Projekty PBL

Opracowanie prototypu systemu zarządzania magazynem z mobilną obsługą i identyfikacją zasobów
Projekt zakłada opracowanie i przetestowanie prototypu systemu zarządzania magazynem umożliwiającego odwzorowanie kluczowych procesów magazynowych w kontrolowanym środowisku projektowym. System będzie stanowił przykład praktycznego rozwiązania informatycznego wspierającego organizację i obsługę procesów logistycznych. W ramach projektu przyjęto założenie, że prototyp obejmie podstawowy zakres funkcjonalny systemów magazynowych, w szczególności: przyjęcie towaru, identyfikację zasobów, przypisanie lokalizacji magazynowej, ewidencję stanów magazynowych, wydanie towaru oraz generowanie prostych zestawień i raportów. Procesy te będą realizowane z wykorzystaniem mobilnej obsługi magazynu oraz systemu identyfikacji zasobów opartego na kodach kreskowych i/lub kodach QR. Istotnym założeniem projektu jest zastosowanie urządzeń mobilnych jako interfejsu użytkownika systemu, co umożliwi analizę sposobu realizacji operacji magazynowych, ocenę ergonomii pracy operatora oraz testowanie rozwiązań stosowanych w nowoczesnych systemach magazynowania. Równolegle przewidziano wykorzystanie drukowanych etykiet identyfikacyjnych do oznaczania zasobów i lokalizacji magazynowych, co pozwoli na wierne odwzorowanie warunków funkcjonowania rzeczywistych magazynów. Projekt zakłada również wykorzystanie środowiska chmurowego do przechowywania danych magazynowych, dokumentacji projektowej oraz wyników prac zespołu. Przyjęto, że zastosowanie platformy opartej na rozwiązaniu chmurowym umożliwi realizację pracy zespołowej, wersjonowanie danych oraz dostęp do systemu z różnych urządzeń, a także pozwoli na analizę zagadnień związanych z bezpieczeństwem danych i organizacją pracy w systemach rozproszonych. Założenia projektu obejmują zespołową realizację zadań projektowych, z jasno określonym podziałem ról, odpowiedzialności i harmonogramem prac. Projekt będzie realizowany w sposób etapowy, z wyznaczeniem kamieni milowych prowadzących do powstania funkcjonalnego prototypu systemu. Realizacja projektu umożliwi uczestnikom zdobycie praktycznych kompetencji w zakresie analizy procesów magazynowych, projektowania systemów informatycznych, integracji sprzętu i oprogramowania oraz testowania rozwiązań w warunkach zbliżonych do rzeczywistych.
Opiekuni naukowi z Wydziału: dr hab. inż. Anna Manowska Prof. PŚ, dr inż. Krzysztof Kuliński
Pomocniczy opiekun naukowy / konsultant Ing. Martin Boroš, PhD, University of Žilina, Faculty of Security Engineering, Department of Security Management

Opracowanie cyfrowego prototypu robota mobilnego typu „robot-pies” do ochrony perymetrycznej
Projekt zakłada opracowanie cyfrowego prototypu robota mobilnego typu „robot-pies”, przeznaczonego do zastosowań w ochronie perymetrycznej. Prace projektowe będą prowadzone w środowisku cyfrowym i skoncentrowane na aspektach projektowych oraz koncepcyjnych, bez realizacji fizycznego prototypu. W ramach projektu studenci opracują model 3D robota, umożliwiający analizę przyjętych rozwiązań konstrukcyjnych, ergonomicznych oraz funkcjonalnych. Zakres prac obejmie projekt struktury mechanicznej robota, koncepcyjny układ lokomocji z uwzględnieniem przegubów i mechanizmów nóg, a także rozmieszczenie podstawowych czujników wykorzystywanych w systemach ochrony perymetrycznej. Projekt obejmuje również zaprojektowanie rozmieszczenia elementów elektroniki sterującej, źródeł zasilania oraz modułów komunikacyjnych, a także opracowanie koncepcji wyglądu i formy robota z uwzględnieniem jego przeznaczenia do zastosowań związanych z bezpieczeństwem.
Opiekuni naukowi z Wydziału: dr hab. inż. Anna Manowska Prof. PŚ, dr inż. Krzysztof Kuliński
Pomocniczy opiekun naukowy / konsultant Ing. Martin Boroš, PhD, University of Žilina, Faculty of Security Engineering, Department of Security Management

Możliwości wykorzystania sztucznej inteligencji w systemach monitoringu wizyjnego
Celem projektu jest opracowanie i demonstracja prototypowego systemu monitoringu wizyjnego wykorzystującego algorytmy sztucznej inteligencji do automatycznej analizy obrazu z kamery. System umożliwia detekcję obiektów oraz rozpoznawanie twarzy, w tym identyfikację osób zapisanych w bazie danych oraz oznaczanie osób nieznanych. Projekt koncentruje się na wykorzystaniu ogólnodostępnych narzędzi typu Open Source oraz bibliotek do przetwarzania obrazu i uczenia maszynowego, pozwalających na analizę strumieni wideo bez konieczności trenowania modeli od podstaw. Zastosowane metody umożliwiają przetwarzanie obrazu w czasie rzeczywistym i stanowią przykład praktycznego wykorzystania sztucznej inteligencji w obszarze monitoringu i systemów bezpieczeństwa. W ramach projektu zrealizowano w pełni działający prototyp systemu, opracowany w środowisku Python, który integruje detekcję obiektów oraz rozpoznawanie twarzy w jednym rozwiązaniu. Projekt ma charakter edukacyjny i demonstracyjny, a jego rezultaty mogą stanowić punkt wyjścia do dalszych prac rozwojowych nad inteligentnymi systemami monitoringu wizyjnego.
Opiekuni naukowi z Wydziału: dr hab. inż. Anna Manowska Prof. PŚ dr hab. inż. Anna Bluszcz Prof. PŚ
Pomocniczy opiekun naukowy / konsultant Ing. Martin Boroš, PhD, University of Žilina, Faculty of Security Engineering, Department of Security Management

Zielone przestrzenie przyszłości: Transformacja terenów pogórniczych Jastrzębia Zdrój w zrównoważone ekosystemy miejskie
Projekt jest realizowany wspólnie z Zespołem Szkół nr 2 im. W. Korfantego w Jastrzębiu - Zdroju. Opiekunami naukowymi są: dr inż. hab. Anna Manowska, prof. PŚ oraz mgr inż. Karolina Pawlak, arch. Kraj. Cel projektu: Projekt zakłada opracowanie kompleksowego modelu transformacji terenów pogórniczych w wybranej lokalizacji w Jastrzębiu Zdrój, które obecnie jest zdegradowane i nieprzystosowane do użytku społecznego. Celem jest stworzenie zrównoważonych ekosystemów miejskich, które będą służyć jako oazy bioróżnorodności, miejsca edukacji ekologicznej oraz przestrzenie rekreacyjne dla mieszkańców i turystów. Projekt ma również na celu promowanie zielonych technologii i praktyk, które mogą być wzorem dla innych miast i regionów. Założono wykonanie projektu koncepcyjnego z użyciem narzędzi CAD i AI.

Innowacyjne modele do nauki fizyki wykonane za pomocą wydruku 3D
Projekt jest realizowany wspólnie z I Liceum Ogólnokształcącym im. Bolesława Chrobrego w Pszczynie. Opiekunami naukowymi są: dr inż. hab. Anna Manowska, prof. PŚ oraz dr inż. Andrzej Nowrot Projekt ma na celu zastosowanie nowoczesnej technologii druku 3D z użyciem żywicy w celu stworzenia realistycznych modeli fizycznych, które pomogą uczniom lepiej zrozumieć i zobaczyć zasady fizyki. Zadanie to jest kluczowe, ponieważ nauka fizyki często wymaga abstrakcyjnego myślenia, a modele 3D mogą uczynić te koncepcje bardziej przystępne i zrozumiałe. Projekt zakłada współpracę pomiędzy uczniami pod nadzorem opiekunów reprezentujących różne dyscypliny naukowe dla upowszechnienia wiedzy i umiejętności wykorzystania dostępnych na rynku technologii. Efekty prac w ramach projektu przyniosą wymierne korzyści dla uczniów w postaci wzrostu ich kompetencji oraz dla pracowników naukowych w postaci efektywnej wymiany doświadczeń w różnych dziedzinach i obszarach wiedzy.
Obraz Gerd Altmann z Pixabay
Mikroprocesorowy układ do eksperymentalnego badania konwersji energii słonecznej
Projekt jest realizowany wspólnie z I Liceum Ogólnokształcącym im. Bolesława Chrobrego w Pszczynie. Opiekunami naukowymi są: dr inż. hab. Anna Manowska, prof. PŚ oraz dr inż. Andrzej Nowrot Od kilku lat w Polsce następuje intensywna transformacja energetyczna. Coraz większy udział w produkcji energii elektrycznej mają odnawialne źródła energii takie jak panele fotowoltaiczne. Natomiast w ciągu najbliższej dekady uruchomiona zostanie pierwsza elektrownia jądrowa. W ramach projektu uczniowie poznają budowę i zasadę działania ogniw fotowoltaicznych. Skonstruują wspólnie z prowadzącym zajęcia mikroprocesorowy układ do eksperymentalnego wyznaczania podstawowych charakterystyk ogniw oraz prosty elektroniczny układ zarządzania prądem obciążenia w warunkach różnego natężenia światła. W projekcie planowane jest wykorzystanie powszechnie dostępnych platform takich jak Arduino lub Raspberry Pi. Tematyka projektu będzie dobrze korespondować z lekcjami fizyki na poziomie rozszerzonym. Omówione i doświadczalnie zbadane zostaną efekty zachodzące w strukturach półprzewodnikowych typu fotodiody, diody elektroluminescencyjne oraz przede wszystkim ogniwa fotowoltaiczne mono i polikrystaliczne. Ponadto uczniowie będą mogli doświadczalnie zbadać wpływ czynników takich jak temperatura otoczenia na sprawność procesu konwersji energii słonecznej w energię elektryczną. Celem projektu jest uzupełnienie oraz poszerzenie wiedzy i zainteresowań uczniów, którzy deklarują przystąpienie do matury z fizyki. Ponadto osoby te nabędą podstawowe wiedzę i umiejętności w zakresie programowania mikrokontrolerów i elektroniki.
Obraz Michael Schwarzenberger z Pixabay
Zastosowanie wiersza poleceń do weryfikacji, zarządzania bezpieczeństwem systemów komputerowych oraz analiza możliwości wykorzystania danych biometrycznych w procesach szyfrowania
Celem projektu będzie zapoznanie studentów z możliwościami wiesza poleceń: Git Bash, Cygwin oraz konsolą systemu Windows i PowerShell. Warto pamiętać, że prawidłowe korzystanie z wiersza poleceń w kontekście cyberbezpieczeństwa wymaga odpowiednich umiejętności i wiedzy. Nieprawidłowe wykonanie poleceń może prowadzić do problemów, w tym zagrożeń dla bezpieczeństwa systemu i sieci. Stąd też projekt będzie skupiał się na zasadach działań defensywnych, monitorowaniu dzienników w czasie rzeczywistym i monitorowaniu systemu plików oraz zarządzaniu użytkownikami, grupami i uprawnieniami. Celem projektu będzie również nauczenie studentów różnicy pomiędzy szyfrowaniem asymetrycznym i nieasymetrycznym z punktu widzenia dostępu do przechowywanych danych. Dowiedzą się, jak przebiega weryfikacja i tworzenie wybranych danych biometrycznych. Metody realizacji - studia literaturowe w zakresie analizy wybranych aktów prawnych dotyczących cyberbezpieczeństwa na terenie Polski i Słowacji, - omówienie zagadnień związanych z zarządzaniem ryzykiem i reagowaniem na incydenty w kontekście bezpieczeństwa systemu operacyjnego i sieci komputerowej, - omówienie metod szyfrowania danych za pomocą kluczy symetrycznych i asymetrycznych, - przedstawienie procedur uwierzytelniania i weryfikacji tożsamości za pomocą kluczy symetrycznych i asymetrycznych w wierszu poleceń. Oczekiwane wyniki i kamienie milowe - zdefiniowanie aktów prawnych dotyczących cyberbezpieczeństwa w Polsce i na Słowacji, - opracowanie procedury szyfrowania asymetrycznego i symetrycznego z punktu widzenia dostępu do przechowywanych danych - opracowanie testów i przeprowadzenie symulacji dotyczących:
· Monitorowania dzienników zdarzeń i ruchu. · Analizy plików. · Skanowania podatności. - opracowanie procedur uwierzytelniania i weryfikacji tożsamości za pomocą kluczy symetrycznych i asymetrycznych w wierszu poleceń. Główny opiekun naukowy strony polskiej: dr hab. inż. Anna Manowska Prof. PŚ jednostka organizacyjna Wydział Górnictwa, Inżynierii Bezpieczeństwa i Automatyki Przemysłowej/ Katedra Elektrotechniki i Automatyki Przemysłowej Pomocniczy opiekun naukowy strony słowackiej/ konsultant Ing. Martin Boroš, PhD, University of Žilina, Faculty of Security Engineering, Department of Security Management
Budowa maszyny do gier w stylu Arcade w oparciu o Rasperry Pi
Zamiłowanie do starych gier sprawiło, że kolejne zastosowanie odnalazł mikrokontroler Rasperry Pi, w których RPI zostało przystosowane do pracy, jako konsola lub nawet automat do gier wideo. W projekcie założono, że zostanie zaprojektowany automat do gier z Porta PI Arcade. Dodatkowo, w automacie zostanie użyta platforma RetroPie. Jest ona dostępna zarówno w postaci niezależnego programu, jak i całej dystrybucji systemu operacyjnego, bazującego na Raspbianie. RetroPie współpracuje też z szeregiem kontrolerów, które zostaną wykorzystane w projekcie. Do budowy automatu, oprócz komputera Raspberry PI oraz oprogramowania potrzebne są jeszcze: wyświetlacz, głośniki i obudowa oraz przewody niezbędne do podłączenia wszystkiego. Projekt zakłada współpracę pomiędzy uczniami pod nadzorem opiekunów reprezentujących różne dyscypliny naukowe dla upowszechnienia wiedzy i umiejętności wykorzystania dostępnych na rynku technologii informatycznych. Efekty prac w ramach projektu przyniosą wymierne korzyści dla uczniów w postaci wzrostu ich kompetencji oraz dla pracowników naukowych w postaci efektywnej wymiany doświadczeń w różnych dziedzinach i obszarach wiedzy.
Projekt realizowany wspólnie z uczniami III LO w KatowicachMetody realizacji:
W takcie realizacji PBL wykorzystywane będę następujące techniki: - system operacyjny Linux, - RetroPie do przygotowania uniwersalnej konsoli do gier, - narzędzia do pracy z grafiką komputerową, Oczekiwane wyniki i kamienie milowe: - poznanie platformy RetroPie, - z zastosowaniem mikrokontrolera RPi uruchomienie kontrolerów, wyświetlacza i głośników, - zbudowanie obudowy, - oprogramowanie i symulacje z wykorzystaniem Retro Build Games Opiekun projektu: dr hab. inż. Anna Manowska, Prof. PŚ
Protokół MQTT w systemach pomiarowych
Narastająca potrzeba zbierania danych w celu optymalizacji procesów produkcyjnych wymaga dostosowania aktualnych linii produkcyjnych do nowych zastosowań. Stosowane rozwiązania wymagają dostosowania do nowych technologii pomiarowych. Wymiana informacji musi zachodzić w różnych typach urządzeń, ze względu na wiek, technologię i rodzaj komunikacji. Kolejnym aspektem jest łatwość implementacji nowego systemu w starych urządzeniach. Dotychczas stosowane rozwiązania musza być kompatybilne z tymi starszymi. Duża ilość danych wymaga również pewnej agregacji, tak aby informacje te były przydatne dla użytkownika końcowego. To stanowi merytoryczne podstawy przedmiotowego PBLa. Celem projektu będzie zapoznanie studentów z protokołem MQTT jako narzędziem wykorzystanego do komunikacji pomiarów rozproszonych. Zastosowanie obróbki danych w układach mikroprocesorowych przy użyciu Node-RED jako innowacyjnego podejścia do programowania, wykorzystanie systemów bazo-danowych dedykowanych do szeregów czasowych na przykładzie InfluxDB i wizualizacja danych (pomiary, diagnostyka, raporty) w systemie Grafana. Projekt PBL będzie składał się z części informatycznej oraz konstrukcyjnej. W trakcie realizacji części informatycznej studenci uczestniczyć będą w procesie tworzenia pełnego systemu informacyjnego. W ramach zajęć konstrukcyjnych studenci zbudują sieć pomiarową.
Projekt zakłada współpracę pomiędzy studentami reprezentującymi różne kierunki studiów pod nadzorem opiekunów reprezentujących różne dyscypliny naukowe dla upowszechnienia wiedzy i umiejętności wykorzystania dostępnych na rynku technologii informatycznych. Zespół projektowy składać się będzie ze specjalistów z dziedziny automatyki i informatyki przemysłowej oraz studentów kierunku Górnictwo i Geologia oraz Inżynieria Bezpieczeństwa co wskazuje na wysoki poziom interdyscyplinarności proponowanych tematów. Efekty prac w ramach projektu przyniosą wymierne korzyści dla studentów w postaci wzrostu ich kompetencji oraz dla pracowników naukowych w postaci efektywnej wymiany doświadczeń w różnych dziedzinach i obszarach wiedzy.
Celem projektu będzie zbudowanie systemu pomiarowego i informacyjnego.
Zespół projektowy:
Marek Grys, Bogdan Tkaczyk, Łukasz Spyra, Aleksander Gozdek, Artur Wycisk, Kamil Zukowski
Główny opiekun dr hab. inż. Anna Manowska prof. PŚ
Opiekunowie pomocniczy:
dr inż. Artur Dylong, dr hab. inż. Aurelia Rybak prof. PŚ