Syftet med det här arbetet är att undersöka hur överföringstid skiljer sig i förhållande tillskalbarhet mellan två back-endlösningar i LoRaWAN. Lösningarna är Node-RED ochChirpstack. Studien genomförs med hjälp av metoderna experiment och fallstudie. Iexperimentet utfördes ett t-test för att svara på om nollhypotesen kan förkastas eller inte.Resultatet visar att nollhypotesen inte kunde förkastas, och att det inte är någon skillnadi skalbarhet. Bortsett från t-testet visar resultaten att Chirpstack skalar sämre änNode-RED vid fyra eller fler tillagda enheter. Slutsatsen är däremot att skillnaden ärtillräckligt liten för att bedömas obetydlig för val av back-endlösning. Studien ärbegränsad till sju uppkopplade LoRa-enheter. / The purpose of this study is to investigate how transfer time differs in relation toscalability between two back-end solutions in LoRaWAN. The solutions are Node-REDand Chirpstack. The study is carried out using the methods experiment and case study.In the experiment, a t-test was performed to answer whether the null hypothesis can berejected or not. The results show that the null hypothesis could not be rejected, and thatthere is no difference in scalability. Apart from the t-test, the results show that Chirpstackscales worse than Node-RED at four or more added LoRa-units. The conclusion,however, is that the difference is small enough to be considered insignificant for thechoice of back-end solution. The study is limited to seven connected LoRa units.

Музыкальное сопровождение положительно влияет на продуктивность во время работы. Для повышения концентрации и снятия напряжения среди студентов предложено создать звуковую инсталляцию в коворкинге университета. В данной работе за основу берется экосистема, с которой датчики снимают показания температуры, давления и влажности воздуха, температуры и влажности почвы, а также освещенности. На основе данных показаний с помощью языка программирования Pure Data генерируется музыкальное сопровождение, которое соответствует текущему состоянию системы. С использованием платформы Node-RED реализован дашборд для мониторинга и управления состоянием экосистемы. Кроме того, в работе выявлены основные спринты и задачи, позволяющие реализовать управление похожим проектом с точки зрения владельца продукта. / Musical accompaniment has a positive effect on productivity during work. To increase concentration and relieve stress among students, it was proposed to create a sound installation in the coworking of the university. In this work, an ecosystem is taken as a basis, from which sensors take readings of temperature, pressure and air humidity, soil temperature and moisture, as well as illumination. Based on these readings, a musical accompaniment is generated using the Pure Data programming language, which corresponds to the current state of the system. Using the Node-RED platform, a dashboard was implemented to monitor and manage the state of the ecosystem. In addition, the work identified the main sprints and tasks that make it possible to implement the management of a similar project from the point of view of the product owner.

The Internet of Things (IoT) consists of a network of physical devices that are connected over the internet for the purpose of exchanging data with other devices and systems. IoT platforms, such as Node-RED, have been introduced in recent times to facilitate communication between different IoT devices. Hosting Node-RED on a cloud service provider might result in the confidentiality of sensitive data on Node-RED being violated by malicious attackers, since users are forced to entrust their sensitive data with the cloud service providers. Using trusted execution environments, such as AMD-SEV and Intel SGX, can mitigate several potential attacks from exposing sensitive information in Node-RED. This thesis investigates if AMD-SEV and Intel SGX are viable options to protect sensitive data in Node-RED when hosted on a cloud service provider. The work in this thesis investigates difficulties encountered when deploying Node-RED on AMD-SEV and Intel SGX, from a usability perspective. Usability is measured by running Node-RED in AMDSEV and Intel SGX, and then recording the complexity of the process. Several performance tests are conducted to measure the performance overhead of Node-RED caused by AMD-SEV. A literature review is also conducted to investigate potential vulnerabilities in AMD-SEV and Intel SGX that could undermine the security of user’s data in Node-RED. The results from this thesis finds that AMD-SEV is a viable option to protect sensitive data in Node-RED when hosted on a cloud service provider. Deploying Node-RED on AMD-SEV is found to be a relatively simple process from a usability perspective. There are some noticeable performance overhead with regards to CPU utilization and TCP throughput, but all other metrics show marginal performance overhead. The potential vulnerabilities in AMD-SEV are not found to be significant enough to make AMD-SEV unviable. The thesis finds Intel SGX to be an unviable solution primarily due to usability. The process of running Node-RED in an Intel SGX enclave is extremely complex and the results show that for most users of Node-RED, this is not viable. The security vulnerabilities found from the literature review, are not significant enough to make Intel SGX an unviable option to protect sensitive user data inNode-RED. / Internet of Things (IoT) är en nätverk av fysiska enheter som är sammankopplade via internet för att kunna skicka data till andra fysiska enheter eller system. IoTplattformar, som Node-RED, har utvecklats för att förenkla kommunikationen mellan olika IoT- enheter. Att köra Node-RED på en molntjänst kan leda till att sekretessen av känslig data på Node-RED blir kränkt av en attack mot molntjänsten. Det är på grund av att användarna av Node-RED är tvungna att tillförlita deras känsliga data till molntjänsten, som deras data kan bli kränkt. Detta problem kan förminskas genom att användarna utnyttjar trusted execution environments som AMD-SEV och Intel SGX för att skydda sin känsliga data på molntjänsten. I denna avhandling, undersöks det om AMDSEV och Intel SGX kan användas för att skydda data i Node-RED när den körs på en molntjänst. Användarvänligheten av att köra Node-RED med AMD-SEV och Intel SGX undersöks genom att uppskatta hur komplicerad denna process är. Flera tester genomförs också för att mäta vilken påverkan AMD-SEV har på prestandan av Node-RED. En litteraturöversikt genomförs också för att undersöka potentiella sårbarheter i AMD-SEV och Intel SGX som skulle kunna utnyttjas för att komma åt känslig data i Node-RED. Resultaten från avhandlingen visar att AMD-SEV kan vara användbart för att skydda känslig data i Node-RED när den körs på en molntjänst. AMDSEV är väldigt användarvänlig när Node-RED ska köras. AMD-SEV har en märkbar påverkan på prestandan av processorn och TCP- genomströmning, men för de andra faktorerna som mäts har AMD-SEV ingen större påverkan. Litteraturöversikten finner inga sårbarheter som är tillräckligt farliga för att göra AMD-SEV oanvändbar för att skydda känslig data iNode-RED. Resultaten från avhandlingen visar dock att Intel SGX inte är särskilt användbar för att skydda känslig data i Node-RED när den körs på en molntjänst. Detta är främst för att det är väldigt komplicerat att köra Node-RED i en Intel SGX enklav från en användarvänlighet synpunkt. De flesta av Node-REDs användare skulle finna det för komplicerat att använda Intel SGX för att skydda sin känsliga data. Litteraturöversikten finner inga sårbarheter allvarliga nog för att göra Intel SGX oanvändbar.

The rapid increase in the number of IoT devices and their widespread applications demands secure and scalable solutions for managing and executing IoT workflows. This thesis investigates the security of IoT workflows created in Node-RED, an open-source visual programming tool, and deployed on untrusted hosts managed by a major cloud service provider, Azure. The hypothesis was that the security of IoT workflows could be improved by utilizing a trusted execution environment, such as Intel SGX. Additionally, an assessment of consequent performance degradation was proposed. A threat model for an IoT workflow system scenario was established using the STRIDE threat modeling framework. An evaluation of the security guarantees provided by the prototype system was performed using an analysis comparing the security guarantees of underlying technologies, predominantly Intel SGX, and aggregating them to establish the security promises of the final system. The performance evaluation of the system was conducted using a set of experimental workflows, executed both natively on Linux and inside Intel SGX. The proposed prototype system was deemed to be capable of mitigating 15 out of 18 potential threats defined in the threat model, which indicates a significant threat risk reduction. However, the added security resulted in degraded performance, which was considerable when executing system calls and significantly noticeable for workflows requiring multi-threading. The results showed that node execution time inside SGX was 4.8 times slower and the mean round trip time for workflow execution was 6 times slower than the native execution. The thesis aims to provide a starting point for estimating performance degradation for potential future applications requiring secure IoT workflow deployment on untrusted hosts. / Den snabba ökningen av antalet IoT-enheter i dagens samhälle och deras breda användningsområden kräver säkra och skalbara lösningar för exekvering av IoT-arbetsflöden. Detta examensarbete undersöker säkerheten för IoT-arbetsflöden skapade i Node-RED, ett öppen källkodsverktyg för visuell programmering, i kontexten att dessa arbetsflöden exekveras på opålitliga enheter som hanteras av molntjänstföretag, som i detta fall är Azure. Hypotesen var att säkerhetsgarantin för IoT-arbetsflöden kunde förbättras genom att använda en betrodd exekveringmiljö, såsom Intel SGX. Dessutom krävdes en utvärdering av påföljderna på systemets prestanda som en konsekvens av den betrodda exekveringmiljöns användning. En hotmodell för ett IoT-arbetsflödesystem etablerades med hjälp av ramverket STRIDE. En bedömning av säkerhetsgarantierna som tillhandahålls av prototypsystemet genomfördes med hjälp av en kvalitativ analys som jämförde säkerhetsgarantier för underliggande teknologier, främst Intel SGX, och aggregerade dessa för att etablera säkerhetsgarantin för det slutgiltiga systemet. Prestandautvärderingen av systemet genomfördes med hjälp av ett antal experimentella arbetsflöden, som exekverades både direkt på Linux och inuti den betrodda exekveringsmiljön Intel SGX. I det föreslagna prototypsystemet ansågs 15 utav 18 potentiella hot som definierats i hotmodellen vara försumbara, vilket indikerar en signifikant reduktion av hotbilden. Dock resulterade den ökade säkerheten i en försämrad prestanda, som var betydande när systemanrop användes och synnerligen märkbar för flöden som krävde parallellisering. Resultaten visade att nodexekveringstiden inuti SGX var 4,8 gånger långsammare och medelvärdet för rundturstiden för exekvering av ett arbetsflöde var 6 gånger långsammare än den direkta exekveringen. Examensarbetet syftar till att ge en utgångspunkt för att bedöma prestandaförsämringen för potentiella framtida applikationer som kräver säkra IoT-arbetsflöden exekverade på opålitliga enheter.

The evolution of IoT has revolutionized industrial automation. Industrial devices at every level such as field devices, control devices, enterprise level devices etc., are connected to the Internet, where they can be accessed easily. It has significantly changed the way applications are developed on the industrial automation systems. It led to the paradigm shift where novel IoT application development tools such as Node-RED can be used to develop complex industrial applications as IoT orchestrations. However, in the current state, these applications are bound strictly to devices from specific vendors and ecosystems. They cannot be re-used with devices from other vendors and platforms, since the applications are not semantically interoperable. For this purpose, it is desirable to use platform-independent, vendor-neutral application templates for common automation tasks. However, in the current state in Node-RED such reusable and interoperable application templates cannot be developed. The interoperability problem at the data level can be addressed in IoT, using Semantic Web (SW) technologies. However, for an industrial engineer or an IoT application developer, SW technologies are not very easy to use. In order to enable efficient use of SW technologies to create interoperable IoT applications, novel IoT tools are required. For this purpose, in this paper we propose a novel semantic extension to the widely used Node-RED tool by introducing semantic definitions such as iot.schema.org semantic models into Node-RED. The tool guides a non-expert in semantic technologies such as a device vendor, a machine builder to configure the semantics of a device consistently. Moreover, it also enables an engineer, IoT application developer to design and develop semantically interoperable IoT applications with minimal effort. Our approach accelerates the application development process by introducing novel semantic application templates called Recipes in Node-RED. Using Recipes, complex application development tasks such as skill matching between Recipes and existing things can be automated.We will present the approach to perform automated skill matching on the Cloud or on the Edge of an automation system. We performed quantitative and qualitative evaluation of our approach to test the feasibility and scalability of the approach in real world scenarios. The results of the evaluation are presented and discussed in the paper. / Die Entwicklung des Internet der Dinge (IoT) hat die industrielle Automatisierung revolutioniert. Industrielle Geräte auf allen Ebenen wie Feldgeräte, Steuergeräte, Geräte auf Unternehmensebene usw. sind mit dem Internet verbunden, wodurch problemlos auf sie zugegriffen werden kann. Es hat die Art und Weise, wie Anwendungen auf industriellen Automatisierungssystemen entwickelt werden, deutlich verändert. Es führte zum Paradigmenwechsel, wo neuartige IoT Anwendungsentwicklungstools, wie Node-RED, verwendet werden können, um komplexe industrielle Anwendungen als IoT-Orchestrierungen zu entwickeln. Aktuell sind diese Anwendungen jedoch ausschließlich an Geräte bestimmter Anbieter und Ökosysteme gebunden. Sie können nicht mit Geräten anderer Anbieter und Plattformen verbunden werden, da die Anwendungen nicht semantisch interoperabel sind. Daher ist es wünschenswert, plattformunabhängige, herstellerneutrale Anwendungsvorlagen für allgemeine Automatisierungsaufgaben zu verwenden. Im aktuellen Status von Node-RED können solche wiederverwendbaren und interoperablen Anwendungsvorlagen jedoch nicht entwickelt werden. Diese Interoperabilitätsprobleme auf Datenebene können im IoT mithilfe von Semantic Web (SW) -Technologien behoben werden. Für Ingenieure oder Entwickler von IoT-Anwendungen sind SW-Technologien nicht sehr einfach zu verwenden. Zur Erstellung interoperabler IoT-Anwendungen sind daher neuartige IoT-Tools erforderlich. Zu diesem Zweck schlagen wir eine neuartige semantische Erweiterung des weit verbreiteten Node-RED-Tools vor, indem wir semantische Definitionen wie iot.schema.org in die semantischen Modelle von NODE-Red einführen. Das Tool leitet einen Gerätehersteller oder Maschinebauer, die keine Experten in semantische Technologien sind, an um die Semantik eines Geräts konsistent zu konfigurieren. Darüber hinaus ermöglicht es auch einem Ingenieur oder IoT-Anwendungsentwickler, semantische, interoperable IoT-Anwendungen mit minimalem Aufwand zu entwerfen und entwicklen Unser Ansatz beschleunigt die Anwendungsentwicklungsprozesse durch Einführung neuartiger semantischer Anwendungsvorlagen namens Rezepte für Node-RED. Durch die Verwendung von Rezepten können komplexe Anwendungsentwicklungsaufgaben wie das Abgleichen von Funktionen zwischen Rezepten und vorhandenen Strukturen automatisiert werden. Wir demonstrieren Skill-Matching in der Cloud oder am Industrial Edge eines Automatisierungssystems. Wir haben dafür quantitative und qualitative Bewertung unseres Ansatzes durchgeführt, um die Machbarkeit und Skalierbarkeit des Ansatzes in realen Szenarien zu testen. Die Ergebnisse der Bewertung werden in dieser Arbeit vorgestellt und diskutiert.

Nowadays, prolonged sitting among office workers is a widespread problem, which is highly related to several health problems. Many proposals have been reported and evaluated to address this issue. However, motivating and engaging workers to change health behavior to a healthier working life is still a challenge. In this project, a specific application has been deployed for real-time monitoring and alerting office workers for prolonged sitting. The proposed system consists of three distinct parts: The first one is an android smartwatch, which was used to collect sensor data e.g., accelerometer and gyro data, with a custom android wear app. The second one is an android application, which was developed to act as a gateway for receiving the smartwatch’s data and sending them to IBM Bluemix cloud with MQTT protocol. The final part is a Node-Red cloud application, which was deployed for storing, analyzing and processing of the sensor data for activity detection i.e., sitting or walking/standing. The main purpose of the last one was to return relevant feedback to the user, while combining elements from gaming contexts (gamification methods), for motivating and engaging office workers to a healthier behavior. The system was firstly tested for defining appropriate accelerometer thresholds to five participants (control group), and then evaluated with five different participants (treatment group), in order to analyze its reliability for prolonged sitting detection. The results showed a good precession for the detection. No confusing between sitting and walking/standing was noticed. Communication, storage and analysis of the data was successfully done, while the push notifications to the participants, for alerting or rewarding them, were always accurate and delivered on time. Every useful information was presented to the user to a web-based dashboard accessed through a smartphone, tablet or a PC.     The proposed system can easily be implemented at a real-life scenario with office workers. Certainly, there is a lot space for improvement, considering mostly the type of data registered at the system, the method for sitting detection, and the user interface for presenting relevant information. / Numera är förlängt sittande bland kontorsarbetare ett utbrett problem som är väldigt relaterat till flera hälsoproblem. Många förslag har rapporterats och utvärderas för att ta itu med denna fråga. Tydligen är det fortfarande en utmaning att motivera och engagera arbetstagare för att förändra deras hälsobeteende till hälsosammare arbetsliv. I detta projekt har en särskild applikation använts för realtidsövervakning och varnar kontorsarbetare för förlängt sittande. Det föreslagna systemet består av tre olika delar: Den första är en android smartwatch, som användes för att samla sensordata t.ex. accelerometer och gyrodata, med en anpassad android wear app. Den andra är en en androidapplikation som fungerade som en gateway för att ta emot smartwatchens data och skickar datan till IBM Bluemix-Cloud med MQTT-protokollet. Den sista delen är en Node-RED Cloud-Applikation som användes för lagring, analysering och behandling av sensordata för aktivitetsdetektering. Detta innebär sittande eller gå/stående med det huvudsakliga ändamålet att returnera relevant återkoppling till användaren, samtidigt som man kombinerar element från spelkontekster (gamification metoder), för att motivera och engagera arbetarna till ett hälsosammare beteende. Systemet testades först för att definiera lämpliga accelerometertrösklar till fem deltagare (kontroll grupp) och utvärderades sedan med fem olika deltagare (behandingsgrupp) för att analysera dess tillförlitlighet för långvarig sittdetektering. Resultaten visade en bra precession för detektionen. Ingen förvirring mellan att sitta och gå / stående märktes. Kommunikation, lagring och analys av data gjordes framgångsrikt, medan push-meddelandena till deltagarna, för att varna eller belöna dem, var alltid korrekta och levererade i tid. All användbar information presenterades för användaren på en webbaserad dashboard som nås via en smartphone surfplatta eller en dator. Det föreslagna systemet kan enkelt implementeras i ett verkligt scenario med kontorsarbetare. Visst finns det mycket utrymme för förbättring om man tänker på majoriteten av data som registrerats i systemet, metoden för sittande detektion och användargränssnittet för presentering av relevant information.

Belastningsskador är idag ett allt större problem i samhället som leder till flera sociala och ekonomiska problem. Tillsammans med en ökande ålder på befolkningen kan belastningsbesvär skapa ännu mer utmaningar i framtiden. Att utöka kunskapen om ergonomi är ett bra sätt att minska risken för att drabbas av belastningsskador. Idag används primärt en visuell bedömning av ergonomi, men varje bedömning är individuella och inte konsistenta. Tillgängligheten av små och billiga Inertial Measurement Unit (IMU) har ökat möjligheten att mäta objektivt istället för subjektivt. I detta exjobb har Texas Instruments SensorTag CC2650 använts som sensor, då den är billig och har många inbyggda sensorer där den 9-axliga rörelsesensorn var den eftersökta. En webbaserad utvecklingsmiljö kallad Node-RED användes för utveckling av en prototyp och sensorn kopplades till en smarttelefon tillsammans med Texas Instruments egna applikation. Data från sensorn skickades från smarttelefonen till webbapplikationen. Mätningar utfördes på en arm för att mäta belastningen på en axel, när handens position passerade axelns höjd finns det risk för belastningsskador efter en längre tid. För att beräkna vinkel av armen användes accelerometer samt gyroskop tillsammans med ett komplementärt filter. Prototypen testades i flera tester, där ena testet undersökte en högre risk t.ex. rita på en tavla samt lägre risk t.ex. papperssortering. Det visade sig att sensorn är kapabel att utföra bedömningar av belastningsriskerna. Men det finns kända begränsningar i form av låg samplingshastighet på 5 Hz (begränsningar i Texas Instruments applikation). Nästa steg för vidare arbete är att lägga till en magnetometer till prototypens sensor fusion och undersöka dess tillförlitlighet. / Musculoskeletal disorders (MSD) is a rising problem in society leading to several socio-economic problems. In combination of the trend of an aging population, MSD can cause even more challenges in the future. Expanding the knowledge of ergonomics is a good way to reduce the risk of stress injury. Today, a visual assessment of ergonomics is primarily used. These observations are individual and not consistent. Availability of cheaper and smaller Inertial Measurement Unit (IMU) has increased the possibility of using objective measurements instead of subjective observations. In this thesis work, the Texas Instruments SensorTag CC2650 was used as a sensor, because it is cheap and has many built-in sensors where the 9-axis motion sensor was the most sought one. A web-based development environment called Node-RED was used to develop a prototype and the sensor was connected to a smartphone along with Texas Instruments own application. The data from the sensor was sent from the smartphone to the web application. Measurements were performed on an arm to measure the load on a shoulder, when the hand's position passed the height of the shoulder it indicates that there is a risk of musculoskeletal disorders after an amount of time. To calculate the angle of the arm, sensor fusion of an accelerometer and a gyroscope were used together with a complementary filter. Developed system was evaluated by series of tasks exposing the shoulder to a higher risk e.g., painting compare to lower risk tasks e.g., paper sorting. It turned out that measurement are useful for assessment of the risk. However, there are known limitations like low sampling rate of 5Hz (due to limitation in the android app from Texas Instruments). Adding magnetometer to the sensor fusion and evaluation of reliability of calculations are the next natural steps for future work.

The diploma thesis deals with the implementation of own design of an electronic security system with the possibility of extension with the elements of home automation. The control panel is built using the Raspberry Pi3 B+ with a touch screen that communicates with the sensors using Bluetooth Low Energy technology.

The aim of this work is to create a unified control and supervision system, SCADA, for controlling the heating and cooling of the company. The system is controlled by UniPi PLC units. Node-RED is used as control software. The user interface is created by an extension "dashboard". For communication between elements using the MQTT protocol. The InfluxDB database is used for data storage. The Grafana tool is used to visualize historical data. The majority of the created system consists of open software. The system is universal, expandable and it is possible to connect it with another system. The system can be used or adapted to similar problems of advanced heating control.

The emergency departments in Region Östergötland use pen and paper to a large extent when recording emergency care procedures and measurements. During treatment the patient should be the main focus. Because of this, recording of measurements done could be delayed or in worst case forgotten during stressful situations. The proposal of this project is the development of a prototype that tries to make the administrative work a passive procedure rather than an active one. The system developed uses a Raspberry Pi, along with Node-Red, which connects predefined patient data and medical records, with the clinical staff tending the patient. All these connections are initiated by mainly using RFID technology. The conclusion made with the developed system is that it should unload the staff with the recording of data and that it helps make a data logging a more passive work than today’s used methods. Along with a process that is easier to operate, the time spent on administrative work could be reduced with the proposed system.