Rapporten tar upp hur dagens true wireless-teknik fungerar och hur den kan implementeras i separata högtalare. Den förklarar de fundamentala komponenterna som behövs för att konstruera en fungerande trådlös högtalare, sammanfattar överföringstekniken Bluetooth och går in på radarsystem samt tekniken som används i Acconeers radarkomponenter XC112/XR112. Rapporten förklarar specifika komponenter som hörlurarna Urbanista Stockholm och hur dess funktioner kan påverkas från externa källor. Dokumentering i hur installationen samt implementeringen av Raspberry Pi och radarsensorerna går till tas även upp i rapporten. I arbetet har geststyrning implementerats i ena högtalaren med hjälp av radarsensorer för att kontrollera funktionerna som hörlurarna har inbyggt. Hörlurarna kommunicerar med en uppspelningsenhet via Bluetooth, vanligtvis en mobiltelefon. De funktioner som används är att byta låt, ändra volym och pausa/spela musiken. Eftersom de olika hörlurarna kontrollerar olika funktioner har en 433Hz radiosändare används för att kunna skicka över specifika kommandon till andra högtalaren. Resultatet av arbetet visar att true wireless-tekniken kan implementeras väl i separata högtalare, med hjälp av Acconeers radarsensorer kunde olika gester registreras och kommandon skickas till hörlurarna. För att gester ska registreras krävs specifika avstånd och rätt hastighet på svepet med handen. Kommunikationen med radiosändaren blev instabil och behövdes både placeras rätt och justeras för att fungera. När väl kommunikationen med radiomodulerna fungerade så utfördes kommandona på den andra hörluren korrekt. / This report explains how today's true wireless technology works and how it could be implemented in separate speakers. It explains the fundamental components needed to design a working wireless speaker, summarizes the Bluetooth transmission technology and goes into radar systems as well as the technology used in Acconer's radar components XC112/XR112. Furthermore, the report goes into specific components such as the Urbanista Stockholm headphones and how its functions can be controlled from external sources. Documentation on how the installation as well as implementation of the Raspberry Pi and the radar sensors works is also included in the report. With the work, gesture control has been implemented in one of the speakers with the help of radar sensors to control the functions that the headphones have built-in. The headphones communicate with a playback device via Bluetooth, usually a mobile phone. The functions are changing songs, adjusting volume and pausing/playing the music. Because the different headphones control different functions, a 433Hz radio transmitter has been used to be able to transmit specific commands to the other speaker. The results of the work show that true wireless technology can be well implemented in separate speakers, with help of Acconeer’s radar sensors, different gestures could be registered and commands sent to the headphones. In order for the gestures to be registered, specific distances and the correct speed of the sweep are required. The communication between the radio transmitter and receiver became unstable and needed to be placed correctly and adjusted to work. Once the communication worked the commands were executed correctly by the other headphone.

In recent years, companies of all sizes have become increasingly dependent on customer user data and processing it using machine learning (ML) methods. These methods do, however, require the raw user data to be stored locally on a server or cloud service, raising privacy concerns. Hence, the purpose of this paper is to analyze a new alternative ML method, called federated learning (FL). FL allows the data to remain on each respective device while still being able to create a global model by averaging local models on each client device. The analysis in this report is based on two different types of simulations. The first is simulations in a virtual environment where a larger number of devices can be included, while the second is simulations on a physical testbed of Raspberry Pi (RPI) single-board computers. Different parameters are changed and altered to find the optimal performance, accuracy, and loss of computations in each case. The results of all simulations show that fewer clients and more training epochs increase the accuracy when using independent and identically distributed (IID) data. However, when using non-IID data, the accuracy is not dependent on the number of epochs, and it becomes chaotic when decreasing the number of clients which are sampled each round. Furthermore, the tests on the RPIs show results which agree with the virtual simulation. / På den senaste tiden har företag blivit allt mer beroende av ku rs användardata och har börjat använda maskininlärningsmodeller för att processera datan. För att skapa dessa modeller behövs att användardata lagras lokalt på en server eller en molntjänst, vilket kan leda till integritetsproblematik. Syftet med denna rapport är därför att analysera en ny alternativ metod, vid namn ”federated learning” (FL). Denna metod möjliggör skapandet av en global modell samtidigt som användardata förblir kvar på varje klients enhet. Detta görs genom att den globala modellen bestäms genom att beräkna medelvärdet av samtliga enheters lokala modeller. Analysen av metoden görs baserat på två olika typer av simuleringar. Den första görs i en virtuell miljö för att kunna inkluderastörre mängder klientenheter medan den andra typen görs på en fysisk testbädd som består av enkortsdatorerna Raspberry Pi (RPI). Olika parametrar justeras och ändras för att finna modellens optimala prestanda och nogrannhet. Resultaten av simuleringarna visar att färre klienter och flera träningsepoker ökar noggrannheten när oberoende och likafördelad (på engelska förkortat till IID) data används. Däremot påvisas att noggrannheten inte är beroende av antalet epoker när icke-IID data nyttjas. Noggrannheten blir däremot kaotisk när antalet klienter som används för att träna på varje runda minskas. Utöver observeras det även att testresultaten från RPI enheterna stämmer överens med resultatet från simuleringarna. / Kandidatexjobb i elektroteknik 2022, KTH, Stockholm

The advent of smarter vehicles coupled with declining costs for solid-state light detection and ranging (LiDAR) sensors unlocks the potential of cheaper devices that experience less mechanical wear while providing smaller form factors. The early state of the market makes evaluating the limited supply of available sensors interesting. This thesis investigated the possibility of creating a wireless distance measurement system, at relatively low cost, using a commercially available solid-state LiDAR sensor. A complete prototype was designed using a LeddarTech VU8 sensor. The system was fully integrated with a power supply PCB and a 3D printed enclosure. Distance data could be wirelessly transferred via Bluetooth using a Raspberry Pi 4 B. A graphical user interface (GUI) was developed to display distance data and to interact with the system in real-time. The system intends to provide a foundation for future work.

The dissertation aims to expand access through a low-cost technological innovation system S-MLS to learners in underdeveloped areas with difficulties in accessing education. Technology is advancing rapidly. However, many parts of the world need access to educational advances, which are hindered due to war, political situations, and low literacy and income. A qualitative phenomenological approach explores the lived experience using the solar-powered computing and learning management system (LMS) to support the development of educational access in underrepresented societies, developing countries, and rural areas where access to proper classroom education is non-existent. Proof of concept is used with a group of students in a rural area, a developing country, and within an underrepresented population to check the feasibility of using the equipment in a real-world setting. A technology acceptance model would be used to identify the user's perceived interest and user acceptance. The community of inquiry theory would find the first-hand experience and point of view of the learner. The student group interviews would be through semi-structured interviews. Observations, surveys, video/audio recordings, and artifacts would be gathered for further analysis. The data collected would be analyzed using interpretative phenomenology analysis (IPA), close examination, and management of development themes through thoughts, observations, and reflections on the technological experience and future research and implementations provided. The projected finding would be to check that a solar-powered Raspberry Pi system with MoodleBox operating system that runs Moodle (Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment) LMS would be feasible to provide learning underdeveloped areas to enhance education.

Die Masterarbeit stellt die Entwicklung und Anwendung des interdisziplinären High-Fidelity-Prototyps, PiaPi dar. Basierend auf der 'Research through Design' Methode kombiniert der Prototyp LEGO, Musik und Licht, um die Mensch-Computer-Interaktion zu fördern. Eine qualitative Studie zeigt, dass der Prototyp Testpersonen dazu motiviert, kreativ zu interagieren, Neugier weckt und dabei Berührungsängste abbaut. Zur wissenschaftlichen Einordnung wurden Elemente der HCI mit Forschung zu Spaß und Spiel kombiniert. Besonderes Augenmerk liegt auf dem potenziellen Einsatz des PiaPi als Projekt für den fächerübergreifenden Unterricht an Schulen. Dafür wurden in der Entwicklung verschiedene Aspekte der Pädagogik und Didaktik wie des Informatikunterrichts, Ganztagsangeboten und des fächerübergreifenden Unterrichts berücksichtigt. Im Rahmen der Arbeit wurde mit dem PiaPi ein Prototyp entwickelt, der für die Weiterentwicklung zum Projekt im Rahmen des Informatikunterrichts an Schulen nachweislich geeignet ist.:Inhalt Abkürzungsverzeichnis iv Abbildungsverzeichnis v Tabellenverzeichnis vii Anhang viii 1. Einleitung 1 1.1 Idee und Motivation 1 1.2 Ziel der Arbeit 2 1.3 Forschungsstand 3 1.4 Aufbau der Arbeit 4 2. Wissenschaftliche Grundlagen 5 2.1 Technische und methodische Grundlagen 5 2.1.1 Research through Design 6 2.1.2 Prototypen 8 2.1.3 Mini-Computer Raspberry Pi 12 2.2 Theoretische Grundlagen 14 2.2.1 Spiel und Vergnügen in der Mensch-Computer-Interaktion 15 2.2.2 Visualisierung von Ton 18 2.2.3 Informatik und Schule 23 Informatik an (Grund-)Schulen 23 Fächerübergreifender Unterricht 26 Ganztagsangebote und Ganztagsschulen 27 2.3 Verwandte Projekte 29 2.3.1 Der LEGO-Zug im Museum 29 2.3.2 Das LEGO-Mikroskop - “Hands on” by Yuksel Temiz 33 3. Konzept und Umsetzung des Prototypen 36 3.1 Idee und Entwurf 36 3.1.1 Die Idee 36 3.1.2 Variante A 37 3.1.3 Variante B 41 3.2 Elektrotechnische Umsetzung 43 3.2.1 Aufbau und Funktionen 43 3.2.2 Bauteile des PiaPi 45 Der Raspberry Pi 45 Die Tasten 48 Die LEDs 51 Die IMU 52 3.3 Entwicklung und Implementierung der Software 53 3.3.1 Überblick des Software-Ablaufs 53 3.3.2 Initialisierung und Klassen 54 3.3.3 Vom Tastendruck zum Ton 57 3.3.4 Es werde Licht 59 4. Methodik der Nutzer:innenstudie 60 4.1. Usability Testing 60 4.2 Qualitative Interviews 63 5. Nutzer:innenstudie zum PiaPi 67 5.1 Testung und qualitatives Interview 67 5.2 Auswertung der Studie 71 5.2.1 Interaktion mit dem PiaPi 72 5.2.2 Emotionen der Tester:innen 73 5.2.3 Bewertung der Designbesonderheiten 75 5.2.4 Anwendungsvorschläge und Bewertung der Konzeptidee 76 5.3. Herausforderungen und Erkenntnisse 78 6. Fazit und Ausblick 81 Literaturverzeichnis 86 Selbstständigkeitserklärung 91

The history of Software-Defined Radios (SDRs) epitomizes innovation in wireless communication. Initially serving military needs, SDRs swiftly transitioned to civilian applications, revolutionizing communication. This thesis explores SDR applications such as Spectrum Scanning Systems, Contraband Cellphone Detection, and Human Activity Recognition via Wi-Fi signals. SDRs empower Spectrum Scanning Systems to monitor and analyze radio frequencies, optimizing spectrum allocation for seamless wireless communication. In Contraband Cellphone Detection, SDRs identify unauthorized signals in restricted areas, bolstering security efforts by thwarting illicit cellphone usage. Human Activity Recognition utilizes Raspberry Pi 3B+ to track movement patterns via Wi-Fi signals, offering insights across various sectors. Additionally, the thesis conducts a comparative analysis of Wi-Fi-based Human Activity Recognition and Radar for accuracy assessment. SDRs continue to drive innovation, enhancing wireless communication and security in diverse domains, from defense to healthcare and beyond.

Examensarbetets syfte var att skapa ett generellt mät- och styrsystem som är möjligt att fjärrstyra över Internet. Systemet består av en kontrolldator och ett antal separata moduler, vilka var och en realiserar någon typ av mät- eller styrfunktion. Användningsområdet för ett sådant system är brett; det kan exempelvis användas inom automation av bostäder, för process-övervakning och styrning inom tillverkningsindustrin, eller inom under-hållningsbranschen.Eftersom ett fullt utbyggt system kan bestå av ett drygt 100-tal olika mo-duler, är det här examensarbetet av praktiska skäl begränsat till att rea-lisera en handfull av dessa. Då systemet är enkelt att skala upp, är den be-gränsningen i antalet realiserade moduler i prototypsystemet inget som påverkar de erhållna resultaten. Exempel på storheter som kan övervakas är temperatur, avstånd, lufttryck och ljusstyrka. Styrning kan ske av bland annat servomotorer, lampor och allmänna digitala utgångar.På kontrolldatorn körs en webbserver och styrning och avläsning av de anslutna modulerna sker från en ansluten webbklient. På webbservern finns även en webbkamera, vilken kan visa resultaten av de kommandon som ges från webbklienten.Resultaten från användningen av prototypsystemet visar att konstruk-tionerna fungerar och att systemets fördröjningar är relativt små. Att styra snabba realtidsförlopp är dock inte möjligt, men processer och system med blygsammare hastighetskrav är högst lämpade kandidater att styras och kontrolleras av detta system. / The purpose of this thesis work was to create a general measurement and control system, which is remotely controlled using Internet. The system comprises a controlling computer and several separate modules, each one realizing one or more measurement and control tasks. The possibilities of such a system are wide. It could be used for home automation, industrial process control or by the entertainment business. For example, the system can implement measurement of temperature, distance, pressure and light and control servos, lamps and general digital outputs.A fully implemented system comprises over 100 separate modules, so for practical reasons this thesis work was restricted to only implementing and demonstrating a few of those modules. Since the system is easily scalable, this was a minor restriction, which did not negatively affect the results.The results show that the system works and in general the latency is low. Fast real time processes will not work, but most applications with more moderate timing demands are ideally suited for this system.

The increase in connectivity and use of “smart” devices offers companies new possibilities to improve their efficiency by using digitalization. For example, booking of meeting rooms have gone from using a paper calendar to electronic booking. To enable both digital remote booking, as well as being able to book a room directly (as with a paper calendar) this project has developed a room manager system. The room manager is a device that provides a quick and intuitive way for employees to handle conference room booking. The project was started on behalf of the company ÅF, who would like to optimize their use of conference rooms.  The result was a fully functional touchscreen device built using a Raspberry Pi. The room manager integrates successfully with the existing calendar system used at ÅF and meets all the requirements set by ÅF. The device will be used to determine if a room manager system is worth investing in and may be used as a foundation for continued development.

The purpose of this thesis is to create an simple graphic library in the programming C language, through which it will be possible to draw and simulate the basic functions of a car backlight, and subseguently to create the graphic user interface.v The first part of the thesis is based on the study of the given issue, briefly it describes the differences between raster and vector graphics,most used formats, describes diverse color models and the area of their use, ,basic graphic adapters, video memorry and its control in the operating system Linux. In the second part there is stated the practical realization of the basic graphic algorithms needed for drawing the algorithm primitives. An mathematical aparatus described in detail and well-founded with formulas. Also there are the advantages and disatvantages of each used algorithm and their realization in the programming C language. The 3rd and the last part of the thesis is dedicated to the creation of the graphic user interface in the FreePascal programming language and further to the describtion of his main elements.

<p>Bilaga: 1 CD.</p>