Dynamic mesh network implemented in micropython on top of ESP-NOW protocol
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
Cílem této práce je vytvořit fungující dynamickou mesh síť na ESP32 microkontrolerech pro využití v IoT a senzorových sítích. Mesh síť se skládá z několika uzlů mezi sebou propojených do stromové struktury a je schopna se vypořádat i z pádem kteréholiv z uzlů. To je zajištěno vytvořením nového mesh řešení, které je schopno fungovat s připojením k Internetu i bez připojení. Použití MicroPython umožňuje asynchronní zpracování neblokujícím způsobem. Projekt je postaven pomocí dvou komunikačních protokolů, proprietárního ESP-NOW a běžné WiFi komunikace. Řešení přináší možnosti rychlého vývoje mesh aplikací, ale je silně limitováno pamětí mikrokontrolerů. Funkčnost řešení byla otestovaná pomocí vytvořené demo aplikace se sadou třech testovacích scénářů pro domácí použití.
The goal of this thesis is to create a dynamic mesh network using ESP32 microcontrollers for IoT and sensor networks. The mesh consists of several nodes interconnected in a tree structure and is able to overcome node failures. This is fulfilled by creating a new mesh solution that is able to operate with and without an Internet connection. The use of MicroPython enables asynchronous operations to be run in a non-blocking manner. The project is built on top of two protocols, proprietary ESP-NOW and common WiFi. The solution brings possibilities for quick mesh application development, but it is limited by memory consumption. The functionality was tested by the creation of a demo application with three practical scenarios for home use.
The goal of this thesis is to create a dynamic mesh network using ESP32 microcontrollers for IoT and sensor networks. The mesh consists of several nodes interconnected in a tree structure and is able to overcome node failures. This is fulfilled by creating a new mesh solution that is able to operate with and without an Internet connection. The use of MicroPython enables asynchronous operations to be run in a non-blocking manner. The project is built on top of two protocols, proprietary ESP-NOW and common WiFi. The solution brings possibilities for quick mesh application development, but it is limited by memory consumption. The functionality was tested by the creation of a demo application with three practical scenarios for home use.
Description
Citation
ŠESTÁK, J. Dynamic mesh network implemented in micropython on top of ESP-NOW protocol [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2022.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Počítačové sítě
Comittee
doc. Ing. Ondřej Ryšavý, Ph.D. (předseda)
prof. RNDr. Alexandr Meduna, CSc. (místopředseda)
Ing. Matěj Grégr, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Hrubý, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Petr Matoušek, Ph.D., M.A. (člen)
Ing. Vladimír Veselý, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2022-06-20
Defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm B. Otázky u obhajoby: V kapitole 5.1.3 popisujete IEEE 802.11s. Uvádíte, že: "Due to the complexity of mesh networks, another consideration had to have been solved and this delayed the final version of the 802.11s standard for several years." Co je ta "another consideration" a týká se i Vašeho mesh protokolu? Jako výhodu vašeho řešení uvádíte, že jako jediné podporuje stand-alone i connected režimy. Mesh režim, který je součástí IEEE 802.11 od roku 2012, neumožňuje síť bez Mesh Portal (MPP) uzlu? K čemu by šel výsledek vaší práce využít? Proč jste zvolil stromovou topologii?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení