnává jednotlivé senzory v tabelární podobě a vhodných
grafech. Kontrolní měření v bezprostřední blízkosti senzorů instalovaných ve vybraných
lokalitách přináší zkvalitnění výstupů v podobě naměřených hodnot dále využitelných pro
predikce kalamitních stavů. V neposlední řadě jsou hodnoceny výstupy napájení senzorů
a kvality signálu během odesílání naměřených hodnot sloužící k návrhu optimalizace
senzorové sítě.
Annotation in English
The bachelor thesis focuses on the selection of suitable pools in the CHKO Litovelské
Pomoraví for fixturing sensors network to predict duration of mosquito larvae evolution
stages, processing and evaluation of sensor data measured by prototypes and sensors
installed in the field and control testing of components. The outputs of the work are
proposed locations for sensor deployment, summaries and evaluation of control
measurements in the form of tabular data, proposals for network optimization and
visualization of measurement trends of selected variables. The selection of suitable
locations is based on the analysis of geomorphological, hydrological, natural and safety
factors influencing the characteristics of each pool. Testing of prototypes equipped with
different sensors to measure air temperature, humidity, water temperature, and distance
is used to understand the capabilities and limitations of the various sensors. An evaluation
based on outputs from long-term measurements under different conditions is comparing
the different sensors in tabular form and appropriate graphs. Control measurements in the
immediate vicinity of the sensors installed in selected locations provide improved outputs
in the form of measured values further useful for predicting mosquito calamity events.
Ultimately, the outputs of the sensor power supply and signal quality during the
transmitting of the measured values are evaluated to design the optimization of the sensor
network.
sensor, monitoring, mosquito, pool, CHKO Litovelské Pomoraví
Research Plan
Cílem práce je zpracovat a analyzovat data získaná bezdrátový kontinuálním monitoringem vybraných tůni pro potřeby predikce doby trvání jednotlivých vývojových stádií komárů. Student využije senzorová data vzniklá instalací senzorů v území. Součástí práce bude výběr vhodných lokalit pro osazení senzory a jejich kalibrace. Výstupem práce budou především přehledy vývoje sledovaných parametrů, testování přenosu a tabelární data. Student se v práci zaměří na stanovení optimalizace sítě s ohledem na výdrž baterií a aktuálnost získaných dat. Celá práce (text, přílohy, výstupy, zdrojová a vytvořená data) se odevzdá v digitální podobě na paměťovém nosiči (CD, DVD, SD karta, flash disk). O diplomové práci student vytvoří webovou stránku v souladu s pravidly dostupnými na stránkách katedry. Práce bude zpracována podle zásad dle Voženílek (2002) a závazné šablony pro diplomové práce na KGI. Povinnou přílohou práce bude poster formátu A2.
Research Plan
Cílem práce je zpracovat a analyzovat data získaná bezdrátový kontinuálním monitoringem vybraných tůni pro potřeby predikce doby trvání jednotlivých vývojových stádií komárů. Student využije senzorová data vzniklá instalací senzorů v území. Součástí práce bude výběr vhodných lokalit pro osazení senzory a jejich kalibrace. Výstupem práce budou především přehledy vývoje sledovaných parametrů, testování přenosu a tabelární data. Student se v práci zaměří na stanovení optimalizace sítě s ohledem na výdrž baterií a aktuálnost získaných dat. Celá práce (text, přílohy, výstupy, zdrojová a vytvořená data) se odevzdá v digitální podobě na paměťovém nosiči (CD, DVD, SD karta, flash disk). O diplomové práci student vytvoří webovou stránku v souladu s pravidly dostupnými na stránkách katedry. Práce bude zpracována podle zásad dle Voženílek (2002) a závazné šablony pro diplomové práce na KGI. Povinnou přílohou práce bude poster formátu A2.
Recommended resources
Pule, M., Yahya, A., & Chuma, J. (2017). Wireless sensor networks: A survey on monitoring water quality. Journal of applied research and technology, 15(6), 562-570.
Ciota, A. T., Matacchiero, A. C., Kilpatrick, A. M., & Kramer, L. D. (2014). The effect of temperature on life history traits of Culex mosquitoes. Journal of medical entomology, 51(1), 55-62.
Jörke, P., Falkenberg, R., & Wietfeld, C. (2018, December). Power consumption analysis of NB-IoT and eMTC in challenging smart city environments. In 2018 IEEE Globecom Workshops (GC Wkshps) (pp. 1-6). IEEE.
Abbasi, A. Z., Islam, N., & Shaikh, Z. A. (2014). A review of wireless sensors and networks' applications in agriculture. Computer Standards & Interfaces, 36(2), 263-270.
Strelková, L., & Halgoš, J. (2012). Mosquitoes (Diptera, Culicidae) of the Morava River floodplain, Slovakia. Open Life Sciences, 7(5), 917-926.
Recommended resources
Pule, M., Yahya, A., & Chuma, J. (2017). Wireless sensor networks: A survey on monitoring water quality. Journal of applied research and technology, 15(6), 562-570.
Ciota, A. T., Matacchiero, A. C., Kilpatrick, A. M., & Kramer, L. D. (2014). The effect of temperature on life history traits of Culex mosquitoes. Journal of medical entomology, 51(1), 55-62.
Jörke, P., Falkenberg, R., & Wietfeld, C. (2018, December). Power consumption analysis of NB-IoT and eMTC in challenging smart city environments. In 2018 IEEE Globecom Workshops (GC Wkshps) (pp. 1-6). IEEE.
Abbasi, A. Z., Islam, N., & Shaikh, Z. A. (2014). A review of wireless sensors and networks' applications in agriculture. Computer Standards & Interfaces, 36(2), 263-270.
Strelková, L., & Halgoš, J. (2012). Mosquitoes (Diptera, Culicidae) of the Morava River floodplain, Slovakia. Open Life Sciences, 7(5), 917-926.
Enclosed appendices
Příloha 1 Poster
Příloha 2 Data (dostupná u RNDr. Jana BRUSE, Ph.D.)
Appendices bound in thesis
illustrations, maps, graphs, tables
Taken from the library
No
Full text of the thesis
Appendices
Reviewer's report
Supervisor's report
Defence procedure record
V úvodu obhajoby student seznámil komisi s cíli, metodami a výsledky své bakalářské práce. Následně přednesli své posudky vedoucí práce a oponent.
V diskusi byla řešena témata:
je možné nasadit vámi popisované low-cost senzory (prototypy) přímo v terénu, nebo přinášejí zásadní omezení a a jejich přímá aplikace není možná?
kritéria pro volbu senzorů pro konstrukci prototypu, neúplnost popisu prototypů
kartografické provedení map (nedostatky)
pojmy senzorové pole versus senzorová síť
způsob prezentace výsledků měření, neúplné zdokumentování měření