130 lines
3.5 KiB
TeX
130 lines
3.5 KiB
TeX
\documentclass[a2paper, landscape]{tikzposter}
|
|
|
|
\usepackage[utf8]{inputenc}
|
|
\usepackage[T1]{fontenc}
|
|
\usepackage{graphicx}
|
|
\usepackage{amssymb}
|
|
|
|
\usetheme{Simple}
|
|
\usecolorstyle{Denmark}
|
|
|
|
\tikzposterlatexaffectionproofoff
|
|
|
|
\definecolor{HeaderLine}{RGB}{240,180,0}
|
|
\definetitlestyle{HeaderLineStyle}{
|
|
width=750mm, roundedcorners=0, linewidth=0pt, innersep=4mm,
|
|
titletotopverticalspace=5mm, titletoblockverticalspace=8mm,
|
|
titlegraphictotitledistance=6pt, titletextscale=0.85
|
|
}{
|
|
\draw[HeaderLine, line width=2.5pt] (\titleposleft,\titleposbottom) -- (\titleposright,\titleposbottom);
|
|
}
|
|
\usetitlestyle{HeaderLineStyle}
|
|
|
|
\title{Modernizácia priemyselného riadenia: Náhrada PLC modulárnou IoT bránou}
|
|
\author{Riešiteľ: Bc. Filip Rieč \hspace{2cm} Garant: Ing. Meno Priezvisko, PhD.}
|
|
\institute{}
|
|
\titlegraphic{\includegraphics[height=3cm]{logo.png}}
|
|
|
|
\begin{document}
|
|
|
|
\maketitle
|
|
|
|
\begin{columns}
|
|
|
|
\column{0.33}
|
|
|
|
\block{Motivácia}{
|
|
Mnoho priemyselných prevádzok využíva \textbf{zastarané PLC systémy} (20+ rokov), ktoré nepodporujú vzdialenú správu, neumožňujú integráciu s cloudovými službami, majú obmedzené možnosti rozšírenia a vyžadujú nákladnú údržbu.
|
|
|
|
\textbf{Cieľ projektu:} Navrhnúť modulárnu IoT bránu na báze ESP32, ktorá umožní postupnú modernizáciu existujúcej infraštruktúry bez nutnosti úplnej výmeny zariadení.
|
|
}
|
|
|
|
\block{Použité technológie}{
|
|
\textbf{Hardvér:}
|
|
ESP32 dual-core mikrokontrolér s WiFi, IMU senzor MPU6050, I2C zbernica, OLED displej.
|
|
|
|
\textbf{Softvér:}
|
|
Rust -- pamäťová bezpečnosť,
|
|
Embassy -- async embedded framework,
|
|
MQTT v5 -- IoT komunikácia,
|
|
no\_std prostredie.
|
|
|
|
\begin{tabular}{ll}
|
|
CPU frekvencia & 240 MHz \\
|
|
RAM (heap) & 72 KB \\
|
|
WiFi & 802.11 b/g/n \\
|
|
I2C rýchlosť & 400 kHz \\
|
|
\end{tabular}
|
|
}
|
|
|
|
\column{0.34}
|
|
|
|
\block{Architektúra systému}{
|
|
Systém využíva \textbf{dual-core architektúru} ESP32:
|
|
|
|
\textbf{Core 0 -- Aplikačná logika:}
|
|
Displej/TUI, MPU6050 driver, spracovanie tlačidiel.
|
|
|
|
\textbf{Core 1 -- Sieťový stack:}
|
|
WiFi/DHCP, MQTT Client, TCP/IP Stack.
|
|
|
|
\textbf{Externé služby:}
|
|
MQTT Broker, Databáza.
|
|
|
|
\textbf{Kľúčové vlastnosti:}
|
|
Asynchrónne spracovanie pomocou Embassy executora, medzijadová komunikácia cez lock-free signály, automatické znovupripojenie pri výpadku siete, QoS garantované doručenie MQTT správ.
|
|
}
|
|
|
|
\block{Dátový tok}{
|
|
Senzor $\rightarrow$ Driver $\rightarrow$ Channel $\rightarrow$ MQTT $\rightarrow$ Broker
|
|
|
|
Telemetria v JSON každé 3 sekundy:
|
|
|
|
\texttt{\{"ax":0.12,"ay":-0.98,"az":0.05,"gx":1.2,"t":25.4\}}
|
|
}
|
|
|
|
\column{0.33}
|
|
|
|
\block{Výsledky}{
|
|
\textbf{Dosiahnuté parametre:}
|
|
|
|
\begin{tabular}{ll}
|
|
Latencia WiFi & $<$ 5 s \\
|
|
MQTT keepalive & 60 s \\
|
|
Vzorkovanie IMU & 100 Hz \\
|
|
Interval publikovania & 3 s \\
|
|
Úspešnosť QoS1 & $>$ 99\% \\
|
|
Znovupripojenie & $<$ 10 s \\
|
|
\end{tabular}
|
|
|
|
\textbf{Porovnanie s PLC:}
|
|
|
|
\begin{tabular}{lcc}
|
|
& PLC & ESP32 \\
|
|
Vzdialený prístup & -- & $\checkmark$ \\
|
|
Cloud integrácia & -- & $\checkmark$ \\
|
|
Cena & vysoká & nízka \\
|
|
Spotreba & vysoká & $<$ 0.5 W \\
|
|
\end{tabular}
|
|
}
|
|
|
|
\block{Záver}{
|
|
\textbf{Hlavné prínosy:}
|
|
Vzdialený monitoring v reálnom čase, integrácia s cloud DB, nízke náklady, pamäťovo bezpečný firmware (Rust).
|
|
|
|
\textbf{Ďalší vývoj:}
|
|
TLS šifrovanie, CAN zbernica, rozšírenie senzorov.
|
|
}
|
|
|
|
\block{Literatúra}{
|
|
[1] ESP-RS. \textit{esp-hal: Rust HAL for ESP32}. 2024.
|
|
|
|
[2] Embassy Project. \textit{Async embedded framework}. 2024.
|
|
|
|
[3] OASIS. \textit{MQTT Version 5.0}. 2019.
|
|
}
|
|
|
|
\end{columns}
|
|
|
|
\end{document}
|