Smartphones as experimental tools to take measurements in environmental engineering

Práce se zabývá měřením fyzikálních veličin pomocí chytrých telefonů. Uvádí seznam senzorů, kterými telefony disponují a krátce popisuje jejich funkci při běžném používání a jejich využití při měření nejen fyzikálních veličin. Větší důraz je kladen na snímače mechanických veličin, u kterých jsou uvedeny i limity měření a také očekávané nepřesnosti naměřených hodnot. Dále studie pojednává o přídavných zařízeních, která umožňují překročit limity vestavěných snímačů a tím zpřesnit měření. Je zde také uvedeno několik rešerší o již provedených měření mechanických veličin s chytrými telefony. V poslední části práce je popsán experiment, během kterého šest mobilů se systémem Android a šest aplikací bylo testováno měřením signálu růžového šumu. Z výsledků vyplývají dvě hlavní skutečnosti. Měření telefonem bez předešlé kalibrace nelze považovat za spolehlivé měření, odchylky se mohou pohybovat i v řádu desítek decibelů. Avšak telefony po kalibraci v rozsahu hladin 45 – 85 dB, ve kterém je chyba měření lineární, je možné použít k měření hluku s odchylkou do 2 dB.The thesis is focused on the measuring of the physical quantities by the means of smartphones. It gives a list of the sensors which smartphones contain and it briefly describes their function in ordinary use and their use for the measuring not only physical quantities. Sensors of the mechanical quantities are documented in a greater extent. The measurement limits are addressed as well as the information what inaccuracies of measured quantities can be expected. The study also deals with the added devices which help to overcome the limits of inbuilt sensors and by that they make the measurement more accurate. A review of several researches on already made measurements of the mechanical quantities with smartphones is also given. The last part of the study describes an experiment during which six mobile phones with Android system and six applications were tested by measuring a pink noise signal. Two main facts follows from the results. The measurement with a phone calibrated previously cannot be considered as reliable, the errors can be in the rate of tens of decibels. Whereas phones after calibration in the levels range 45 – 85 dB, when the measuring error is linear, can be used for measurement of the noise with the error less than 2 dB.