Rozšíření protokolu bezdrátové senzorové sítě

Abstract

Cílem práce bylo rozšířit bezdrátový komunikační FIT protokol o mechanismy zajišťující přidávání zařízení do sítě, směrování paketů v síti a obnovení sítě po přesunu zařízení. Teoretická část práce se zabývá komunikačními protokoly Z-Wave, ZigBee a Thread využívanými v inteligentních domácnostech. V rámci praktické části byly zmíněné mechanismy navrženy a implementovány. Dále byl protokol rozšířen o různé způsoby komunikace mezi zařízeními. Všechny nové funkcionality byly důkladně otestovány. Testy se mimo jiné zaměřovaly na vliv vzdálenosti a natočení antén zařízení na úspěšnost komunikace, která probíhala spolehlivým i nespolehlivým způsobem. Z výsledků vyplynulo, že úspěšnost komunikace závisí pouze na vzdálenosti mezi zařízeními a na zvoleném způsobu komunikace. Dále byl potvrzen vliv materiálu překážky umístěné mezi zařízeními na sílu signálu při příjmu dat. Práce se také zabývá spotřebou energie koncového zařízení v závislosti na délce vysílaných dat a použitém komunikačním protokolu.

The aim of this thesis was to extend the wireless communication FIT protocol including mechanisms for adding new devices to the network, packet routing within the network and network reinitialization after device movement. The theoretical part of the work focuses on smart homes protocol Z-Wave, ZigBee and Thread. In the practical part, new protocol features have been designed and implemented. Moreover, various types of communication between devices also extend the FIT protocol. All new functionalities were carefully tested. Moreover, the tests focused on the influence of a distance and a device PCB antenna position on the success rate of unreliable and reliable communication. The results showed that the success rate of data transfer depends only on a distance between devices and a selected type of communication. The influence of obstacle made of a different material on received signal strength during data receiving was confirmed. The work also discusses dependency of energy consumption on transmitted data length and used communication protocol.