Wireless sensor network, which is constitute of autonomous sensors, is used for monitoring physical or environmental conditions like temperature, sound, pressure, and so on. The dispersed sensors or nodes will respectively pass their data through the network to the main location. Currently, several standards are ratified or in developing for wireless sensor network, like Wireless Hart, ISA, 100.11a, WIA-PAA, IEEE 802.15.4, etc. Among the standards, Zigbee is often used in industrial applications that require short-range and low-rate wireless transfer. In the research, all the data is collected under industrial environment using IEEE 802.15.4 compliant physical layer, some packets are interfered only by multi-path fading while others are also interfered by Wi-Fi interference. The goal of the thesis is to find out the dependence between the received power (RSS), correlation value (CORR) and bit error rate (BER) of the received message, and their distribution in situations both when the packet is lost or not. Besides, the performance of bit error rate such as the distribution and the features of burst error length under Wi-Fi interference or not will also be tested. All of them are based on a precise statistical processing.

This thesis will investigate the possibilities to wireless communicate within time critical applications with the radio protocol IEEE 802.15.4. IEEE 802.15.4 is a very quick protocol so the delays and jitter can be ignored in a small network. The thesis handles the question: Is it possible to split a CAN-bus and send the data via radio to the other side of the CAN-bus? The big problems with this are: • Will it be treated like a transparent link and not disturb the original functionality? • How does a system which is split up by radio treat new nodes on the bus? • What will be the maximum speed and the maximum utilization factor for the split up bus? • What new suitable protocols can be implemented on a higher level to get the split bus to work? This is modeled and discussed, real measurement from a radio link is used in the model to see if it’s possible. The radio communication will satisfy the demands from the company regarding their application. With an efficient error handling and a smart transmission protocol the application can be a very smart way of sending CAN-data via radio. / Denna rapport undersöker möjligheterna med att kommunicera trådlöst i tidskritiska applikationer med hjälp av radioprotokollet IEEE 802.15.4. IEEE 802.15.4 är ett väldigt snabbt protokoll så jitter och fördröjningen i sändningarna kan försummas för så små nätverk som tas upp i denna uppsats. Går det att bryta en CAN-buss och koppla in denna radiolänk så att den uppfattas som transparent? Många problem kommer att dyka upp om detta görs, några av dem är dessa: • Hur behandlar ett system nya noder som kopplas in om CAN-bussen är uppdelad? • Vilken är den maximala hastigheten och utnyttjandefaktor som kan uppnås av den delade CAN-bussen? • Måste ett överliggande protokoll användas för att sköta om datatrafiken mellan bussarna? Detta modelleras och diskuteras efter det att de uppmätta mätvärdena har samlats in och analyserats. Det som framkom var att det fungerar väldigt bra, data kommer fram i tid och felen i radiosändningarna är väldigt små. Med en väl genomtänkt felhantering och ett likaså genomtänkt omsändningsprotokoll kommer detta att fungera väldigt bra beroende på avstånd och antennval.

<p>This thesis will investigate the possibilities to wireless communicate within time critical applications with the radio protocol IEEE 802.15.4.</p><p>IEEE 802.15.4 is a very quick protocol so the delays and jitter can be ignored in a small network.</p><p>The thesis handles the question: Is it possible to split a CAN-bus and send the data via radio to the other side of the CAN-bus?</p><p>The big problems with this are:</p><p>• Will it be treated like a transparent link and not disturb the original functionality?</p><p>• How does a system which is split up by radio treat new nodes on the bus?</p><p>• What will be the maximum speed and the maximum utilization factor for the split up bus?</p><p>• What new suitable protocols can be implemented on a higher level to get the split bus to work?</p><p>This is modeled and discussed, real measurement from a radio link is used in the model to see if it’s possible.</p><p>The radio communication will satisfy the demands from the company regarding their application. With an efficient error handling and a smart transmission protocol the application can be a very smart way of sending CAN-data via radio.</p> / <p>Denna rapport undersöker möjligheterna med att kommunicera trådlöst i</p><p>tidskritiska applikationer med hjälp av radioprotokollet IEEE 802.15.4.</p><p>IEEE 802.15.4 är ett väldigt snabbt protokoll så jitter och fördröjningen i sändningarna kan försummas för så små nätverk som tas upp i denna uppsats.</p><p>Går det att bryta en CAN-buss och koppla in denna radiolänk så att den</p><p>uppfattas som transparent?</p><p>Många problem kommer att dyka upp om detta görs, några av dem är dessa:</p><p>• Hur behandlar ett system nya noder som kopplas in om CAN-bussen är uppdelad?</p><p>• Vilken är den maximala hastigheten och utnyttjandefaktor som kan uppnås av den delade CAN-bussen?</p><p>• Måste ett överliggande protokoll användas för att sköta om datatrafiken mellan bussarna?</p><p>Detta modelleras och diskuteras efter det att de uppmätta mätvärdena har samlats in och analyserats.</p><p>Det som framkom var att det fungerar väldigt bra, data kommer fram i tid och felen i radiosändningarna är väldigt små. Med en väl genomtänkt felhantering och ett likaså genomtänkt omsändningsprotokoll kommer detta att fungera väldigt bra beroende på avstånd och antennval.</p>

In wireless sensor networks, communications are usually destroyed by signal attenuation, multipath fading and different kinds of interferences like WLAN and microwave oven interference. In order to build a stable wireless communication system, reactions like retransmission mechanisms are necessary. Since the way we must react to interference is different from the way we react to multipathfading and attenuation, the retransmission mechanism should be adjusted in different ways under those different cicumstances. Under this condition, channel diagnostics for discriminating the causes that corrupt the packets between multipath fading and attenuation (MFA) and WLAN interference are imperative. This paper presents a frame bit error rate (F-BER) regulated algorithm based on a joint RSSI-LQI classifier that may correctly diagnose the channel status. This discriminator is implemented on MicaZ sensor devices equipped with CC2420 transceivers. This discriminator is able to improve the accuracy to 91%. Although we need to wait for 2 or 3 necessary packets to make a decision, higher stability and reliability are presented when operating this discriminator.

This thesis deals with the security of wireless sensor networks, mainly of the industrial standard ZigBee. The aim of the work is to familiarize with the 802.15.4 standard and the ZigBee technology, especially with present methods of security in this field. I have also analysed the requirements for the security of this technology. Further aim of this work is the introduction of the ZigBee kit and description of the Microchip's ZigBee stack. Analysis of the stack is connected with practical test of security functions in the ZigBee laboratory.