<p>-</p>

<p>I denne masteroppgaven er det blitt designet en RSA-modul for forskningsprosjektet AHEAD. Dette er en modul som gjennomfører en kryptografialgoritme. RSA-modulen omformer klartekst til chiffertekst, (kryptering), og tilbake igjen til klartekst (dekryptering). Dette gjøres ved å lage en krets som utfører modulær eksponering. Kretsrealiseringen av RSA-algoritmen er gjort ved å benytte venstre til høyre binær metoden og Blakleys algoritme. Simulering med 128 bitskryptering gir korrekt oppførsel. Det er blitt testet med to meldinger som er blitt kryptert og dekryptert igjen. Syntese med 128 bitskryptering bruker 13% av slicene på Spartan 3 FPGA'en med en frekvens på 59Mhz. Ved syntese med 256 og 512 bitskryptering øker antall slicer lineært, mens frekvensen synker. Det prøvd er å tilpasse krypteringsmodulen til utviklingskortet som benyttes innen AHEAD. Arbeidet med utviklingsverktøyene har vært tidkrevende, spesielt har det vært problemer med å laste ned ny bit-fil på kortet. Det har derfor ikke blitt tid til å ferdigstille dette arbeidet. I slutten av denne rapporten er det skissert hvordan dette kan løses, med registertilkoblinger og beskrivelse av programvarens oppgaver på utviklingskortet.</p>

<p>En studie av ulike retention latch kretstopologier er foretatt og egenskaper til både statiske og dynamiske løsninger er vurdert. Retention egenskapen til en latch beskriver dens mulighet for å settes i et søvnmodus samtidig som latchens lagrede verdi beholdes og gjenopprettes idet søvnmodus avsluttes. Målsetningen for design av en retention latch er å oppnå en søvnmodus som er mest mulig energi effektiv. Det best egna for oppgavens mål med å levere god ytelse for 50ms- 2s søvn perioder ble å bruke en form for statisk retention latch. Dette skyldes at dynamiske retention latch kretser vil ha en maksimal retention tid avhengig av lekkasjestrøm og lagrings kapasitansen til kretsen. For å oppnå 2s maksimal retention tid kreves upraktisk store kapasitans verdier til lagringsnoden eller eventuelt må et oppfriskning system implementeres. Tre ulike løsninger basert på statisk retention er designet, simulert og implementert som 90nm standardceller. Disse er Balloon basert på klassisk balloon retention latch. Tykk gate løsning med tykk gate transistorer i retention del av latchen. Til sist krysskobla inverter som baserer seg på at søvntransistor har stor nok lekkasjestrøm til at de krysskobla inverterne i latchen beholder sin verdi. Totalt sett oppnår krysskobla inverter kretsen de beste resultatene både med tanke på lekkasjestrøm i aktiv modus, areal og det at den ikke behøver ekstra kontrollsignaler for å styre inngang og utgang av søvnmodus. Det som allikevel kan tale mot å bruke krysskobla inverter krets er at med global søvntransistor kan det by på problemer å sørge for at hver enkelt celle har stor nok lekkasjestrøm til å fungere normalt. Dersom dette viser seg å være et stort problem til et bestemt bruk av kretsen vil tykk gate latchen være det nest beste alternativet. Tykk gate er ikke avhengig av en bestemt lekkasjestrøm, men den må ha to kontrollsignaler for å styre inngang og utgang fra søvnmodus. Muligheter for optimalisering av kretsenes areal og lekkasjestrømmer gjenstår, og metoder for å gjøre dette er foreslått.</p>

<p>Asynchronous JavaScript and XML (AJAX) er en samling med teknologier, som muliggjør utvikling av webapplikasjoner med interaktive brukergrensesnitt. Sikkerheten i slike webapplikasjoner kan svekkes på grunn av kompleksiteten som AJAX tilfører. Ved å fokusere på funksjonelle krav fremfor sikkerhet, kan det introduseres en rekke fallgruver og angrepstyper under utviklingen. Det blir i oppgaven undersøkt slike fallgruver og angrepstyper, med eksempler på hvordan de kan utnyttes av ondsinnede. Ved å ta forskjellige forholdsregler, kan det utvikles sikre AJAX-baserte webapplikasjoner, og det er derfor undersøkt et aktuelt utvalg av disse. Det finnes rammeverk for å systematisere og effektivisere arbeidet til utviklere. Oppgaven tar for seg rammeverkene Direct Web Remoting, Ruby on Rails og Microsoft ASP.NET. Disse er alle gode kandidater til verktøy for å utvikle AJAX-baserte webapplikasjoner, med hensyn til tid og sikkerhet. Rammeverkene har innebygde mekanismer som hevder å støtte enkelte av forholdsreglene undersøkt. For å teste disse rammeverkene og deres sikkerhetsmekanismer, blir det utviklet en AJAX-basert webapplikasjon i hvert av rammeverkene. Testingen viser at de fleste mekanismene i rammeverkene må aktiveres manuelt, før de bidrar til økt sikkerhet. Det blir også avslørt en feil i en av sikkerhetsmekanismene til rammeverket DirectWeb Remoting. Feilen blir rapportert til utviklerne av rammeverket, sammen med forslag til hvordan denne bør rettes.</p>

<p>Ved behandling og restitusjon av pasienter må pasientenes kroppfunksjoner overvåkes. Typiske funksjoner som må overvåkes er blodtrykk og elektrokardiogram. Dette er til nå gjort ved kabelbaserte løsninger og en overgang til en trådløs løsning vil kunne føre til større evegelsesfrihet hos pasientene samt at man har mulighet til å overvåke pasientene utenfor helseinstitusjonen. Et større velvære og et kortere opphold på helseinstitusjonen vil kunne bidra til en kortere restitusjonstid for pasientene. Oppgaven har bestått i å undersøke muligheter for bruk av Ultra Wide Band impulsradio og Zigbee i biomedisinske sensornettverk. Det er foretatt et studie av optimal konstruksjon av et MAC lag for UWB-IR der det er fokusert på krysslagsoptimering og hvordan UWB-IR kan implementeres i Zigbee stakken. Det er også gjort et studie av interferensproblemer i UWB-IR-nettverk. To ulike MAC protokoller for UWB-IR, DCC-MAC og (UWB)2, er blitt simulert i medisinske scenarioer og det er foretatt en beregning av energiforbruket ved bruk av UWB-IR og Zigbee. Det vil være mulig °a implementere UWB-IR i eksisterende standard IEEE 802.15.4/Zigbee. Dette vil derimot ikke være optimalt uten at man gjør endringer slik at de unike egenskapene til UWB-IR signalet utnyttes. Det vil også være viktig å implementere nye teknikker og funksjonaliteter som for eksempel posisjonering for å øke ytelsen til systemet ved at denne informasjonen kan utnyttes til blant annet effektkontroll. Stakken til et fysisk lag basert på UWB-IR bør krysslagsoptimeres slik at informasjonen kan utveksles mellom lagene. Resultatene fra simuleringene viser at DCC-MAC kommer noe bedre ut enn (UWB)2 i scenario 1 ved at den h°andterer interferensen og NLOS bedre. (UWB)2 gir derimot et lavere pakketap ved LOS i scenario 2. Sammenligningen mot Zigbee viser at begge protokollene gir et lavere pakketap ved økende antall noder. Beregningen av energiforbruket for Zigbee og UWB-IR viser at bruk av UWB-IR vil øke levetiden til nodene i nettverket betraktelig. Zigbee-noder har en maksimal levetid på 140,1 dager ved bruk av største pakkestørrelse og minste sendereffekt. Ved bruk av UWB-IR vil det være mulig å øke levetiden til nodene til 554,5 dager, som er den maksimale levetiden til hver av protokollene. Beregningene viser også at valg av antall pulser som transmitteres per bit og hvilken koderate som benyttes i kanalkoderen for UWB-IR ikke har stor innvirkning på den totale levetiden til nodene.</p>

<p>Oppgaven tar for seg hvordan det er mulig å lage et cluster basert på Derby som støtter et høyt volum av lesetransaksjoner. Skriving er ikke i fokus ytelsesmessig, men er mulig gjennom Derbys støtte for XA. Det faktum at XA er et verktøy for å gjennomføre 2-fase commit, ikke replisering, gjør at skriving kun er mulig for administrator. Hovedsakelig grunnet manglende sekvensering av transaksjoner, samt mangel på automatisk opprydning etter feilede transaksjoner. Testing viser at skaleringsgraden for et slikt system er på 100%. Det er ingen sammenkobling mellom servernoder, og dermed ingen øvre grense for antall noder. Det at det ikke er noen sammenkobling mellom servernoder gjør at disse kan spres geografisk. Sammen med en fail-over mekanisme i klienten kan dette systemet oppnå høy tilgjengelighet ved lesing.</p>

<p>Oppgaven tar for seg ulike topologier av kompakte 3dB kvadratur-koblere implementert i MMIC. Metoder er beskrevet for å designe slike kretser. Kretssimuleringer av slike koblere er utført. Målinger på tidligere produserte MMIC komponenter er utført og sammenlignet med kretssimulering og EM simulering av samme komponent for å sjekke gyldigheten av kretsmodellene i ADS. MMIC teknologien brukt er basert på TriQuint sin HBT3 prosess.</p>

<p>Fagområdet RF MEMS er i rask utvikling og det finnes et utall forskjellige patenter innen dette området. Denne oppgaven fokuserer på en type nemlig radial contour mode diskresonator med sikte på å bruke den i SMiDA prosjektet Mer spesifikt går oppgaven ut på å teste forskjellige diskparametre for å finne ut hvilken som er best egnet. Noe konkret svar på dette finnes ikke, men det kan være interessant å bruke 2.mode til en disk på 16μm eller 3.mode til en disk på 20μm. En fant også frem til et spesielt design som gav veldig høy radiell amplitude i 1.mode.</p>

<p>Apache Derby er en Open Source-database utviklet i Java. Den er designet som en tradisjonell diskbasert database og er optimalisert for diskaksess. Målet med denne oppgaven er å finne måter å øke ytelsen på databaser der vi antar at hele databasen får plass i minnet. Vi ønsker å optimalisere for aksessering av data i minnet istedenfor på disken og på den måten gjøre databasen mer lik MMDB(Main Memory DataBase)-databaser. Dette har vi gjort ved å identifisere og erstatte flere disk-spesifikke moduler i Derby med nye moduler optimalisert for minneaksessering. Samtidig bruker vi eksisterende moduler for å oppnå persistens av dataene. Resultatene viser at ytelsen på leseaksesser i siste stabile versjon av Derby (10.2.2.0) kan økes med 70-200% og skriveaksesser med 20-100% avhengig av hvor mange klienter som benytter databasen samtidig.</p>

<p>Med økende bruk av smidige metoder de siste årene, har vi også fått et økt behov for teststrategier som enhetstesting, integrasjonstesting, regresjonstesting og akseptansetesting. De fleste testene er utviklerenes ansvar, men ansvaret for akseptansetesting ligger på kunden eller prosjektlederen. Kunden eller prosjektlederen har ofte ikke informasjon om forholdet mellom kravene til systemet som skal utvikles og akseptansetestene som viser at systemet kravene er korrekt implementert. Denne mangelen gjør det vanskelig å holde kontroll med progresjonen i prosjektet. Siden informasjon om prosjektprogresjon ofte blir samlet manuelt, kan den være utdatert eller ufullstendig. Dette prosjektet har laget et verktøy som tilbyr sporbarhet mellom tester og krav, og automatisk generering av rapporter i CubicTest. Disse rapportene viser i hvor stor grad kravene er dekket av tester. Verktøyet har fått navnet CubicProject, og skal øke nytteverdien av CubicTest ved modellering av akseptansetester for web applikasjoner ved å realisere en kobling mellom tester og krav. Før implementasjonen ble det arrangert en fokusgruppe i tilknytning til prosjektet som viste at sporbarheten mellom tester og krav var sterkt ønsket av både utviklere og prosjektledere. Nøkkelord: CubicTest, SeleniumExporter, JFeature, Smidig metodikk, Dekning av krav, Akseptansetesting.</p>