This thesis project has studied a number of protocols that could be used to communicate between a vehicle and a remote server in the context of Scania’s connected services. While there are many factors that are of interest to Scania (such as response time, transmission speed, and amount of data overhead for each message), this thesis will evaluate each protocol in terms of how much data overhead is introduced and how packet loss affects this overhead. The thesis begins by giving an overview of how a number of alternative protocols work and what they offer with regards to Scania’s needs. Next these protocols are compared based on previous studies and each protocol’s specifications to determine which protocol would be the best choice for realizing Scania’s connected services. Finally, a test framework was set up using a virtual environment to simulate different networking conditions. Each of the candidate protocols were deployed in this environment and setup to send sample data. The behaviour of each protocol during these tests served as the basis for the analysis of all of these protocols. The thesis draws the conclusion that to reduce the data transmission overhead between vehicles and Scania’s servers the most suitable protocol is the UDP based MQTT SN. / I den här rapporten har jag undersökt ett antal protokoll som kan användas för att kommunicera mellan server och lastbil och därmed användas för Scanias Connected Services. Då det är många faktorer som är intressanta när det kommer till kommunikation mellan lastbil och server för Scania som till exempel responstid, överföringshastighet och mängden extra data vid överföring så har jag valt att begränsa mig till att utvärdera protokollen utifrån hur mycket extra data de använder vid överföring och hur detta påverkas av paketförlust. Rapporten börjar med att ge en överblick över vilka tänkbara protokoll som kan användas och vad de kan erbjuda gällande Scanias behov. Efter det så jämförs protokollen baserat på tidigare studier och protokollens specifikationer för att avgöra vilket protokoll som är bäst lämpat att användas i Scanias Connected Services. Sists så skapas ett virtuellt ramverk för att simulera olike nätverksförhållanden. Här testas varje protokoll och får sända olike datamängder för att sedan få sin prestanda utvärderad baserat på hur mycket extra data som sändes. Dessa resultat ligger sedan till grund för den analys och slutsats angående vilket protokoll som är bäst lämpat att användas av Scania. Rapporten drar slutsatsen att baserat på den information som finns tillgänglig och de resultat som ficks av testerna så skulle den UDP baserade MQTT-SN vara bäst lämpad för att minimera mängden extra data som skickas.

Syftet med denna studie är att undersöka och förstå hur säkerhetsöverträdelser kan förhindrasoch mitigeras i ett MQTT protokoll för att öka den överliggande säkerheten. Jag är särskiltintresserad av tekniker såsom Fuzzing, Fuzzy Logic och Machine Learning..För att undersöka syftet, analyserade och diskuterade jag tidigare implementationer avFuzzing, Fuzzy Logic och Machine Learning, i ett MQTT protokoll. Analysen visade attFuzzing ansågs vara en väldigt effektiv metod för att förhindra säkerhetsöverträdelser samtatt både Fuzzy Logic och Machine Learning var effektiva metoder för mitigering.Sammanfattningsvis, kan säkerhetsnivån i ett MQTT protokoll öka genom implementering avmetoder som används i syfte att förhindra och mitigera säkerhetsöverträdelser. Exempelviskan man först använda Fuzzing för att hitta och korrigera sårbarheter och därigenomförhindra dem. Därefter kan man antingen använda sig av Fuzzy Logic eller MachineLearning för att mitigera plötsliga attacker på MQTT protokollet när den är i produktion.Detta betyder att att utvecklaren kan kombinera metoder för att både förhindra och mitigeraöverträdelser i syfte att öka säkerhetsnivån i ett MQTT protokoll.

This report is going to investigate the possibility to save energy by converting a valve opening mechanism in a waste disposal system from a pneumatic system to an electric system. To power the system, which mainly consists of an electric actuator and a valve control module, a solar panel system was designed. The valve system was controlled by the lightweight messaging protocol MQTT. To be able to choose an electric actuator the needed force was measured and data regarding maximal stroke was taken from the data sheet of the existing setup. For developing an optimal solar panel system a program was written in Google Spreadsheet. The program takes input regarding power, cycles, solar panel system specifications and environmental factors. The output from the program is energy consumption for the system, specification for solar charger, solar panel setup and charge data. The result was that the solar panel system needed to consists of four 12 V VRLA batteries with a capacity of 90 Ah each and four solar panels with a rated power of 300 W each. The solar charger must be able to handle 900 W and provide an output current of 25,5 A to fulfil the demands. The new electric actuator will consume four times less energy than the old pneumatic actuator. Most of the energy savings are consequences of reduced energy consumption at idle of the system. A demonstarator was built to test the system. / Den här rapporten kommer att undersöka möjligheten att spara energi genom att konvertera ett ventilöppningsmekanism i ett avfallshanteringssystem från ett pneumatiskt system till ett elektriskt system. För att driva systemet, som främst består av en elektrisk aktuator och en ventil styrenhet, ska ett solcellssystem designas. Ventilsystemet ska styras med hjälp lättviktsmeddelandeprotokollet MQTT. För att kunna välja en aktuator mättes den behövda kraften och data angående maximal slaglängd togs från databladet på den nuvarande konstruktionen. För att utveckla ett optimalt solcellssystem skrevs ett program i Google Kalkylark. Programmet använder energi, cykler, solcellssystem och miljöfaktorer som indata. Som utdata ges energiförbrukning hos systemet, specifikation för solcellsregulator, solpaneler och laddningsdata. Resultatet var att det solcellssystem som behövs bestå av fyra 12 V VRLA batterier med en kapacitet på 90 Ah var och fyra solpaneler med en nominell effekt på 300 W vardera. Solcellssregulatorn behöver kunna hantera 900 W och generera en ström på 25,5 A. Den nya elektriska aktuatorn kommer förbruka fyra gånger så lite energi jämfört med den gamla pneumatiska aktuatorn. Den största delen av energibesparingarna är en konsekvens av minskad energiförbrukning av systemet i vila. En prototyp byggdes för att testa systemet.

There is an increasing trend of Internet of Things (IoT) solutions, and more products are getting connected to the internet. It is therefore important to create a protected link to prevent malicious attacks. This report includes Transport Layer Security (TLS) to create a secure link for the Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) protocol. This study investigates how TLS affects the performance of internal system in terms of Energy consumption and time delay. For a use case in the form of a wireless emergency stop for conveyor belt. In summary, this resulted in the fact that despite large calculation models within TLS, the protocol had a minimal impact on the overall system. This is due to the MQTT protocol which accounted for the major impact of the system. There are attacks that TLS does not provide direct protection against, among these is Denial of Service (DoS) Attacks. Furthermore this study examines other protectionsolutions such as An Intrusion prevention System (IPS). That was configured and showed promising results against DoS attacks. Where the study examines other protection solutions and the application of an Intrusion Prevention System (IPS) is configured and tested to protect against Denial of Service attacks with successful results. / Det finns en ökande trend av Internet of Things (IoT), vilket innebär att fler produkter blir anslutna till internet. Det är därför viktigt att skapa en skyddadlänk för att förhindra skadliga attacker. Denna rapport inkluderar Transport Layer Security (TLS) för att skapa en säker länk för Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) protokollet. Denna studie undersöker hur TLS påverkar det interna systemets prestanda när det gäller energiförbrukning och tidsfördröjning. För ett användningsfall i form av ett trådlöst nödstopp för transportband. Sammanfattningsvis resulterade detta i att trots stora beräkningsmodeller inom TLS hade protokollet en minimal inverkan på det övergripande systemet. Detta beror på MQTT protokollet som stod för systemets stora inverkan. Det finns attacker som TLS inte ger direkt skydd mot, bland dessa är Denial of Service (DoS) Attacker. Dessutom undersöker denna studie andra skyddslösningar, till exempel ett intrångsförhindrande system (IPS) som sedarmera konfigurerades för användsningsfallet och visade lovande resultat mot DoS attacker.

Absolicon Solar Collector AB har börjat undersöka möjligheten att snabbt kunna kvalitetssäkrakoncentrerade paraboliska solfångare till sin nya drivlina. Detta genom att beräkna den geometriska formen på tråget utifrån kameror som förs övertråget och detekterar kanterna på det reflekterade receiverröret. Mätdata skickas sedan till en central dator över Message Queuing Telemetry Transport (MQTT)som sköter beräkningen av trågets geometriska form.Projektet har fått namnet ARGQOS som är en akronym för Absolicon Robotized GeometricalQuantification Ocular System. I projektet skulle åtta stycken identiska kamerahus designas, konstrueras och testas därkameran och datorn för kantdetektionen ska vara monterad. På kamerahuset ska det även finnas LED-belysningen för att kunna kommunicera sin driftstatustill operatören.Även mjukvaran behöver utvecklas för kantigenkännande algoritmer samt för kommunikationtill systemets centraldator över MQTT, där bland annat mätdata och viktig information kommerskickas. Tester har sedan gjorts för att utvärdera kamerahusets funktion där första testet bestod av att utvärdera hårdvaran på kamerahuset. Det andra testet som gjordes var att utvärdera mjukvaranoch ett testschema upprättades för att efterlikna en riktig mätning. Även kommunikationen medcentraldatorn via MQTT testades. I det tredje testet gjordes en riktig mätning av en parabolisk koncentrerade solfångare. Dettaför att se hur mycket av de reflekterade kanterna i solfångaren kunde detekteras samt hur brasolfångaren var genom att räkna ut om varje detekterad punkt träffade receiverröret eller inte. Det fjärde och sista testet som gjordes var för att validera om metoden fungerade genomatt först mäta en defekt solfångare med en laser och se vart den träffade och missadereceiverröret och sedan mäta den med systemet ARGQOS och jämföra resultaten. Testerna visar kamerahusen är väl fungerade i en industriell applikation och att programmetfungerar stabilt med få mindre buggar och mätningar på solfångare kan köras upprepadegånger utan problem. Kamerorna kunde detektera de reflekterade kanterna på nästan hela tråget med fåproblemområden. De visade också att mätningen var känsligt för yttre störningar som kom med i reflektorn påsolfångaren samt systemet är känslig för belysning. I valideringen med den defekta solfångaren kunde man se att lasern och ARGQOS visar sammasak men ytterligare tester behövs göras för att vara helt säker. / Absolicon Solar Collector AB has started to investigate the possibility to implement a quickquality insurance for concentrating parabolic solar collectors to their new power train. This will be done by calculating the geometrical shape on the trough by letting cameras move over the through and detect the edges on the reflected receiver pipe. Measure data will be sent to a central computer through Message Queuing Telemetry Transport(MQTT) that handles the calculation of the troughs geometrical shape. The project has been named ARGQOS and is an acronym for Absolicon Robotized GeometricalQuantification Ocular System. In the project eight identical camera houses should be designed, constructed and tested where the camera and the computer would be mounted. LED-lights should also be located on top of the camera house to communicate the operational status of the unit to the operator. The software also had to be developed for edge recognition algorithms, communication to the system central computer over MQTT, where measure data and other important information will be send. Tests has been made to determine the function of the camera house where the first test consisted of the evaluation of the hardware of the camera house for industrial usage. The second test that was made was the evaluation of the software and a test scheme was established to mimic a real measurement on a concentrated parabolic solar collector. Even the communication with the central computer trough MQTT was tested. In the third test a measurement was done to a real concentrating parabolic solar collector to see how well the reflected edges could be detected. Also the status of the solar collector by calculating if the detected points hit the receiver pipe or not. The fourth and final test that was made was to validate the method by first measure a defect parabolic solar collector with a laser to where the laser hit and missed the receiver pipe and then measure the same solar collector with the system ARGQOS and compare the results. The tests show that the camera houses have the intended function for industrial usage and that the program is working well and is stable with only a few minor bugs. Measurements on parabolic solar collectors can be done repeatedly without any problems. The cameras could detect the reflected edges on almost the whole trough with only a few problem areas. It also displayed that the measurement was sensitive to outer disturbances that was reflected in the trough and the system was sensitive to the ambient light. In the validation test the comparison between the measurement between the system and the laser displayed the same result. More tests need to be performed to be sure that the validation holds.

This master thesis is focused on designing the client and the server part of an application for text and multimedia communication between its users. The design takes into account reusing of the components and making them easily embeddable into another application. The project consists of a detailed analysis of communication protocols used for this type of applications, a description of possibilities of the iOS platform and development on this platform. Finally, the implementation and its possible extensions are described.

The objective of this thesis is the issue of the Internet of Things and its application as a Smart Home. The work describes the design and implementation of a native mobile application for Android to control the elements of a Smart Home. The application communicates with the Smart Home using the MQTT protocol. The resulting application demonstrates the control of devices in a Smart Home according to the MQTT2GO convention.

This report investigates reliability within the Internet of Things with a focus on the messaging protocol MQTT. Within MQTT we explore the options for ensuring reliability, mainly Quality of Service. We attempt to compare a few different implementations of the MQTT protocol over different Quality of Service levels. This comparison occurs through experiments that measure the communication size in bytes, and the time to perform, a simple publish-type communication. We find that there are some differences that seem likely to be impactful enough that some implementations are preferable, depending on the application and resources available. This report also covers some basic theory about IoT systems and their parts.

Dagens webbläsare uppdaterar sitt utseende mer än någonsin och att kunna utföra det på ett effektivt sätt är essentiellt. Att kompilera om en hemsida och ladda upp den på nytt är ineffektivt och framtiden hos dynamisk uppdaterade hemsidor ligger hos MQTT och websockets. Med hjälp av Invencon har jag utforskat detta område genom att få en back-end till ett systemet att bygga på. Det har framställts två användargränssnitt för två gruvrobotar som ska kunna ta ordar av ett publicerar-användargränssnitt. Meddelandena skickas som JSON-objekt som är fyllda med information som robotarna ska ta emot. Dessa ordrar kan vara att ändra robotens maximala hastighet. Robotarna uppdaterar sitt gränssnitt i realtid där de samtidigt skickar sin nuvarande hastighet till publiceraren som visar upp dem. Det finns ett fjärrkontroll-gränssnitt där man kan välja en robot som är igång, där gränssnittet presenterar all information om den valda roboten. Användar- gränssnitten skrivs i HTML och CSS där funktionaliteten görs i JavaScript med hjälp av MQTT och websockets. Flera tester har gjorts där man kollar latensen på hur lång tid det tar för ett meddelande att ta sig till en robot och tillbaka till publiceraren för att mäta hur pålitligt systemet är. Efter testerna utfördes, kom jag fram till att fler tester kommer behöva göras för att testa systemet på en högre nivå, då två robotar och en användare inte räcker för ett konkret resultat. Systemet har potential att användas i riktig verksamhet med vidareutveckling av båda tester och bättre back-end. / Today’s web browsers are updating their appearance more than ever, and being able to do so efficiently is essential. Compiling a website and uploading it again is inefficient, and the future of dynamically updated websites lies in MQTT and websockets. With the help of Invencon, I have explored this area by establishing a back-end for the system. Two user interfaces have been developed for two mining robots that can receive commands from a publisher-interface. Messages are sent as JSON-objects filled with information that the robots need to receive. These commands can include changing the robot’s maximum speed. The robots update their interfaces in real-time while si- multaneously sending their current speed to the publisher, which displays them. There is a remote control-interface where you can select a running robot, and the interface presents all information about the chosen robot. The user interfaces are written in HTML and CSS, with functionality implemented in JavaScript using MQTT and websockets. Several tests have been conducted to measure the latency of how long it takes for a message to reach a robot and back to the publisher, proving the reliability of the system. After the tests, it was concluded that more testing needs to be done to evaluate the system on a higher level, as two robots and one user are insufficient for a concrete result. The system has the potential to be used in real-world applications with further development of both testing and a better back-end.

Internet of things (IoT) är det överläggande området i denna rapport. IoT är ett väldigt intressant I nuläget och är snabbt växande. IoT kan beskrivas som ett nätverk av kommunicerande enheter som delar information och automatiserar eller försimplar uppgifter och därav ökar effektivitet och säkerhet. Området växer så pass fort att det förväntas vara 24 miljarder anslutna enheter vid år 2050, denna utökning leder i sin tur till ett ökat behov av förståelse för IoT protokollen som hanterar kommunikationen emellan enheterna. Detta för att kunna välja det mest optimala protokollet för ett givet scenario. Detta arbete kommer att välja ett lovande protokoll för undersökning samt evaluering gällande dess prestation berörande fördröjning, dataöverföringshastighet och skalbarhet.  Protokollet som valdes var MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). Baserat på dessa evaluerade värden föra en diskussion gällande protokollets lämplighet inom scenariona. Värdena kommer att tas fram via tidmätningar start till slut för kommunikationen samt tid för att skicka en mängd meddelanden, båda i respekt till antalet samtidigt kommunicerande program. Testen körs med en lokal PC som agerar Broker och en Raspberry Pi som kör samtliga programmen i individuella terminaler. Resultaten var att fördröjningen verkar ha en näst intill linjär relation och dataöverföringshastighet ett exponentiellt avtagande beteende i respekt till samtidigt kommunicerande enheter. Dem mätta resultaten analyseras och diskuteras, och kommer till slutsatsen att protokollet är en lämplig kandidat för de flesta scenarion, så som smarta bilar, smarta hem och till viss del industriell användning. Den största nackdelen med protokollet var dess höga standardavvikelse gällande individuella meddelandens fördröjning. / Internet of things (IoT) is the base topic of this thesis, and it is a rapidly growing area, it can be described  as a network of communicating devices sharing information and streamlining tasks in addition to increasing efficiency and security. It is expected to be 24 billion connected devices by year 2050 and with this growth comes an increased demand on understanding the IoT protocols to be able to choose a suitable protocol for a given scenario. This thesis will discuss this area and pick one protocol to evaluate specifically regarding latency, throughput, and scalability. The protocol chosen were MQTT (Message Queuing Telemetry Transport). Based on these values then discuss whether the protocol is a suitable candidate for the scenarios. The data to evaluate this will be gathered by measuring the end-to-end time of the protocol in respect to the number of communicating programs, and to measure the time it takes to communicate a number of messages with respect to the number of programs handling the communication. These tests are performed with a local PC acting as the broker and a Raspberry pi running each of the communicating programs on individual terminals. The results were that latency seem to have a close to liner relation, and that throughput seem to have an exponentially decreasing relation with respect to number of clients cooperating. The measured results are analyzed and discussed and concluded that the protocol is a fitting candidate for most scenarios such as smart cars, smart homes and to some extent industry. The biggest flawed concluded was the protocols high standard deviation for individual messages latency. The outcome of the benchmarks measurement showed that increasing the number of nodes would not result in superior performance. It was noted that an optimal number of nodes was found to be between 1 and 20 for all the tests performed. The study showed that no load balancer could be considered a clear winner, instead, different configurations of load balancers performed varyingly well at different tests.