Internet of Things utvecklas och växer konstant. Det blir allt vanligare att applikationer och enheter kopplas samman via nätverk. En av teknikerna som används för att trådlöst sammankoppla enheter är Bluetooth Low Energy. Preferenser för kvaliteten i en kommunikation kan variera. Det är därför viktigt att utföra prestandamätningar för att veta vilka fördelar och nackdelar en nätverksteknik har.  Detta examensarbete handlar om prestandamätningar vid datasändningar mellan mobila enheter och trådlösa sensorer, och övervakning av parametrar som fås under mätningarna. En metod med monitoreringspaket inspirerad från tidigare forskning, utformades och implementerades i ett system för Bluetooth Low Energy, vilken därefter har utvärderats.  Resultatet blev att två system skapades som visade dataförluster, fördröjningsvariation och genomströmning, löpande på en mobil enhet. Det ena systemet använde metoden med monitoreringspaket. Det andra systemet använde en egengjord metod som gjorde mätningar med hög precision, men som ställde högre krav på funktioner och prestanda på sensornoden, och på den mobila enheten. Experiment med hjälp av systemen utfördes och resulterande värden analyserades. / Internet of Things develops and grows constantly. It becomes increasingly common that applications and units are connected through a network. One of the technologies used for wirelessly linking together units is Bluetooth Low Energy. Preferences for the quality of a connection can vary. It is therefore important to conduct measurements of performance in order to know advantages and disadvantages that a networking technology has.  This thesis is about measurements of performance during data transfers between mobile devices and wireless sensors, as well as monitoring parameters that are given during the measurements. One method using monitoring packets inspired from previously made research, were designed and implemented in a system for Bluetooth Low Energy, which was then evaluated. The result was that two systems were created that presented data loss, delay variation and throughput, continuously on a mobile device. One system used the method with monitoring packets. The other system used a self-made method which made measurements with high precision, but that places higher demands on functions and performance of the sensor node, and on the mobile device. Experiments were conducted by using the systems and resulting values were analyzed.

With an increasing number of people currently living in urban areas, many cities around the globe are faced with issues such as increased pollution and traffic congestion. In an effort to tackle such challenges, governments and city councils are formulating new and innovative strategies. The integration of ICT with these strategies creates the concept of smart cities. The Internet of Things (IoT) is a key driver for smart city initiatives, making it necessary to have an IT infrastructure that can take advantage of the many benefits that IoT can provide. The Cloudlet is a new infrastructure model that offers cloud-computing capabilities at the edge of the mobile network. This environment is characterized by low latency and high bandwidth, constituting a novel ecosystem where network operators can open their network edge to third parties, allowing them to flexibly and rapidly deploy innovative applications and services towards mobile subscribers. In this thesis, we present a cloudlet architecture that leverages edge computing to provide a platform for IoT devices on top of which many smart city applications can be deployed. We first provide an overview of existing challenges and requirements in IoT systems development. Next, we analyse existing cloudlet solutions. Finally, we present our cloudlet architecture for IoT, including design and a prototype solution. For our cloudlet prototype, we focused on a micro-scale emission model to calculate the CO2 emissions per individual trip of a vehicle, and implemented the functionality that allows us to read CO2 data from CO2 sensors. The location data is obtained from an Android smartphone and is processed in the cloudlet. Finally, we conclude with a performance evaluation. / Med en befolkning som ökar i urbana områden, står många av världens städer inför utmaningar som ökande avgaser och trafikstockning. I ett försök att tackla sådana utmaningar, formulerar regeringar och stadsfullmäktige nya och innovativa strategier. Integrationen av ICT med dessa strategier bildar konceptet smart cities. Internet of Things (IoT) är en drivande faktor för smart city initiativ, vilket gör det nödvändigt för en IT infrastruktur som kan ta till vara på de många fördelar som IoT bidrar med. Cloudlet är en ny infrastrukturell modell som erbjuder datormolnskompetens i mobilnätverkets edge. Denna miljö karakteriseras av låg latens och hög bandbredd, utgörande ett nytt ekosystem där nätverksoperatörer kan hålla deras nätverks-edge öppet för utomstående, vilket tillåter att flexibelt och snabbt utveckla innovativa applikationer och tjänster för mobila subskribenter. I denna avhandling presenterar vi en cloudlet-arkitektur som framhäver edge computing, för att förse en plattform för IoT utrustning där många smart city applikationer kan utvecklas. Vi förser er först med en överblick av existerande utmaningar och krav i IoT systemutveckling. Sedan analyserar vi existerande cloudlet lösningar. Slutligen presenteras vår cloudlet arkitektur för IoT, inklusive design och en prototyplösning. För vår cloudlet-prototyp har vi fokuserat på en modell av mikroskala för att räkna ut CO2 emissioner per enskild resa med fordon, och implementerat en funktion som tillåter oss att läsa CO2 data från CO2 sensorer. Platsdata är inhämtad med hjälp av en Android smartphone och behandlas i cloudlet. Det hela sammanfattas med en prestandaevaluering.

To enable high performance data management for sensor-based systems the system components in an architecture has to be tailored to the situation at hand. Therefore, each component has to handle a massive amount of data independently, and at the same time cooperate with other components within a system. To facilitate rapid data processing between components, a model detailing the flow of information and specifying internal component structures will assist in faster and more reliable system designs. This thesis presents a model for a scalable, safe, reliable and high performing system for managing sensor-based data. Based on the model a prototype is developed that can be used to handle a large amount of messages from various distributed sensors. The different components within the prototype are evaluated and their advantages and disadvantages are presented. The result merits the architecture of the prototype and validates the initial requirements of how it should operate to achieve high performance. By combining components with individual advantages, a system can be designed that allows a high amount of simultaneous data to be disaggregated into its respective category, processed to make the information usable and stored in a database for easy access to interested parties. / Om ett system som hanterar sensorbaserad data ska kunna prestera bra måste komponenterna som ingår i systemet vara skräddarsydda för att hantera olika situationer. Detta betyder att varje enskild komponent måste individuellt kunna hantera stora simultana datamängder, samtidigt som de måste samarbeta med de andra komponenterna i systemet. För att underlätta snabb bearbetning av data mellan komponenter kan en modell, som specificerar informationsflödet och interna strukturer hos komponenterna, assistera i skapande av snabbare och mer tillförlitliga systemarkitekturer. I denna uppsats presenteras en modell för skapande av skalbara, säkra, tillförlitliga och bra presterande system som hanterar sensor-baserad data. En prototyp utvecklas, baserad på modellen, som kan hantera en stor mängd meddelanden från distribuerade sensorer. De olika komponenterna som används i prototypen utvärderas och deras för- och nackdelar presenteras. Resultatet visar att arkitekturen hos prototypen fungerar enligt de initiala kraven om hur bra systemet ska prestera. Genom att kombinera individuella styrkor hos komponenterna kan ett system skapas som tillåter stora mängder data att bli fördelat enligt deras typ, behandlat för att få fram relevant information och lagrat i en databas för enkel tillgång.

På Hannovermässan, världens ledande mässa inom industriell teknologi, i Tyskland år 2011 myntades begreppet Industrie 4.0 som beskriver den fjärde industriella revolutionen. Denna handlar om att integrera affärsprocesser med ingenjörsprocesser och på så sätt göra produktionen mer effektiv, miljövänlig och flexibel. Sedan 2011 har man även börjat tala om smarta fabriker och införande av smart teknik inom tillverkningsindustrin. Många hävdar att smart teknik och Industrie 4.0, tillsammans med vår tids krav på kundanpassade produkter, kommer att revolutionera den tillverkande industrin och förväntningarna är stora på vad smartteknik kan komma att bidra med. Denna studie syftar till att undersöka hur produktionen i tillverkande företag påverkas med hjälp av införande av smart teknik. Studien kommer att identifiera och analysera de främst påverkade faktorerna vid införande av smart teknik från år 2011 och framåt. De faktorer som identifierats och studeras närmare är; flexibilitet, kostnader, ledtider, miljöpåverkan, produktkvalitet och tillförlitlighet. I arbetet att hitta de faktorer som främst påverkar produktionen i tillverkande företag vid införande av smart teknik har främst två metoder använts. En inledande litteraturstudie gjordes för att identifiera de vanligast förekommande faktorerna. Valda faktorer verifierades därefter med hjälp av intervjuer och studiebesök hos två tillverkande företag som implementerat smart teknik, Scania CV AB och Volvo Car Corporation. Under vald tidsperiod har dessa företag tillsammans med KTH genomfört projektet FFI Line informationsystem architecture (LISA), där LISA är en variant av en smart fabrik. En slutsats som dragits i denna studie är att de faktorer som främst påverkas med hjälp av smart teknik inom tillverkningsindustrin är några av de som identifierades vid undersökningens start; flexibilitet, kostnader, miljöpåverkan och tillförlitlighet. Exempel på hur dessa påverkas presenteras vidare; om en informationsarkitektur (såsom LISA) implementeras blir det lättare att genomföra förändringar i maskinparken, det gör processkedjan mer dynamisk vilket ger en ökad flexibilitet för företagen. Med hjälp av uppkopplade enheter kan företagen snabbare informeras om fel i produktionen och på så sätt minska mängden kassationer vilket innebär kostnadsbesparingar. Genom att hastighetsanpassa motorer samt att optimera robotars rörelser, exempelvis genom att i större utsträckning använda mjuka rörelser, kan energi sparas och därmed ge en minskad miljöpåverkan. Dock blir företagen vid införande av smart teknik beroende av uppkoppling och det blir då viktigt att säkerställa att tillförlitliga system används om problem uppstår. Andra faktorer som påverkas är ledtider och produktkvalitet, som dock snarare påverkas som konsekvenser av att ovan nämnda faktorer påverkas. Ytterligare en slutsats är att Industrie 4.0 inom svensk tillverkningsindustri betraktas som en evolution snarare än en revolution och att den smarta tekniken är något som implementerats gradvis. / The term Industrie 4.0 was first coined in Germany 2011, at the Hannover Messe, the world’s leading Trade Fair for Industrial Technology. It is a term describing the fourth Industrial Revolution. This revolution concerns making production more efficient, environmentally friendly and flexible, by integrating business processes with engineering processes. Since 2011, smart factories and implementation of smart technology in manufacturing has also been a major talking point. Many claim that smart technology and Industrie 4.0, together with the increasing demands for customization, will revolutionize the manufacturing industry and the expectations for what smart technology will contribute with are great. The purpose of the study is to investigate what factors of the production in manufacturing companies are affected by the introduction of smart technology, from year 2011 onwards. The factors identified and investigated are; flexibility, costs, lead times, environmental impact, product quality and reliability. The study was conducted in two stages. First, a literature study to identify and investigate the factors, and second, visits, interviews and verification of the factors with two manufacturing companies who have both implemented smart technology; Scania CV AB and Volvo Car Corporation. During the selected time period, these companies have, together with KTH, participated in the FFI Line information system architecture project (LISA) project where LISA is a type of smart factory; an information architecture. A conclusion to be drawn is that the factors mostly affected by smart technology within the manufacturing industry are some of those identified in this study; flexibility, costs, environmental impact and reliability. Examples of impact are; if an information architecture (for example LISA) is implemented, it becomes easier to implement changes in the factory. This makes the process chain more dynamic, which gives the company greater flexibility. With the help of connected units, companies are faster informed about errors in the production, which makes it possible to decrease the amount of scrap. This leads to cost savings. Also, by using speed-controlled engines and by optimizing the movements of robots, energy can be saved, which leads to less environmental impact and also cost savings. Though, by implementing smart technology, companies also make themselves dependent on wireless connectivity. Therefore, it becomes important to make sure reliable systems are used. Other factors affected by the implementation of smart technology are lead times and product quality, but they are rather affected as consequences of the affection of the other factors, mentioned above. Another conclusion to be drawn is that Industrie 4.0, within Swedish manufacturing, is considered to be an evolution rather than a revolution and smart technology is something that is implemented gradually.

Internet of Things (IoT) devices are devices with embedded sensors or software. Their usage is becoming more prevalent. They are used for smart homes, traffic tracking, weather data and sensor networks. Often IoT devices communicate wirelessly using low-power protocols. A wireless connection provides an easy way to eavesdrop on personal data or even hijack connections. Thus security measures need to be taken. Our thesis looks at a specific IoT operating system, Contiki-NG, and describes the porting process of a Transportation Layer Protocol (TLS) protocol library, MbedTLS. The porting process consists of specific modules that need to be adapted to the Contiki-NG environment. After porting, example programs that send and receive datawere written to enable performance testing that includes execution time, runtime memory usage and code space. The results of the tests were analyzed and evaluated. The produced implementation from porting MbedTLS to Contiki-NG provides a secure connection between two hosts running the TLS protocol. The highly configurable nature of MbedTLS allows the implementation to be adapted to comply to the resource constraints of platforms supported by Contiki-NG. / Internet of Things (IoT)-enheter är enheter med inbyggda sensorer eller mjukvara. Deras användning blir allt vanligare. De används för smarta hem, trafikspårning, väderdata och sensornätverk. Ofta kommunicerar IoT-enheter trådlöst med protokoll med låg energiförbrukning. En trådlös anslutning ger ett enkelt sätt att avlyssna personuppgifter eller till och med att kapa anslutningar. Därför måste säkerhetsåtgärder vidtas. Vårt examensarbete täcker ett specifikt IoT-operativsystem Contiki-NG och beskriver en portningsprocess av ett TLS-protokollbibliotek (Transportation Layer Protocol), MbedTLS. Portningen består av specifika moduler som behöver anpassas till den ursprungliga Contiki-NG-miljön. Efter portningen skrevs exempelprogram som skickar och tar emot data för att möjliggöra prestandatestning som inkluderar exekveringstid, minnesanvändning och kodutrymme. Resultaten av testerna analyserades och utvärderades. Den framställda implementeringen från att överföra MbedTLS till Contiki- NG gav en säker anslutning mellan de två ändpunkterna som kommunicerar med TLS-protokollet. Den i hög grad konfigurerbara karaktären hos MbedTLS gjorde det möjligt att anpassa implementeringen för att följa resursbegränsningarna för plattformar som stöds av Contiki-NG.

Background. Digital maturity is an important topic for the public sector to respond the higher demands on digital solutions. Only 46 percent of the public sectors has a clear digitization strategy. Different organizations have different levels of digital maturity fulfillment. There are several reasons why organizations are interested in increasing the digital maturity. In order to increase efficiency, degree of innovation, customer value, improve decision making through digital transformations. Employees are the most important resource for an organization’s digital transformation. That is the reason why the organization should ensure their employees’ level of digital maturity addition to organizational development. By studying the municipality’s digital maturity, it will contribute to a research on the digital maturity on an individual level form the employees’ perspective. Purpose. The purpose of this thesis is to contribute with knowledge about how municipal employee’s digital maturity appears and to access the factors that are important to consider while implementing new technology in the organization. The factors will contribute to practical applications that encourage a higher level of employees’ digital maturity. Method. Based on the purpose, a qualitative study has been conducted. Twelve municipal employees with different background, position, and gender were interviewed to collect empirical data for a larger perspective on the whole municipality and IoT, Internet of Things, has been used as an investigation tool for this study. The analysis of the empirical data was based on our own definition of digital maturity at an individual level, which was based on previous research. By using the definition and other theoretical sources, the empirical material has been analyzed. Analysis and conclusion. The result of the thesis unveiled that there is a huge variation of the digital maturity level on municipal employees regarding to IoT. The main categories that the digital maturity is based on are individual's attitude, knowledge and use of the technology. The study unveiled that there is an interplay between these three categories. The factors that affect thesis categories also have an impact on the digital maturity on an individual level as well. The factors with an impact on municipal employees’ digital maturity are: individual interest, work tasks, experience, manager or leader, digitization strategy and technical education. / Bakgrund. Offentliga sektorn behöver bli mer digitalt mogna för att bemöta högre krav på digitala lösningar, men det är endast 46 procent av offentliga sektorn som har en klar digitaliseringsstrategi för sin verksamhet. Olika organisationer har olika uppfyllandegrad av digital mognad, vissa organisationer är mer digitalt mogna än andra. Det finns flera motiv till varför organisationer är intresserade av att höja den digitala mognadsgraden i organisationen. Det är främst för att öka effektiviteten, innovationsgraden och kundvärdet samt för att förbättra beslutfattande inom organisationen och utveckla organisationen genom digital förändring. Eftersom människor är den viktigaste komponenten för en organisations digitala transformation ska ledningen se till att utveckla sina anställdas digitala mognad i takt med sin organisationsutveckling. Genom att studera digital mognad hos en kommunal verksamhet skall vår studie bidra till forskningen kring digital mognad med fokus på de anställdas perspektiv. Syfte. Syftet med studien är att bidra med kunskapsbildning kring hur kommunalanställdas digitala mognad ser ut samt vilka faktorer som är väsentliga att beakta hos de anställda i en kommunal verksamhet vid införandet av ny teknik. Faktorerna ska bidra till praktiska tillämpningar som främjar en högre nivå på de anställdas digitala mognad. Metod. Baserat på syftet har en kvalitativ studie genomförts. Tolv kommunanställda med olika bakgrund, position, befattning och kön intervjuades för att samla in empiriska data med ett större perspektiv över den kommunala verksamheten där IoT, Internet of Things, har använts som ett undersökningsverktyg. Analys av det empiriska materialet utgicks från författarnas egna definition av digital mognad på en individnivå som är baserad på tidigare forskningar. Med hjälp av definitionen samt andra teoretiska källor har det empiriska materialet analyserats. Resultat. Resultatet från studien visar att det finns en stor spridning på den digitala mognaden hos kommunanställda gällande IoT. Huvudkategorierna som utgör den digitala mognaden är individens inställning, kunskap och användning av tekniken. Studien visar att det finns ett tydligt samband mellan dessa tre kategorier. De faktorerna som i sin tur påverkar dessa kategorier, det vill säga påverkar den digitala mognaden hos de anställda i en kommunal verksamhet gällande IoT är individens personliga intresse, arbetsuppgifter, erfarenhet, chef eller ledare, strategi och teknisk utbildning.

The world is getting busier and more crowded each year. Due to this fact resources such as public transport, available energy, and usable space are becoming congested and require vast amounts of logistical support. As of February 2018, nearly 95% of Americans own a mobile cell phone according to the Pew Research Center. These devices are consistently broadcasting their presents to other devices. By leveraging this data to provide occupational awareness of high traffic areas such as public transit stops, buildings, etc logistic efforts can be streamline to best suit the dynamics of the population. With the rise of The Internet of Things, a scalable low-cost occupancy monitoring system can be deployed to collect this broadcasted data and present it to logistics in real time. Simple IoT devices such as the Raspberry Pi, wireless cards capable of passive monitoring, and the utilization of specialized software can provide this capability. Additionally, this combination of hardware and software can be integrated in a way to be as simple as a typical plug and play set up making system deployment quick and easy. This effort details the development and integration work done to deliver a working product acting as a foundation to build upon. Machine learning algorithms such as k-Nearest-Neighbors were also developed to estimate a mobile device's approximate location inside a building.

This degree project is a design project that investigates digitization in the real estate industry and examines how far the real estate industry has come regarding the integration of new technology. The study highlights how companies work today and what problems and needs can be facilitated through digitization, more specifically the technology IoT (Internet Of Things). IoT makes it possible to connect different devices and sensors to the Internet in order to read information or control the functionality. The study is based on qualitative interviews which are analyzed through methods within User Experience (UX). The target group for the study is people who work with operation and maintenance of real estates. By creating personas and scenarios for the relevant target group, a greater understanding is created of how they work today along with what problems and needs they experience within their professional roles. Through methods within the User Interface (UI) a prototype is created which illustrates the information that is significant to the target group. The information from the properties is communicated via IoT devices. To enable communication between devices and prototype, the system Yggio is used, an API (Application Programming Interface) which is provided by the company Sensative. The study shows how a user-friendly interface can look, function and facilitate work in the real estate industry.

The umbrella term industry 4.0 stands for the ongoing integration of modern smart technologies in industrial settings. The implementation of the technologies it covers has been an ongoing process for a decade. However, there is a huge variation in companies adaptation of these technologies and progress is slow. This master’s thesis is conducted in collaboration with Cybercom Group and aims to investigate what is keeping the adaptation of Industry 4.0 technologies from taking of. This study was mainly tackled through qualitative interviews with nine different Swedish industry companies. In these interviews their opinions and thoughts on the current state of their factory in contrast to the industry 4.0 vision were discussed. This study reveals that limitations such as high costs on IoT sensors, unsure return of investment, battery constraints on IoT devices, unstable availability on IoT devices connected to the cloud and a general lack of knowledge hampers the adaptation of Industry 4.0 technologies. Finally we provide a price approximation for the monthly cost of streaming data to the three biggest cloud providers (AWS, Microsoft Azure and Google Cloud) for a use case of 8 sensors monitoring a blasting machine. This case shows that the price models of AWS and Google cloud is better suited for smaller cases than Azures while both AWS and Azures price models outperforms Google clouds price model at larger scales.

Modern cities are undergoing rapid expansion. The number of connected devices in the networks in and around these cities is increasing every day and will exponentially increase in the next few years. At home, the number of connected devices is also increasing with the introduction of home automation appliances and applications. Many of these appliances are becoming smart devices which can track our daily routines. It is imperative that all these devices should be secure. When cryptographic keys used for encryption and decryption are stored on memory present on these devices, they can be retrieved by attackers or adversaries to gain control of the system. For this purpose, Physical Unclonable Functions (PUFs) were proposed to generate the keys required for encryption and decryption of the data or the communication channel, as required by the application. PUF modules take advantage of the manufacturing variations that are introduced in the Integrated Circuits (ICs) during the fabrication process. These are used to generate the cryptographic keys which reduces the use of a separate memory module to store the encryption and decryption keys. A PUF module can also be recon gurable such that the number of input output pairs or Challenge Response Pairs (CRPs) generated can be increased exponentially. This dissertation proposes three designs of PUFs, two of which are recon gurable to increase the robustness of the system.