This report presents the design of a conceptual prototype aimed at identifying keys in specific positions inside a cabinet utilizing Radio-frequency identification (RFID)technology. The prototype integrates RFID readers, managed by a microcontroller unit(MCU), establishing a backend peripheral system. The cabinet is made of steel, and given RFID’s sensitivity to nearby metal, experimentation was conducted to evaluate the impact of metal proximity on the reading range. Experimental results reveal a reduction in the reading range of 15 mm (43%) by one metal sheet and 26 mm (74%) by two metal sheets present, highlighting the relation between RFID technology and metallic environments. Additionally, the finished prototype is also presented in the Results and Discussion section, giving a more detailed insight into its practical implementation. This project demonstrates the viability of item-level identification through the utilization of low-frequency readers. Particularly relevant for positional identification, the short reading range of a low-frequency reader offers precision by limiting the area in which a detected transponder may be located. / Denna rapport presenterar designen av en konceptuell prototyp avsedd att identifiera nycklar på specifika positioner i ett skåp med användning av Radio-frequency identification (RFID) teknologi. Prototypen integrerar RFID läsare, hanterade av en microcontroller unit (MCU), och etablerar ett perifert backendsystem. Skåpet är gjort av stål, och givet RFIDs känslighet mot nära metal har experiment utförts för att utvärdera hur metallen påverkar en läsares omfång. Experimentella resultat avslöjar en reduktion i läsarens omfång på 15 mm (43%) med en metallplatta och 26 mm (74%) med tvåmetallplattor närvarande. Dessutom presenteras den färdiga prototypen i Resultat och Diskussionsdelen, för att ge en mer detaljerad insyn på dess praktiska implementation. Detta projektet demonstrerar genomförbarheten av identifikation på artikelnivå genomanvändandet av lågfrekvens läsare. Särskilt relevant för positionell identifikation är det korta omfånget av en lågfrekvens läsare, då detta erbjuder precision genom att begränsaområdet där en transponder kan lokaliseras.

A demonstration robot for conferences and fairs has been built from scratch. The demonstration robot is meant to create lasting impressions at the company booth at conferences or fairs. Thus, the robot needs traits that attract people to the booth and makes sure they remember that company. In this project, traits such as being able to move, do facial expressions and play audio have been developed. The robot has also been designed to draw as much attention as possible to the booth. This was achieved by building a robot that consists of a rolling sphere with a head that always remains on top. All movements are carried out from inside the sphere by four different motors. One motor moves the robot back and forth, two motors spin a flywheel to turn the robot and the last motor rotates the head. These motors are mounted at different places on an internal structure. The internal structure is connected to the sphere at two points, one on each side of the robot. At the top of the internal structure, magnets are placed. Thus, it can attach the head at the outside of the sphere by mounting magnets in the head. All movements of the robots are controlled by a hand controller, which has been made in this project. The head has a built-in display simulating two eyes. The display is driven by a Raspberry Pi. An internal speaker is built-in inside the head, connected to the Raspberry Pi. Each simulated eye consists of 64 squares that can be programmed to be in different colours, thus making it possible to express a wide range of facial expressions.Two PCBs were designed and manufactured to control the robot. One was placed inside the robot, and the other inside the hand controller. The PCBs can communicate over Bluetooth, which makes it possible to control the robot from the outside.All parts of the robot have been designed in a CAD program and subsequently 3D printed. 3D design in CAD was learned from a novice level, since there was no previous knowledge of this in the project group.In addition, a registration form has been developed that allows visitors to register at the booth. Making it easier for the company to connect with visitors after the conference or fair. The registration form is connected with the Raspberry Pi in the head of the robot via Wi-Fi. Thus, when new registrations occur, the robot can print the names of them while audio is played.

Many embedded systems are complex, and it is often required that the firmware in these systems are updatable by the end-user. For economical and confidentiality reasons, it is important that these systems only accept firmware approved by the firmware producer. This thesis work focuses on creating a security enhanced firmware update procedure that is suitable for use in embedded systems. The common elements of embedded systems are described and various candidate algorithms are compared as candidates for firmware verification. Patents are used as a base for the proposal of a security enhanced update procedure. We also use attack trees to perform a threat analysis on an update procedure. The results are a threat analysis of a home office router and the proposal of an update procedure. The update procedure will only accept approved firmware and prevents reversion to old, vulnerable, firmware versions. The firmware verification is performed using the hash function SHA-224 and the digital signature algorithm RSA with a key length of 2048. The selection of algorithms and key lengths mitigates the threat of brute-force and cryptanalysis attacks on the verification algorithms and is believed to be secure through 2030.

Software development in the complex environment in the automotive industry puts high pressureon developers to develop high quality and robust software aligned to customers’ requirements. High quality software is foremost ensured by conducting software testing of the product under development. However, software testing in the automotive industry poses challenges of testing early in the development process, due to the limits of conducting tests in full-scaled vehicle environments. This challenge needs to be addressed for software development teams developing software that communicates with the complex on-board embedded system in vehicles. This study has been conducted in a case study approach at Scania CV AB in Södertälje in order to understand drivers to defects that emerge in finalized software products. Defects and drivers to defects found in finalized software products have been identified by conducting interviews with the SCPT-team responsible for the development of the product Escape. Escape is delivered to the production department and enables functions such as calibrating, set parameters, and run quality assurance tests on the on-board embedded system in vehicles. The identified defects and drivers have subsequently been discussed with experienced professionals and researchers within software testing. This provided applicable testing techniques and activities to undertake in order to address the identified drivers causing defects in finalized software products. The contribution of this study highlights the importance of incorporating software testing in early development phases in complex embedded systems as defects are more costly to correct the later they are identified. Static analysis tools have further been found to provide a suitable support to address the immense number of possible parameter combinations in vehicles. Furthermore, Software in the Loop environments have been found to be an applicable way of incorporating integration testing and system testing earlier in the development phase enabling identification of interoperability defects generally found late in the development process. Including persons responsible for testing the software in early requirements discussion has further been found to be of great importance as it minimizes the risk of misunderstandings between customers and developers. / Mjukvaruutveckling i den komplexa miljön bilindustrin befinner sig i sätter hög press på mjukvaruutvecklare att utveckla robusta mjukvaruprogram av hög kvalitet som uppfyller kundernas krav. Mjukvaruprogram av hög kvalitet är först och främst säkerhetsställd genom mjukvarutestning av produkten under utveckling. Däremot finns det en del utmaningar när det kommer till mjukvarutestning av mjukvaruprogram i bilindustrin på grund av den begränsade möjligheten till att testa programvaran i helbilsmiljöer. Team som utvecklar mjukvaruprogram som kommunicerar med det komplexa inbyggda systemet i fordon måste ta itu med denna utmaning. För att undersöka anledningar till att defekter identifieras i mjukvaruslutprodukter har denna studies tillvägagångssätt varit en fallstudie på Scania CV AB i Södertälje. Anledningar till defekter identifierade i slutprodukter har undersökts genom intervjuer med SPCT-teamet som ansvarar för att utveckla och testa produkten Escape. Escape är en produkt som används av produktionsavdelningen och erbjuder funktioner så som parametersättning, kalibrering och att köra kvalitetstester av det inbyggda systemet i fordon. De identifierade anledningarna till defekter har därefter diskuterats med erfarna mjukvarutestare inom både industrin och akademin. Det har bidragit till användbara testtekniker och testaktiviteter att ta sig an för att ta i tu med dem identifierade defekterna och dess anledningar som bidrar till defekter i slutprodukter. Forskningsbidraget från denna studie betonar hur viktigt det är att inkorporera mjukvarutestning tidigt i utvecklingsprocessen av komplexa inbyggda system eftersom defekter är dyrare att rätta till ju senare de upptäcks. Statiska analysverktyg har visat sig utgöra en användbar hjälp för att ta i tu med den stora mängden möjliga parameterkombinationer i fordon. Dessutom har Software in the Loop miljöer visat sig vara ett användbart sätt att möjliggöra integrationstestning och systemtestning tidigt i utvecklingsprocessen vilket kan identifiera defekter som vanligtvis först identifieras sent i utvecklingsprocessen. Involvera personer som är ansvariga för mjukvarutestning av produkten tidigt i kravdiskussioner har också visat sig vara viktigt för att minimera risken för missförstånd mellan kunder och utvecklare.

The purpose of this project was to further develop and complete a quadcopter that had been built in an earlier course at KTH, so that it could be used for demonstration and education at the school. The quadcopter was at the beginning of the project completed when it came to hardware, and there was some software functionality implemented but no system for automatic stabilization. The main goal of the project was to implement such a system, and to combine it with the previous functionality to make the quadcopter operable and able to fly. To create a functioning and stable ground multiple basic software features has been implemented, and on top of that additional software to improve the safety, stability and functionality. The most important part is the control system that is responsible for converting sensor and control signals to suitable motor values. This report describes these technical problems and the solution methods that we have used, and analyzes the properties of the final system. / Syftet med detta projekt var att vidareutveckla och färdigställa en quadrokopter som byggts i en tidigare projektkurs på KTH, för att den sedan skulle kunna användas i demonstrations- och undervisningssyften på skolan. Quadrokoptern var från början hårdvarumässigt färdigbyggd och viss funktionalitet fanns implementerad men det fanns inget system för automatisk stabilisering. Det främsta målet med projektet var att implementera ett sådant system, och att kombinera det med tidigare funktionalitet för att göra quadrokoptern manöver- och flygbar. För att skapa en fungerande och stabil grund har flera grundläggande mjukvarufinesser implementerats, och därpå ytterligare mjukvara för att förbättra säkerheten, stabiliteten och funktionaliteten. Det viktigaste har att göra med reglersystemet som ansvarar för att omvandla sensor- och styrsignaler till lämpliga motorvärden. Denna rapport beskriver dessa tekniska problem samt de lösningsmetoder och lösningar vi kommit fram till, och analyserar det slutliga systemets egenskaper.

I det här arbetet presenteras ett system som utvecklats i syfte att kunna räkna personer. Systemet är tänkt att användas i mötesrum för upp till tio personer och använder sig av infraröd teknik i form av thermopile arrayer. I arbetet har tre olika sensorer använts för utvärdering. Sensorerna som använts är Panasonic Grid-EYE med pixelupplösningen 8×8 och detekteringsvinkeln 60°×60° samt två stycken Heimann 32x32d, båda med upplösningen 32×32 pixlar, men med detekteringsvinkeln 90°×90° respektive 105°×105°. Systemet är programmerat med hjälp av utvecklingskortet STM32L476RG och är skrivet i språket C. I systemet används två metoder för att beräkna antalet personer. Den ena metoden jämför temperaturförändringen i ett rum i förhållande till då rummet är tomt och den andra metoden använder sig av bildbehandlingsmetoder som interpolering, filtrering och beräkning av area. Sensorerna utvärderas även individuellt utifrån egenskaper som noggrannhet, strömförbrukning och implementationskostnad. Script har även skapats i MATLAB som, i kombination med mikrokontrollern, används för att grafiskt presentera temperaturvärdena från sensorerna. Den sensor som visade sig vara bäst lämpad för att räkna personer är Heimann 32×32d med detekteringsvinkeln 105°×105°. Detta tack vare den större detekteringsvinkeln som resulterar i en större detekterbar yta samt upplösningen på totalt 1024 pixlar som sammantaget ger en högre noggrannhet för personräkning. Denna sensor kräver dock mer komplexa och tidskrävande beräkningar för behandling av data än Grid-EYE. Dessa skillnader är ändå marginella, där noggrannheten och den större detekterbara arean väger upp nackdelarna. De experimentella resultaten visar att Heimann 32×32d med 105°×105° ger en noggrannhet på c:a 98.3 % vid mätning på höjden 2.45 m. Detta motsvarar en yta på c:a 39.1 m2 och systemet kan räkna upp till minst 4 personer. För Grid-EYE och samma höjd har ej noggrannheten fastställts, men har endast en detekterbar yta på c:a 7.7 m2 där maximalt 4 personer bedöms kunna räknas. / In this work, a system is being developed with the purpose of counting people. The system is intended for use in meeting rooms for up to ten persons and utilizes infrared technique using thermopile arrays. For this work, three different sensor have been used for evaluation. A Panasonic Grid-EYE with a resolution of 8×8 and a Field of View (FoV) of 60°×60°, and two Heimann 32×32d sensors, both having a resolution of 32×32, but with the FoV 90°×90° and 105°×105° respectively. The system has been programmed using the microcontroller STM32L476RG, and with the programming language C. In this system, two methods for people counting has been implemented. The first method compares the total change in temperature of a room in relation to when the room is empty and the other method uses image processing methods, such as interpolation, filtering and area calculations. The sensors are also being evaluated individually, based on characteristics such as accuracy, current consumption and implementation cost. To graphically display the temperature values of the sensors, scripts has been made for MATLAB that uses information sent by the microcontroller. The sensor which seem to be best suited for counting people is the Heimann 32×32d with the FoV 105°×105°. The main advantage of this sensor is its wider FoV, covering a larger area, and its higher resolution, which overall yields a higher accuracy when counting people. However, this sensor requires more complex and time-consuming calculations when processing data than the Grid-EYE. Still, these differences are marginal where the accuracy and the larger detectable area for the HTPA outweighs its disadvantages. The experimental results shows that the Heimann sensor with 105°×105° FoV can achieve an accuracy of ≈98.3 % measuring at a height of 2.45 m. At this height, the detectable area for the sensor is ≈39.1 m2 and is being able to count up to at least 4 persons. As for the Grid-EYE and with the same scenario, the accuracy has not been determined, but has a detectable area of ≈7.7 m2 and is estimated being able to count up to a maximum of 4 persons.

The aim of this thesis was to investigate the question of how to harvest RF energy and if we can harvest enough RF energy for it to be useful in an application. It is aimed towards sensor node applications, commonly used in a typical office environment. The WiFi band was chosen since it is omnipresent in the same environment. With the current development within wireless technology and the IoT domain the demand for low power electronic applications has increased and one of the challenges is to find efficient and sustainable ways of powering these types of devices.The best possible theoretical power content was initially calculated followed by measurements in an office. A circuit was designed containing an impedance matching network and rectifier. A measurement application was constructed using a microcontroller. Measurements were made in an office environment and the maximum harvested energy over 24 hours was 350 mJ. The energy was stored in a supercapacitor and is estimated to be enough to power a low energy sensor for about 30 seconds. A large part of the thesis is devoted to impedance matching involving calculating, simulating and experimenting to get a good result. / Med den nuvarande utvecklingen inom trådlös teknik och IoT-domänen har efterfrågan på elektroniska applikationer med låg effekt ökat och en av utmaningarna är att hitta effektiva och hållbara sätt att driva dessa typer av enheter. Syftet med detta projekt var att undersöka frågan hur vi skördar radiovågsenergi och kan vi skörda tillräckligt mycket med energi för att den ska vara användbar i en applikation. I ett typiskt kontor finns fler källor till radiovågor, däribland WiFi som antas ha en hög nyttjandegrad. Projektet valde att inrikta sig på WiFi bandet och undersöka om det går att utvinna tillräckligt med energi där.Projektet strävade efter att leverera en färdig produkt med alla ingående delar, en antenn, en likriktare, en lagringsenhet och ett matchningsnätverk för att anpassa antenn och likriktare till varandra. För att undersöka hur mycket energi som finns att skörda gjordes först beräkningar och sedan mätningar i bland annat ett typiskt kontor. Det konstaterades att det rör sig om väldigt låga nivåer och betonas att de apparater som använder WiFi klarar av att känna av signaler som är långt mycket lägre än de som krävs för att kunna utvinna energi. Detta innebär alltså att apparaterna kan kommunicera felfritt samtidigt som energiinnehållet är så lågt att det inte går att utvinna någon energi.Projektet ägnar stor del åt att optimera den impedansmatchning som måste ske mellan antenn och likriktare för att största möjliga effektutbyte ska kunna ske. Basen är ett kretskort med ett typiskt impedansnätverk och genom beräkningar, simuleringar och experiment tas en prototyp fram. För att kunna analysera resultaten används en mikrokontroller som tar de analoga värdena, omvandlar dem till digitala och skickar dem till en PC för analys.Mätningar gjordes i en kontorsmiljö och den maximala mängden energi som gick att utvinna var 350 mJ på 24 timmar. Energin lagrades i en superkondensator och bedöms vara tillräcklig för att driva en lågenergisensor i ca 30 sekunder.

Indoor positioning systems can be of a great help when trying to local- ize in an indoor environment. To be able to navigate, there is a need for an indoor map that to some degree represent the reality. This thesis aims to come up with a proof of concept of a system that maps rectan- gular objects onto a two dimensional map in an indoor environment. The maps will be drawn with the help of the position of a hand-held device that marks the corners of the objects. A problem that arises is that the error in the positioning can contribute to objects that have the same size and are aligned in reality can vary in size and be misaligned on the map. Another problem is that with the error in the position- ing, the position might end up within an existing object, which leads to a bad user experience. The problems were solved by developing a system, that given a map with objects mapped from the help of posi- tioning, can adjust the shape and positions of the objects based on the mean-values of multiple identical objects. To avoid positions within objects, a function was written that always checks if the positions is within an existing object and if that is the case, then move the correct the position to the closest position outside of the object. The final re- sult was a proof of concept of a system that can generate maps with mapped objects and users that can traverse the map with a good user experience. / Inomhuspositioneringssystem kan vara till stor hjälp när man vill lo- kalisera sig i en inomhusmiljö. För att kunna navigera sig så krävs det en inomhuskarta som i viss mån representerar verkligheten. Den- na avhandling ämnar att komma fram till en konceptvalidering för ett system som ska mappa upp rektangulära objekt på tvådimensio- nella kartor i en inomhusmiljö. Kartorna ritas upp med hjälp av po- sitionen från en handhållen enhet som markerar hörnen på objekten. Problem som uppstår då är att felet från positionen kan få objekt som är av samma storlek och uppställda på rad i verkligheten, att se oli- ka stora ut och vara placerade lite huller om buller på kartan. Ett an- nat problem är att positionen kan med det här felet i positioneringen, komma att befinna sig i ett existerande objekt, vilket leder till en dålig användarupplevelse. Problemen löstes genom att utveckla ett system, som utifrån en karta med objekt mappade med hjälp av positionering, kan justera objektens form och position baserat på medelvärdena av flertalet likadana objekt. För att undvika positioner innanför objekt så skrevs en funktion som hela tiden kollar om positionen befinner sig i något befintligt objekt och om så skulle vara fallet så korrigeras po- sitionen till närmsta position utanför objektet. Slutresultatet blev en konceptvalidering av ett system som kan generera kartor med mappa- de objekt och användare som kan traversera dessa kartor med en god användarupplevelse.

The project presented in this report is set out to develop a portable electronic system to be used as a medicine pill container. With the functionality to configure up to twelve daily repeated alarms, the purpose of the medicine dosage system is first and foremost to remind the user when they should take their medicine. Secondly, LED lights and user-recorded voice notifications are to be implemented to further aid the user in taking the right medicine each time. The device is also to have a memory log, recording up to one hundred missed dosages, enabling an authorized medicine professional to verify the medicine adherence of the user.Prior to the start of the project, an outline for the functionality and physical appearance of the device was set by the project owner, Victrix AB. This project covers the hardware and software development, as well as the design choices within. The aim is to follow the proposed functionality specification as close as possible, while making justified hardware and software choices considering simplicity, efficiency, power consumption, and availability. By following the specification, the goal is ultimately to increase the medicine adherence for users of the device developed with this thesis.Using qualitative research methods, a valid background study was created, preceding the development of the medicine dosage system. Hardware for a first prototype of the device was then chosen based on the gathered information about existing technologies and related work. With thorough testing and recurrent information exchange with the client, a prototype of the medicine dosage system, based on an Arduino microcontroller, was constructed. The prototype was evaluated to fulfill 92% of the requirements considered as high priority by Victrix. / Projektet som presenteras i denna rapport är tänkt att utveckla ett portabelt elektroniskt system för användning som en medicinsk pillerbehållare. Med funktionaliteten att konfigurera upp till tolv dagligen upprepande alarm är syftet med medicindoseringssystemet först och främst att påminna användaren när de ska ta sin medicin. Lysdioder och användarens egna inspelade röst som notifikationer ska implementeras för att vidare hjälpa användaren att ta rätt medicin vid varje tillfälle. Enheten ska också ha en minneslogg som sparar upp till etthundra missade doseringar, vilket gör det möjligt för auktoriserad sjukvårdspersonal att verifiera användarens följsamhet till medicineringen.En översiktlig beskrivning av funktionaliteten samt det fysiska utseendet av enheten skrevs av projektägaren Victrix AB innan projektet startades. Det som detta projekt täcker är hårdvaruoch mjukvaruutvecklingen, så väl som där tillhörande designval. Projektet siktar på att följa den föreslagna funktionalitetsspecifikationen så nära som möjligt, och samtidigt göra välgrundade val för hårdoch mjukvara med enkelhet, effektivitet, energiförbrukning och tillgänglighet i åtanke. Genom att följa specifikationen är det slutliga målet att frambringa ökad medicinföljsamhet för användare av den med det här projektet utvecklade enheten.Utvecklingen av medicindoseringssystemet föregicks av en befogad bakgrundsstudie utformad genom användningen av kvalitativa forskningsmetoder. Hårdvara att användas för en första prototyp av enheten valdes sedan baserat på den insamlade informationen om existerande teknologier och relaterat arbete. Genom grundliga tester och regelbundet informationsutbyte med kunden konstruerades en prototyp av medicindoseringssystemet baserat på en Arduinomikrokontroller. Prototypen utvärderades att uppfylla 92% av kraven som Victrix ansåg vara av hög prioritet.

Antalet vägtrafikanter ökar varje år, och med det ökar trängseln. För att bekämpa detta har undersökningar gjorts på uppkoppling av infrastruktur och användning av sensorer. Sensorer kan användas för att minska trafikköer, genom att till exempel upptäcka stillastående fordon eller föremål på vägen. Detta examensarbete undersöker konceptuellt hur en Light Detection and Ranging-sensor kan användas för att detektera ett hindrat trafikflöde på väg. En prototyp skapas för att undersöka konceptet, som består av en datainsamlingsmodul och en detekteringsapplikation. Genom att jämföra olika insamlad data, avgörs det om trafikflödet är hindrat eller ej. För att möjliggöra detekteringen av trafikflöde nyttjas en servomotor vilket ger datainsamlingsmodulen möjligheten att mäta punkter i ett tvådimensionellt plan. Styrning av motor och insamling av data sker med hjälp av en Arduino Uno. Data behandlas sedan på en persondator för att avgöra om hinder uppstått. Resultaten från tester i olika testmiljöer visar på att datainsamlingsmodul med detekteringsapplikation kan detekterar hindrat trafikflöde och statisk miljö, och med en godtagbar noggrannhet i avståndsmätningarna. Slutsatsen är således att prototypen har duglig funktion för att detektera ett hindrat trafikflöde. Metoderna för att detektera hinder är rudimentära men fungerande för enkla trafikflöden. Testning av mer varierande trafik under längre tidsperioder krävs för att ytterligare verifiera konceptets lämplighet. / The number of urban dwellers is increasing, and as a result traffic congestion increases. To combat this, investigations to connect infrastructure are being done, and the use of several different sensors are relevant to this study. Sensors can be used to reduce traffic congestion, for example by detecting stationary vehicles or objects on the road. This graduate work examines the concept of how a Light Detection and Ranging sensor can be used to detect any obstructed traffic flow on roads. A prototype is created to examine the concept, which consists of a data acquisition module and a detection application. By comparing varying collected data, it is determined if traffic flow is obstructed or not. To enable the detection of traffic flow, a servo motor is used to provide the data acquisition module with the ability to measure points in a two-dimensional plane. Control of motor and data collection is done by an Arduino Uno. Data is processed on a personal computer to determine if any obstruction has occurred. The results of the tests in different test environments indicate that the data acquisition module with the detection application can detect blocked traffic flow and static environment, and with an acceptable accuracy in the distance measurements. The conclusion is that the prototype is capable of detecting a blocked traffic flow. The methods for detecting obstacles are rudimentary but effective for simple traffic flows. Testing more varied traffic for longer periods of time is required to further verify the feasibility of the concept