I arbetet jämförs kommunikation i Ajax med kommunikation i Websockets som är en äldre respektive nyare teknik som används vid realtidsbaserade applikationer. Två applikationer skapas som används för att mäta bandbreddskonsumtion samt nätverksfördröjning beroende på parametrarna datastorlek och uppdateringsfrekvens, som i kombination förväntas påverka mätresultaten. Syftet är att hitta samband mellan parametrarna för att visa vid vilka typer av applikationer Websocket lönar sig bäst och därmed ge understöd för beslut om migration från den gamla tekniken Ajax till den nyare tekniken Websockets.Resultatet av arbetet visar att kommunikation med låg datastorlek per anrop leder till störst vinst med Websockets samt att Websockets oavsett datastorlek eller uppdateringsfrekvens är betydligt bättre än Ajax. För framtida arbete förväntas främst undersöka hur även antalet samtida uppkopplade användare kan påverka resultatet.

<p>Den här uppsatsen handlar om utvecklingen av en radiolänkssimulator åt företaget Icomera. Icomera inriktar sig på att sälja och distribuera internetåtkomst på tåg. Företagets affärsidé bygger på att sälja system som använder sig av olika trådlösa länkar som simultant skickar och tar emot data med hjälp av ett egenutvecklat protokoll. Icomera har sålt sitt system till bl.a. Statens järnvägar (SJ), för att möjliggöra internetåtkomst från tågen. Radiolänkssimulatorn används idag i Icomeras laboratorium vid testning och verifiering av tågsystemet, i och med att den ger en mer kontrollerad miljö än ett riktigt tåg.</p><p>Rapporten redogör för hur trådlösa länkar beter sig i verkligheten och hur deras beteende kan simuleras. Rapporten berör främst de problematiska delarna av implementationen, men också teori i form av bl.a. statistiska modeller.</p><p>Radiolänkssimulatorn har till största del skrivits i programspråket C# .NET, vilket har lett till flera olägenheter som behandlas i rapporten. De flesta olägenheter har främst med prestandaförluster att göra.</p> / <p>This master thesis deals with the creation of a link simulator to be used by the company Icomera. Today the link simulator is used in Icomera’s laboratory for simulating wireless links. Icomera’s business concept is to sell and distribute internet access on trains and other vehicles. They use different wireless connections for simultaneously transfer data wrapped in their own protocol. Icomera has sold the system to Statens järnvägar (SJ), to enable internet access from trains. The link simulator is used for testing and verification of Icomera’s train system. Hence it can be done in a more controlled environment than onboard a real train.</p><p>The report describes how wireless links acts in reality and how this behavior can be simulated. The report handles mainly the problematic parts of the implementation but also theory, e.g. statistic models.</p><p>The link simulator has primarily been written in the programming language C# .NET which has lead to several inconveniences which is discussed in the report. Most of the inconveniences have to do with performance loss.</p>

Den här uppsatsen handlar om utvecklingen av en radiolänkssimulator åt företaget Icomera. Icomera inriktar sig på att sälja och distribuera internetåtkomst på tåg. Företagets affärsidé bygger på att sälja system som använder sig av olika trådlösa länkar som simultant skickar och tar emot data med hjälp av ett egenutvecklat protokoll. Icomera har sålt sitt system till bl.a. Statens järnvägar (SJ), för att möjliggöra internetåtkomst från tågen. Radiolänkssimulatorn används idag i Icomeras laboratorium vid testning och verifiering av tågsystemet, i och med att den ger en mer kontrollerad miljö än ett riktigt tåg. Rapporten redogör för hur trådlösa länkar beter sig i verkligheten och hur deras beteende kan simuleras. Rapporten berör främst de problematiska delarna av implementationen, men också teori i form av bl.a. statistiska modeller. Radiolänkssimulatorn har till största del skrivits i programspråket C# .NET, vilket har lett till flera olägenheter som behandlas i rapporten. De flesta olägenheter har främst med prestandaförluster att göra. / This master thesis deals with the creation of a link simulator to be used by the company Icomera. Today the link simulator is used in Icomera’s laboratory for simulating wireless links. Icomera’s business concept is to sell and distribute internet access on trains and other vehicles. They use different wireless connections for simultaneously transfer data wrapped in their own protocol. Icomera has sold the system to Statens järnvägar (SJ), to enable internet access from trains. The link simulator is used for testing and verification of Icomera’s train system. Hence it can be done in a more controlled environment than onboard a real train. The report describes how wireless links acts in reality and how this behavior can be simulated. The report handles mainly the problematic parts of the implementation but also theory, e.g. statistic models. The link simulator has primarily been written in the programming language C# .NET which has lead to several inconveniences which is discussed in the report. Most of the inconveniences have to do with performance loss.

<p>Rapporten är en jämförande studie av täckningsgrad och bandbredd i trådlösa nätverk av typ hot-spot med IEEE 802.11A/G respektive IEEE 802.11N Draft 2.0. Studien är gjord i tre olika scenarion på Kvarnholmen i Kalmar under april och maj månad 2008.</p>

Rapporten är en jämförande studie av täckningsgrad och bandbredd i trådlösa nätverk av typ hot-spot med IEEE 802.11A/G respektive IEEE 802.11N Draft 2.0. Studien är gjord i tre olika scenarion på Kvarnholmen i Kalmar under april och maj månad 2008.

With the ongoing surge in electrification within the automotive industry, the demand for high-power inverters is steadily on the rise. Furthermore, these inverters are now expected to handle increased power loads while maintaining enhanced efficiency. Fulfilling these demanding prerequisites, places significant importance on the current sensors that meticulously monitor each phase of the inverter. This thesis tackles the deep study of a current sensor that has been chosen by Scania to be introduced in the new generation of inverters. The chosen sensor is based on the Integrated Magnetic Concentrator (IMC)- Hall technology. Given its innovative nature within the company’s scope, there exists a keen interest in investigating its performance. The principal parameters that will be assessed during this thesis are accuracy, temperature dependencies, bandwidth and noise immunity. The evaluation of these properties will be done though the creation of a test rig capable of producing current pulses, spanning the range necessary for the sensor evaluation. A high-end current sensor based on the fluxgate technology will be used as a reference during the assessment. Across the course of the research, diverse experiments and modifications to the testing setup will be undertaken to accommodate the assessment of each individual parameter. The acquired data will be summarized and presented with simplified figures. The results of this study show that the accuracy of the sensor highly depends on a proper end of line calibration and a mechanical assembly, in other words, the sensor must be perfectly centered within the IMC. Moreover, the study identifies linear relationships between temperature and accuracy, while exponential correlations are found between the impact of an external magnetic field and its distance. / Med den pågående ökningen av elektrifiering inom fordonsindustrin ökar efterfrågan på högeffektsväxelriktare stadigt. Dessutom förväntas dessa växelriktare nu hantera ökad effektbelastning samtidigt som de bibehåller förbättrad effektivitet. Att uppfylla dessa krävande förutsättningar lägger stor vikt vid strömsensorerna som noggrant övervakar varje fas i omriktaren. Denna avhandling tar upp den djupgående studien av en strömsensor som har valts ut av Scania för att introduceras i den nya generationen växelriktare. Den valda sensorn är baserad på Integrated Magnetic Concentrator (IMC)- Hall-teknologi. Med tanke på dess innovativa karaktär inom företagets ram finns det ett stort intresse för att undersöka dess prestationer. De huvudsakliga parametrarna som kommer att bedömas under detta examensarbete är noggrannhet, temperaturberoende, bandbredd och brusimmunitet. Utvärderingen av dessa egenskaper kommer att göras genom skapandet av en testrigg som kan producera strömpulser som spänner över det intervall som krävs för sensorutvärderingen. En avancerad strömsensor baserad på fluxgate-tekniken kommer att användas som referens under bedömningen. Under forskningens gång kommer olika experiment och modifieringar av testuppsättningen att genomföras för att tillgodose bedömningen av varje enskild parameter. De insamlade uppgifterna kommer att sammanfattas och presenteras med förenklade siffror. Resultaten av denna studie visar att sensorns noggrannhet i hög grad beror på korrekt ”end of line” kalibrering samt mekanisk montering. Med andra ord måste sensorn vara perfekt centrerad inom IMC. Dessutom identifierar studien linjära samband mellan temperatur och noggrannhet, medan exponentiella korrelationer finns mellan påverkan av ett externt magnetfält och dess avstånd.

Wireless communication equipment is widely available and the number of transmitters and receivers keeps increasing. In addition to communications, wireless nodes can be used for sensing. This project is focuses on human presence detection in indoor environments using measurements such as CSI that can be extracted from radio receivers and labeled using a camera and AI computer vision techniques (YoLo framework). Our goal is to understand if a room is empty or has one or two people by utilizing machine learning algorithms. We have selected SVM (Support Vector Machines) and CNN (Convolutional Neural Networks). These methods will be evaluated in different scenarios such as different locations, bandwidths of 20, 40 and 120MHz, carrier frequencies of 2.4 and 5 GHz, high/low SNR values as well as different antenna configurations (MIMO, SIMO, SISO). Both methods perform very well for classification and specifically in case of CNN it performs better in low SNR compared to SVM. We found that some of the measurements seemed to be outliers and the clustering algorithm DBScan was used in order to identify them. Last but not least, we explore whether the radio can complement computer vision in presence detection since radio waves may propagate through walls and opaque obstacles. / Trådlös kommunikationsutrustning är allmänt tillgänglig och antalet sändare och mottagare fortsätter att öka. Förutom kommunikation kan trådlösa noder användas för avkänning. Detta projekt fokuserar på mänsklig närvarodetektering i inomhusmiljöer med hjälp av mätningar som CSI som kan extraheras från radiomottagare och märkas med hjälp av en kamera och AI datorseende tekniker (YoLo-ramverket). Vårt mål är att förstå om ett rum är tomt eller har en eller två personer genom att använda maskininlärningsalgoritmer. Vi har valt SVM och CNN. Dessa metoder kommer att utvärderas i olika scenarier såsom olika platser, bandbredder på 20, 40 och 120MHz, bärvågsfrekvenser på 2,4 och 5 GHz, höga/låga SNR-värden samt olika antennkonfigurationer (MIMO, SIMO, SISO). Båda metoderna fungerar mycket bra för klassificering och specifikt i fall av CNN presterar den bättre i låg SNR jämfört med SVM. Vi fann att några av mätningarna verkade vara extremvärden och klustringsalgoritmen DBScan användes för att identifiera dem. Sist men inte minst undersöker vi om radion kan komplettera datorseende vid närvarodetektering eftersom radiovågor kan fortplanta sig genom väggar och ogenomskinliga hinder.

This bachelor thesis at the Royal Institute of Technology in Stockholm, Sweden, aims to clarify how the minimum bandwidth of a stabilised mobile inverted pendulum is affected by the position of its center of mass and the frequency of measuring the state variables. The scope is to apply basic theories in automation control and electronic systems when designing the system. The mechatronical system in the experimental trials is constructed with the main components consisting of bipolar stepper motors, stepper motor drivers (DRV8825), potentiometer and Arduino UNO. The mobile pendulum in question consists of a cart on a rail with a potentiomoter and a rod mounted to it. In the experimental trials in this paper, three different radial positions of the center of mass are analysed with regards to the bandwidth of relevant measurements. A variety of PID parameters, for both the angle and position regulation, are the essential basis on which these stability trials are performed. The results are limited to the resolution of the potentiometer outputs, the length of the rail and the stiffness of the rod. The result is presented by comparisons between data of the greatest angles which are stabilised and the corresponding maximal latency of the angle corrections. These data concludes to that the minimum required bandwidth to sustain stability decreases for an increasing length between the center of mass and the point of rotation. / Denna kandidatexamensuppsats genomfördes på Kungliga Tekniska Högskolan, i Stockholm, Sverige, och har som mål att klargöra hur den minsta bandbredden för en stabiliserad inverterad pendel påverkas av positionen av dess tyngdpunkt samt nätfrekvensen av tillståndsvariablerna. Projektet omfattar grundläggande teorier om reglerteknik och elektriska system.  Det mekatroniska systemet som används i experimenten är uppbyggt av följande nyckelkomponenter: bipolära stegmotorer, stegmotordrivare (DRV8825), potentionmeter och Arduino UNO. Den mobila pendeln består av en stång och en potentiometer som är monterad på en vagn löpandes på en räls. I de utförda experimenten i denna rapport analyseras tre radiella positioner på masscentrum med hänsyn till bandbredden och relevanta mätningar. En reglering med olika PID parametrar, för både vinkel- och positionsreglering, är den kritiska process som lade grunden för analyserna av stabiliteten. Resultaten är begränsade av upplösningen hos potentiometerns utsignal, längden av rälsen och stångens styvhet.  Resultaten presenteras genom jämförelser mellan data för de största vinklarna som stabiliseras och de motsvarande maximala fördröjningarna. Sammanfattningsvis minskar den minst nödvändiga bandbredden för att upprätthålla stabilitet för ökande längder mellan pendelns tyngdpunkt och rotationspunkten.

Network data rates are growing rapidly. The data rates provided to the customers by their network providers vary from Mbps to Gbps. However, rarely do users get the promised peak throughput. In cellular networks, network conditions change based on obstacles, weather conditions between the client and the base stations, and even the movement of objects and people. As a result of the changes in the radio link, the data transfer rate can change rapidly, hence devices needs to adjust their communications based on the currently available data rate. The Transmission Control Protocol (TCP) is widely used for reliable data transfer over networks. However, TCP was initially designed when link data rates were much lower than the link data rates commonly available today. As a result, TCP does not perform well at high data rates, despite some of the changes that have been made to the protocol to support high data rate links. Moreover, TCP has problems adapting to large changes in link bandwidth (not caused by congestion), resulting in a lower average throughput than the link could potentially deliver. This thesis evaluates two different versions of the TCP protocol (e.g., TCP Reno and Cubic TCP) and proposes a network coding scheme to enhance users’ experience when communicating over unstable radio links. The performance of the two TCP protocols and Random Linear Network Coding (RLNC) scheme were measured in an emulated network environment. The results of these measurements were analyzed and evaluated. The analysis shows that RLNC can provide a higher throughput than TCP over a network with high packet loss. However, RLNC is a UDP based solution and does not implement congestion control algorithms or reliability. A new solution is proposed that increases reliability and implements network adaptation in RLNC solutions. The results obtained in this thesis can be used to develop a new protocol to increases the quality of users’ experience in high loss networks. / Datahastigheter över nätverk ökar drastiskt. Datahastigheterna som ges tillgängliga till användare av deras respektive dataleverantör kan variera från Mbit/s till Gbit/s. Det är dock inte ofta användare får ut vad som har lovats. I mobila nätverk kan nätverkets tillstånd ändras baserat på hinder, väderleksförhållanden mellan en klient och basstationerna, till och med beroende på förflyttning av objekt eller människor. På grund av detta så behöver användares utrustning anpassa dess kommunikation, baserat på den för närvarande tillgängliga datahastigheten. Transmission Control Protocol (TCP) används i stor utsträckning vid behovet av tillförlitlig dataöverföring över nätverk. Däremot så designades TCP när länkdatahastigheterna var mycket lägre än vad som är vanligen tillgängligt idag. På grund av detta så presterar inte TCP över höga datahastigheter, trots ändringar som har gjorts i protokollet för att stödja höghastighets datalänkar. Utöver det så har TCP svårt att anpassa sig efter stora ändringar i länkens bandbredd (som inte är orsakat av stockning), som resulterar i en mindre genomsnitts-dataström än vad länken potentiellt hade kunnat ge. Detta examensarbete utvärderar två olika versioner av TCP (e.g., TCP Reno och Cubic TCP) och föreslår ett sätt att använda network coding för att öka användares upplevelse vid dataöverföring över instabila radio länkar. Prestationerna av de två TCP versionerna och Random Linear Network Coding (RLNC) metoden har blivit mätt i en emulerad nätverksmiljö. Resultaten från dessa mätningar blev analyserade och utvärderade. Analysen visar att RLNC kan ge en högre dataström än TCP över ett nätverk med hög risk för paketförluster. Däremot så är RLNC en User Datagram Protocol (UDP) baserad lösning, och därav inte implementerar trängselkontrolls-algoritmer eller tillförlitlighet. Ett förslag till en ny lösning som ökar tillförlitlighet och implementerar nätverksanpassning till RLNC lösningar har presenterats. Resultaten från detta examensarbete kan användas till att utveckla nya protokoll för att öka kvalitén av användares upplevelse i nätverk med risk för hög paketförlust.

Internet of Things(IoT) tillämpningar har ökat under de senaste åren och därför behövs nya kommunikationstekniker som uppfyller kriterierna låg strömförbrukning, lång räckvidd samt låg kostnad, som behövs för att distribuera tekniken i samhället. LoRa (Long Range) är en framstående trådlös kommunikationsteknik som utvecklades av LoRa Alliance för att uppfylla dessa kriterier.  Syftet med arbetet är att utveckla en mätmetod för prestandaanalys av radiosystemet LoRa. Mätmetoden används sedan för att analysera hur olika parametrar som datahastighet, avstånd och olika miljöer påverkar LoRa-nätverksprestandaparametrar dvs. signalstyrka, paketförluster, fördröjningar (latency) och fördröjningsvariationer (jitter).  För att uppnå syftet utvecklades först en mätningsmetod. Därefter genomfördes experiment i två olika miljöer (stadsmiljö och havsmiljö) för prestandaanalys av LoRa. I varje experiment positionerades en IoT-nod på olika avstånd och datapaket skickades med olika datahastigheter från IoT-noden till en gateway. Datahastigheten ändrades genom att ändra på spridningsfaktor (SF) och bandbredd. Passiv mätningsmetod användes för att samla in mätningsdata. Metoden som användes för att analysera resultaten var statistisk dataanalysmetod då de data som samlades in var kvantitativa.  Resultatet visar att signalstyrkan påverkas av miljö, avstånd och bandbredd. Signalstyrkan är starkare i fri sikt jämfört med stadsmiljö. Signalstyrkan är starkare även vid kortare avstånd och större bandbredd. Däremot har datahastigheten (SF) minimal påverkan på signalstyrkan. Att signalstyrkan påverkas av bandbredden är intressant resultat som inte kunde förutses innan. Paketförlusten påverkas av miljö, datahastighet (SF och bandbredd) och avstånd. Fler datapaket förloras vid längre avstånd och i stadsmiljön. Lägre datahastighet leder till att färre datapaket förloras och på så sätt längre kommunikationsräckvidd uppnås. Enligt tidigare arbetens simuleringar förutsågs att högre datahastighet leder till längre kommunikationsräckvidd men i den här studien genomfördes experiment på riktig hårdvara för att undersöka resultaten. Miljö, avstånd och datahastighet påverkar fördröjningen. Fördröjningen är några millisekunder längre i stadsmiljö än havsmiljö vid samma avstånd. Fördröjningen är även några millisekunder längre vid längre avstånd i samma miljö. Däremot har datahastighet största påverkan på fördröjningen. Fördröjningen ändras med några hundra millisekunder när datahastigheten ändras genom SF och/eller bandbredd.  Fördröjningsvariationen påverkas inte av miljö och avstånd. Datahastighet (bandbredd och SF) påverkar fördröjningsvariationen men denna påverkan är låg och man kan bortse från den. / The Internet of Things (IoT) use cases have increased significantly in recent years. Therefore, new wireless communication technologies are needed that meet the criteria such as low power consumption, long range and low cost. LoRa, which stands for "Long Range", is a wireless communication technology developed by the LoRa Alliance to meet these criteria.  The purpose of this paper is to a develop measurement method for performance analysis of the LoRa radio system. The measurement method used to analyze how different parameters such as data rate, distance and different environments affect LoRa network performance parameters i.e. signal strength, packet loss, latency and jitter. To achieve the purpose, a measurement method and prototype were first developed. Then experiments were carried out in two different environments (urban and open space). In each experiment, an IoT node was positioned at different distances and data packets were sent from the IoT node to a gateway with different data rates. The data rate was changed by changing the spreading factor (SF) and bandwidth. Passive measurement method was used to collect measurement data. The method used to analyze the results was the statistical data analysis method since the data collected was quantitative. The result shows that the signal strength is affected by the environment, distance and bandwidth. The signal strength is stronger in free view compared to urban environment. The signal strength is stronger even at shorter distances and greater bandwidth. However, the data rate (SF) has minimal impact on signal strength. The fact that the signal strength is affected by the bandwidth is interesting results that could not be predicted before. The packet loss is affected by the environment, data rate and distance. More data packets go lost at longer distances and in the urban environment. Lower data rate cause to fewer data packets go lost and a longer communication range being achieved. According to earlier work's simulations, it was possible to predict that higher data rates lead to longer communication range, but in this study experiments were carried out on real hardware to investigate the results. Environment, distance and data rate affect the delay. The delay is a few milliseconds longer in urban environment than the free space environment at the same distance. The delay is also a few milliseconds longer at longer distances in the same environment. However, data rate has the greatest impact on the delay. The delay changes by a few hundred milliseconds when the data rate is changed by SF and/or bandwidth. The jitter is not affected by the environment and distance. Data rate (bandwidth and SF) affects the delay variation but this influence is low and can be ignored.