Kubalik home page

This page is read only. You can view the source, but not change it. Ask your administrator if you think this is wrong.
====== All projects ======
===== Current projects =====

  * **Platební terminál pro bezhotovostní platby přes nezávislý platební systém (Payment terminal for non-cash payments via an independent payment system)** (DP – Čtvrtečka Karel)
    * Prozkoumejte existující řešení zadané problematiky.
    * Analyzujte možné způsoby realizace terminálu.
    * Navrhněte vlastní řešení terminálu a vyberte pro něj vhodnou hw platformu.
    * Zařízení navrhněte tak, aby bylo odolné vůčí zneužití cizí osobou.
    * HW platforma bude podporovat použití OS Linux.
    * Řešení bude splňovat tyto požadavky:
      - Zařízení bude přenosné a napájené z baterie.
      - Přehledný grafický displej.
      - Ovládání terminálu bude možné s pomocí tlačítek.
      - Čtení RFID karet Mifare.
      - Bezdrátová komunikace se serverem přes Wifi.
      - Komunikace se serverem přes REST API.
      - Monitorování systému s nástroji Prometheus.
      - Podpora OTA update.
    * Navržené zařízení zrealizujte a řádně otestujte.
    * Pro výsledné řešení napište obslužnou aplikaci demonstrující funkčnost všech částí terminálu.

  * **Programovatelný řídicí systém pro ovládání periferií náročných na přesné časování (Programmable control system for controlling peripherals requiring precise timing)** (BP - Fujda Martin)
    * Prozkoumejte existující řešení zadané problematiky.
    * Analyzujte dostupné periférie, protokoly komunikace a ovládaní moduly.
    * Vyberte vhodnou HW platformu a navrhněte pro ni integrační desku.
    * Navrhněte vlastní zařízení založené na zvolené architektuře.
    * Zařízení se bude skládat z: kontroléru, síťového modulu, LCD TFT displeje s SD kartou.
    * Zařízení bude navrhnuto tak, aby bylo možné připojit externí periferie pomocí nastavitelného portu.
    * Realizujte obslužnou aplikaci pro zařízení a periferie.
    * Řešení se bude skládat ze serverové části na pozadí a obslužné uživatelské části.
    * Implementujte funkční prototyp, řádně ho zdokumentujte a otestujte.


  * **Wireless smart cube for time tracking with application Clockify (Bezdrátová chytrá kostka určená ke sledování času s aplikací Clockify)** (BP - Sobíšek David)
    * Research existing solutions for wireless smart objects for easier time-tracking.
    * Design your solution based on the ESP8266 platform.
    * The designed solution will meet these requirements:
      - It will be tracking a project assigned by the user to a side tilted upwards.
      - The user will be able to communicate with the device using WiFi.
      - The tracked data will be sent to the application Clockify using their public REST API interface or stored on a microSD card when WiFi is not reachable.
      - LEDs inside the device will light up to indicate the actions and states of the device.
      - Its batteries will be charged wirelessly.
    * Implement your proposed solution and adequately test it.


  * **Dálkově ovládaný analogový zesilovač zvuku ovládaný s pomocí IR ovladače (Remote controlled analog sound amplifier using an IR controller)** (BP - Vacek Kryštof)
    * Prozkoumejte existující řešení.
    * Analyzujte technologii dálkového ovládání s pomocí IR ovladače.
    * Navrhněte vlastní zařízení založené na mikrokontroleru ATmega.
    * Zařízení bude splňovat tyto požadavky:
      - Ovládání bude prováděno, jak pomocí IR dálkového ovládání, tak na samotném zařízení s pomocí rotačního enkodéru a tlačítek.
      - Zařízení bude zobrazovat aktuální stav a nastavení zesilovače.
      - Zařízení bude umožňovat výběr mezi různými vstupy.
    * Navržené řešení zrealizujte a řádně otestujte.

  * **Kamerové zařízení pro monitorování vzdáleného prostoru pomocí ESP32-CAM a SIM800L modulů (Camera device for remote space monitoring using ESP32-CAM and SIM800L modules)** (BP - Staes Adam)
    * Prozkoumejte existující řešení.
    * Navrhněte vlastní zařízení založené na platformě esp32-cam.
    * Zařízení bude splňovat tyto požadavky:
      - pořízení snímku při detekci pohybu na SD kartu,
      - se zařízením bude možné komunikovat přes SMS příkazy a síť WIFI,
      - zařízení umožní odeslání pořízené fotografie na email přes GPRS GSM sítě,
      - k určení času pořízení snímku bude řešení obsahovat RTC obvod.
    * Navržené řešení zrealizujte.
    * Součástí realizace bude vytvoření plošného spoje a vhodného pouzdra.
    * Výsledné řešení řádně otestujte.


  * **Nástroje pro podpora výuky bezpečnostních kódů v prostředí Wolfram Mathematica (Tools to support the teaching of security codes in the Wolfram Mathematica environment)** (BP - Linhartová Helena)
    * Prozkoumejte existující řešení nástrojů vhodných k výuce bezpečnostních kódů.
    * Analyzujte problémy studentů při výuce bezpečnostních kódů.
    * Zaměřte se zejména na tyto kódy: sudá parita, křížová parita, Hammingův kód, rozšířený i zkrácený Hammingův kód, cyklický kód, součinový kód a RM kód.
    * Navrhněte vlastní nástroje vhodné k výuce těchto kódů.
    * Zaměřte se zejména na oblast generování, dekódování a opravy těchto kódů.
    * Nástroje budou umožňovat generovat nejen výukové notebooky pro program Wolfram Mathematica, ale i VHDL kódy a testbenche pro lepší představu jejich implementace v hardware.
    * Nástroj bude podporovat i vložení chyby a jeji opravu.
    * Navržené řešení realizujte a řádně otestujte.


  * **Programovatelná elektronická zátěž (Programmable electronic load)** (BP - Pánek Miloš)
    - Prozkoumejte existující řešení programovatelné elektronické zátěže.
    - Analyzujte problémy současných řešení a navrhněte vlastní řešení.
    - Navržené řešení bude podporovat tyto režimy: stálý proud, stálý odpor, stálý výkon a stálé napětí.
    - Programovatelná zátěž bude splňovat tyto požadavky:
      - nastavení všech parametru zátěže přes rozhraní na samotném zařízení,
      - komunikace s PC aplikací přes bluetooth, USB a wifi,
      - záznam naměřených dat lokálně na SD kartu,
      - jednoduchý protokol pro komunikaci s PC s možným rozšířením pro další funkcionalitu.
    - Pro PC navrhněte a naprogramujte aplikaci v jazyce C# s grafickým rozhraním.
    - Aplikace v PC bude umožňovat nastavit všechny parametry zátěže, včetně průběžného sledování naměřených hodnot a jejich zobrazení přímo v aplikaci. 
    - Parametry zátěže bude možné v průběhu měření měnit podle předem nastavených hodnot.
    - Navržené řešení zrealizujte a řádně otestujte.


  * **Zařízení pro ovládání základních periferií připojených k FPGA obvodu (Device for controlling basic peripherals connected to the FPGA circuit)** (BP - Šebek Michal)
    - Prozkoumejte existující řešení ovládání periferií z FPGA obvodu firmy XILINX.
    - Zaměřte se zejména na tyto periférie: OLED displej, alfanumerický displej, tlačítka, přepínače, led diody.
    - Navrhněte vlastní knihovnu zaměřenou na ovládání periferií zejména přes sběrnici I2C.
    - Navrženou knihovnu zrealizujte a řádně otestujte.
    - Pro demonstraci správné funkce periférií napište obslužnou aplikaci pro FPGA Artix-7.
    - Aplikace bude obsahovat menu pro volbu testování periférií a nastavení obsahu registrů.
    - Výsledné řešení řádně otestujte. 


  * **Multiplatformní nástroj pro odposlech dat z rádiového přenosu pomocí SDR (A multi-platform wireless data sniffing tool using SDR)** (DP - Šimůnek Martin)
    - Analyzujte technologii SDR(softwarově definovaného rádia) a jeho možnosti pro odchytávání bezdrátových zařízení.
    - Zaměřte se zejména na zařízení pracující v pásmu 433MHz a 868MHz.
    - Prozkoumejte existující řešení pro odchytávání a analýzu těchto zařízení.
    - Využijte SDR a navrhněte nástroj pro odposlech dat přenášených rádiovým signálem v pásmu 433MHz a 868 MHz.
    - Nástroj by měl být tvořen knihovnou a grafickým rozhraním pro odposlech a zpracování naměřených dat.
    - Podporována budou zejména zařízení typu: bezdrátový teplotní senzor, bezdrátové senzory v automobilu a bezdrátové měřiče tepla v domácnostech. 
    - Nastroj bude umožňovat analyzovat přenos, a to jak nešifrovaný, tak i šifrovaný.
    - Pokud bude k dispozici klíč pro dešifrování, bude nástroj umožňovat i dešifrování, a to zejména pro bezdrátové měřiče tepla v domácnostech.
    - Navržené řešení zrealizujte a řádně otestujte.

  * **Zařízení pro ovládání aplikace Adobe Lightroom s pomocí hardwarového ovladače (A device to control Adobe Lightroom using a hardware driver)** (BP - Macháček Vitězslav)
    - Prozkoumejte existující řešení umožňující ovládání aplikace Adobe Lightroom s hardwarového ovladače.
    - Pomocí metod softwarového inženýrství navrhněte vlastní řešení vyhovující níže uvedeným požadavkům.
    - Navrhněte vlastní zařízení fungující jako samostatný ovladač splňující tyto požadavky:
      -	komunikace s aplikací bude realizována přes USB a Bluetooth,
      - ovladač bude umožňovat čtení vstupů z encodérů, tlačítek a Hallových senzorů,
      -	ovladač bude napájen z baterie.
    - Navržený ovladač zrealizujte a naprogramujte.
    - Pro PC vytvořte vlastní aplikaci umožňující zpracování dat z ovladače a jejich přenos do aplikace Adobe Lightroom Classic.
    - Aplikace bude mít uživatelské rozhraní, které bude umožňovat její nastavení a toto nastavení bude ukládat do lokální databáze.
    - Výsledné řešení řádně otestujte.

  * **Přenosné zařízení pro odposlech NFC komunikace pomocí SDR založené na platformě Raspberry Pi (Portable device for sniffing NFC communication using SDR based on the Raspberry Pi platform)** (DP - Balko Martin)
    - Prozkoumejte existující nástroje určené k analýze NFC komunikace.
    - Analyzujte technologií SDR (softwarově definovaného rádia).
    - Analyzujte technologii NFC, zejména princip komunikace mezi NFC čtečkou a NFC kartou (MIFARE Classic, MIFARE DESFire, MIFARE Plus).
    - Analyzujte a navrhněte způsob pro odposlech NFC komunikace pomoci SDR.
    - Navrhněte přenosné zařízení, které bude umožňovat odposlech, záznam a prvotní analýzu NFC komunikace.
    - Zařízení bude schopné odchytit UID karty a komunikaci směrem od čtečky. Pokud bude signál dostatečně silný, zaznamená i komunikaci směrem od karty.
    - Navržené řešení zrealizujte na platformě Raspberry Pi.
    - Pro výsledné zařízení napište v jazyce Python obslužnou aplikaci.
    - Výsledné zařízení řádně otestujte.

  * **Aplikace pro chytrou domácnost využívající rádiové spojení jednotek s Raspberry Pi (Smart home application using radio connection of units with Raspberry Pi)** (BP - Zoreník Pavel)
    - Prozkoumejte existující řešení.
    - Pomocí metod softwarového inženýrství navrhněte vlastní řešení vyhovující níže uvedeným požadavkům.
    - Navržené řešení naprogramujete, zdokumentujte a řádně otestujte.
    - Požadavky:
      - webová aplikace na platformě Raspberry Pi (konfigurace zařízení),
      - připojení bude provedeno pomocí uživatelského jména a hesla,
      -	aplikace bude umožňovat více uživatelů s různým typem oprávnění,
      - jednotlivá zařízení STM32, prostředí Arduino,
      - komunikace zařízení přes rádiový modul RFM69,
      - provoz zařízení na baterii,
      - sledování teploty, ovládání zásuvek.


  
===== Available projects - FIT =====

  1. Arduino HW/SW
    * GPS přijímač a jeho aplikace
    * Meteo stanice
    * GSM modém a jeho aplikace
    * NFC a bezkontaktní karty
    * univerzální desky s různými periferiemi
    * řízení modelu auta
    * generator analogových průběhů
    * přípravky pro desku digilent CMOD A7/S7 (displej, tlačítka, switche, atd.)
    * návrh hardware pro desku digilent CMOD A7/S7
    * vlastní zadání
    * Wifi a ESP32/ESP2866
    * zařízení pro ochranu baterie před vybitím

  2. Wolfram Mathematica
    * bezpečnostní kódy
    * kódy pro kryptografií
    * matematické funkce realizované v HW
    * aritmetický procesor v GF(2^2^n)
    * efiktivita protokolů pro předmět BI-PSI
    * vlastní zadání

  3. Visual C++/C#
    * aplikace pro komunikaci s periferiemi v PC
    * aplikace pro komunikaci s procesorem Zynq
    * aplikace pro správu projektu ve VHDL
    * překladače
    * grafické aplikace pro výuku
    * vlastní zadání

  4. Jazyk VHDL / desky FPGA
    * návrh hardware pro bezpečnostní kódy
    * generátor průběhů (sinusovka, obdelník, trojuhelník)
    * osciloskop
    * návrh hardware pro realizaci matematických funkcí
    * implementace procesoru/periferié procesoru (ARM, Z80, AVR, ...)
    * HW podpora SoC (Zynq)
    * aritmetický procesor v GF(2^2^n)
    * Hry pro FPGA
    * vlastní zadání

  5. Plošné spoje
    * návrh zařízení s porcesorem atmel + drobné periferié
    * zařízení s nízkou spotřebou
    * vlastní zadání

  6. Raspberry PI / Raspberry PI Pico
    * ovládání jednoduchých periferií
    * chytré síť, ovládání periferií přes ethernet
    * vzdálená správa sítí
    * SDR(Software Defined Radio) aplikace - sledování a analýza provozu
    * vlastní zadání

  7. Android
    * aplikace pro práci s hardware (raspberry PI, Arduino a jiné)

  8. Python
    * aplikace pro zpracování a generování dat podle šablon

  9. Neuronové sítě
    * Model neuronové sítě ve Wolfram Mathematice
    * Model neuronové sítě v jazyce c++
    * Implementace neuronu a neuronové sítě v hardware
    * Implementace neuronové sítě v SoC

===== Available projects HW - external =====

  1. Malý grafický displej do výšky 1U s rotačním enkodérem ovládaný přes SPI
    * Navrhněte a zrealizujte grafický TFT displej ovládaný pomocí sběrnice SPI.
    * Displej by měl obsahovat možnost zadávání příkazů (tlačítka, rotační encoder,…). 
    * Výška displeje musí splňovat normu 1U. 
    * Pro vytvořený displej naprogramujte framework, který usnadní práci s displejem.

  2. OSD displej v FPGA
    * Navrhněte a zrealizujte On-Screen displej v obvodu FPGA pro video stream. 
    * OSD displej by měl fungovat na formátech od 720p do 4K, jak progressive, tak interlaced. 
    * Požadavkem je minimální využití zdrojů v FPGA. 
    * OSD se bude ovládat pomocí sběrnice AXI4-Lite.

  3. Konfigurovatelný filtr ethernetoveho rámce v FPGA
    * Navrhněte a zrealizujte konfigurovatelný filtr ethernetového rámce umožňující filtrovat pakety podle zadaných parametrů (MAC, IP…) do více streamů, nebo jednoho streamu označeného identifikátorem. 
    * Pro vstupní a výstupní interface bude použit AXI4 Stream pro zajištění kompatibility.

  4. Zpracování I2S signálu s integraci do AXI Stream
    * Navrhněte a zrealizujte konverzní modul v FPGA ze standartního interface I2S na interface AXI4 Stream a opačně. 
    * Modul by měl zvládat konverzi různé datové šířky audio samplu a multiplexování více audio streamu do jednoho I2S interfacu.

  5. Efektivní (de)interlacing 12G SDI videa
    * Navrhněte a zrealizujte (de)interlacer 6G a 12G SDI videa do progressive formátu. 
    * Modul může pracovat jak nad SDI formátem, tak na Native video formátem.

  6. Embedded audio konvertor na AXi4 Stream a zpět
    * Navrhněte a zrealizujte konverzní modul v FPGA z SDI Embedded audia na interface AXI4 Stream a opačně. 
    * Modul by měl zvládat konverzi různé datové šířky audio samplu.

  7. Nízkolatenční komprese v FPGA s využitím vlnové transformace
    * Navrhněte a zrealizujte nízkolatenční video kodek v FPGA založený na vlnkové transformaci. 
    * Latence kodeku by se měla pohybovat v jednotkách řádků videa.

===== Available projects SW - external =====

  1. Optimalizace Java aplikací pro horizontální škálování v moderní mikroservisní architektuře - spolupráce s průmyslem
    * využití AoT kompilace a minimalizace start-up času
    * výběr vhodného JVM a analýza jeho výhod pro minimální náročnost na prostředky (např. GraalVM)
    * využití vhodného frameworku a analýza jeho výhod (např. Quarkus)
    * analýza možností využití pro serverless architekturu (např. Knative)
    * využití komunikace přes gRPC
    * podpora feature flagů pro release management
    * vlastní zadání

  2. Virtualizace a izolace aplikačních prostředí - spolupráce s průmyslem
    * využití OCI kontejnerů jako způsob doručování aplikací
    * analýza bezpečnostních chyb využívané technologie docker a možnosti jejich eliminace
    * porovnání s jinými přístupy (např. podman, buildah apod.)
    * lokální orchestrace kontejnerů (docker-compose vs podman-compose)
    * vnořování kontejnerů (např. docker(-compose)-in-docker/podman)
    * vlastnosti container file systemů (např. OverlayFS)
    * bezpečné (rootless) spuštění více kontejnerů uvnitř kontejneru

  3. Orchestrace kontejnerů v distribuovaném on-premise prostředí - spolupráce s průmyslem
    * porovnání vlastností využívaných pro jako container runtime (containerd vs docker vs CRI-O)
    * kubernetes vs jeho komerční distribuce (openshift, tanzu)
    * helm vs yaml manifesty (+ možnosti jejich úprav, např. kustomize)
    * realizace ingress load balancerů v lokálním on-premise prosředí
    * vytvoření persistence v distribuovaném prostředí (např. Ceph, Rook, GlusterFS apod.)
    * správa citlivých údajů (šifrování kubernetes secrets, PAM nástroje)
    * vytvoření vlastního kubernetes operátora (vlastní zadání)

  4. Podpora vývoje a administrace prostředí prostřednictvím automatizace - spolupráce s průmyslem
    * analýza praktik DevOps přístupu, GitOps, SecOps, ChatOps, AIOps
    * analýza a představení SRE (Site reliability engineering) praktik
    * vytvoření a nasazení prostředí pro kompletní podporu životního cyklu aplikace naplňující znaky GitOps a IaaC (infrastructure as a code)
    * zabezpečení SVC repozitářů přes GPG klíče
    * podpora IaaC nástrojů (ansible, chef+puppet, cloud vendor proprietární nástroje, terraform)
    * využití CI nástroje s dynamickým vytěžováním zdrojů dle aktuální zátěže (návrh tzv. CI farmy)
    * podpora deklarativního popisu činností (pipelines)
    * porovnání známých CI nástrojů (jenkins, jenkins-x, gitlab, tekton, github actions)
    * návrh procesů pro validaci aplikací před jejich nasazením prostřednictvím testů

  5. Projekty zadané externím zadavatelem
    * seznam zadavatelů níže

**Pokud máte o téma zájem, napište mi email. Rezervace v systému bpm nemá žádnou váhu. Pokud se Vám nelíbí žádné z nabízených témat, koukněte do archívu dostupných zadání.**


  *[[project:2018:proj_archiv|Návrhy zadání dostupných projektů]]


===== Projekty zadané externím zadavatelem =====

  * [[project:eaton:proj_eaton|EATON HW/SW]]





===== All defended works =====

**BP a DP defended works on CTU in Prague FEL/FIT:** [[https://dspace.cvut.cz|BP a DP]]

===== All projects archives 2004 - 2019 =====

  *[[project:2022:proj_2022|Realized projects 2022]]
  *[[project:2021:proj_2021|Realized projects 2021]]
  *[[project:2020:proj_2020|Realized projects 2020]]
  *[[project:2019:proj_2019|Realized projects 2019]]
  *[[project:2018:proj_2018|Realized projects 2018]]
  *[[project:2017:proj_2017|Realized projects 2017]]
  *[[project:2016:proj_2016|Realized projects 2016]]
  *[[project:2015:proj_2015|Realized projects 2015]]
  *[[project:2014:proj_2014|Realized projects 2014]]
  *[[project:2013:proj_2013|Realized projects 2013]]
  *[[project:2012:proj_2012|Realized projects 2012]]
  *[[project:2011:proj_2011|Realized projects 2011]]
  *[[project:2010:proj_2010|Realized projects 2010]]
  *[[project:2009:proj_2009|Realized projects 2009]]
  *[[project:2008:proj_2008|Realized projects 2008]]
  *[[project:2007:proj_2007|Realized projects 2007]]
  *[[project:2006:proj_2006|Realized projects 2006]]
  *[[project:2004:proj_2004|Realized projects 2004]]

  *[[project:200x:proj_200x|Others realized projects]]


===== Main page =====

  * [[:start|Pavel Kubalík's Home Page]]
Kubalik home page

User Tools

Site Tools

Page Tools
