Syftet med examensarbetet är att analysera, implementera och utvärdera metoder för nätverksövervakning av trådlös kommunikationsutrustning i företaget Fibras nätverk. I dag sköts driften av cirka 2300 accesspunkter i Västerås stads trådlösa nätverk av Fibra. I nätverket ingår ett antal Wireless LAN Controller (WLC), vars uppgift är att hantera och konfigurera alla accesspunkter. Varje WLC kan hantera upp till 400 accesspunkter och sköter exempelvis autentiseringen av användarna. Dessutom finns det en Whats Up Gold server, vars uppgift är att samla in information om det trådlösa nätverket. Själva nätverksövervakningen presenteras i ett webbgränssnitt för drift personalen på Fibra. Examensarbetet utvärderar vilka delar av nätverket som bör övervakas, vilken information som ska samlas in och hur resultatet av övervakningen ska presenteras för drift personalen på Fibra. Dessutom görs en utvärdering av hur kommunikationen mellan Whats Up Gold servern och WLC sker bäst. Det nätverksövervakningsprogram som Fibra valt använda är Whats Up Gold. Examensarbetet inkluderar dock samtliga aspekter av nätverksövervakningsproblemet, inte bara de som ingår i programmet Whats Up Gold. Resultatet av implementationen innebär att driftpersonalen på Fibra får en särskild vy i Whats Up Gold webbgränssnitt. Den används för att felsöka och för att få en översikt av det trådlösa nätverket. Personalen får också tillgång till en larmvy, där WLC och berörda accesspunkter visas vid eventuella driftstörningar. Larmfunktionen i WLC skickar automatiskt SMS och e-mail till personal som har beredskap. Lösningen för att göra kommunikationen möjlig mellan server och WLC görs med en PBR (Policy Based Routing). En PBR är en teknik för att göra routing beslut baserat på diverse kriterier som är konfigurerade av en administratör. Genom att Fibra inför bra nätverksövervakning kommer antalet oplanerade driftstopp minska och tillgängligheten öka. Det innebär också att eventuella nätverksfel upptäcks snabbare och felsökningen i nätverket blir betydligt lättare. Nätverksövervakning sparar följaktligen både pengar och tid för ett företag som Fibra. / The purpose of this study is to analyse, implement and evaluate methods for network monitoring of wireless communication in the company Fibra. Today, Fibra managed the operation of around 2,300 access points in Västerås. The network includes a number of Wireless LAN Controller (WLC), whose task is to manage and configure all access points. Each WLC can have up to 400 access points and manage, for example, authentication of users. A servers job is to collect information from the wireless network and monitoring the result and present it in a web interface for the administrators. The thesis evaluates which parts of the network that should be monitored and what information should be gathered and how the results of the monitoring will be presented to the user. There should also be an evaluation of how the communication between the server and the WLC should be done. The network monitoring tools Fibra select to use is Whats Up Gold. The work, however, includes all aspects of the network management problem, not just those included in the program Whats Up Gold. The result of implementation means that the operating staff at Fibra received a special view of Whats Up Gold's web interface, used to troubleshoot and get an overview of the wireless network. The staff will also have access to an alarm view, where the WLC and the access points displayed on any incident. The alarm function of the WLC automatically sends SMS and e-mail to personal on duty. The solution to make communication possible between the server and the WLC is made with a PBR (Policy Based Routing). A PBR is a technology to make routing decisions based on various criteria that are configured by an administrator. By implementing network monitoring, the number of unplanned downtime is reduced and availability increased. It also means that any network failure is detected faster and troubleshooting the network becomes much easier. Network Monitoring consequently saves both money and time to a company such as Fibra.

In this thesis project, a ZigBee-connected water alarm has been constructed. An Xbee 3 ZigBee radio module is programmed to send warnings to an other Xbee 3 ZigBee module if an analogue input falls below the threshold value. An PCB with the Xbee module, resistors, a transistor, LEDs and an battery attachment is manufactured and mounted. A sensor plate is made and attached to the PCB and connected with the analogue pin at the Xbee module. The water alarm works and can operate in large ZigBee networks, even with ZigBee products from other manufacturers. The water alarm can easily be hidden beneath a machine for a long time, it is slightly wider than a battery and with measurements every five minutes, abattery of 220 mAh will last more than 10 years. / Ett ZigBee-uppkopplat vattenlarm konstrueras. Radiomodulen Xbee 3 ZigBee programmeras till att skicka ett varningsmeddelande till en annan XBee 3 ZigBee-modul om värdet på en av de analoga ingångarna understiger ett gränsvärde. Ett kretskort tillverkas där XBee-modulen samt resistorer, en transistor, LED-lampor och ett batterifäste monteras. Även en sensorplatta tillverkas och monteras ihop med kretskortet så sensorn sammankopplas med den analoga ingången på XBee-modulen. Vattenlarmet fungerar och kan operera över stora ZigBee-nätverk, även innehållandes ZigBee-produkter av andra tillverkare. Eftersom vattenlarmet endast är någon millimeter bredare än sitt batteri är det platt och lätt att gömma under en maskin. Vattenlarmet är dessutom väldigt energisnålt, vid mätning efter vatten en gång var femte minut håller ett vanligt batteri på 220 mAh i över 10 år.

This bachelor thesis explores the threat of Stingrays, fake cell towers, to the mobile network. The increasing availability of open-source technology and hardware has made it easier to build Stingrays. Stingrays can threaten the privacy and security of individuals and their devices, making it critical to understand the effectiveness and practicalities of the attack. This study evaluates the feasibility and the practical danger of Stingrays using open-source software and available hardware, filling a gap in research on the subject. First, a literature study was made to understand the mobile network, security vulnerabilities and existing countermeasures to achieve this. Thereon, a Stingray was constructed, and attacks were simulated with different settings and scenarios to determine their practical and effective use. The results show the possibility of Stingray attacks with the mentioned equipment, but underline the need for a more advanced system for real-world attacks. / Denna kandidatuppsats utforskar hotet från Stingrays, falska mobiltorn, på mobilnätet. Den ökande tillgängligheten av öppen-källkod teknologi och hårdvara har gjort det lättare att bygga Stingrays. Stingrays kan hota integriteten och säkerheten av individer och deras enheter, vilket gör det avgörande att förstå effektiviteten och praktikaliteter av attacken. Studiens mål är att utvärdera möjligheten och den praktiska faran med Stingrays genom att använda programvara med öppen källkod och tillgänglig hårdvara, vilket fyller en lucka i forskning inom ämnet. Först gjordes en litteraturstudie för att förstå mobila nätverket, säkerhetssårbarheter och befintliga motåtgärder för att uppnå detta. Därefter konstruerade vi en Stingray och simulerade attacker med olika inställningar och i olika scenarier för att avgöra deras praktiska och effektiva användning. Resultaten visar möjligheten av Stingray-attacker med den nämnda utrustningen men understryker behovet av ett mer advancerat system för verkliga attacker.

The last decades has seen the rise of digitization and automation of certain tasks at dangerous work environments though this has not yet affected the firefighting profession. With sensors and remote vehicles it is possible to aid the firefighters in analyzing a situation and aid them in the extinguishing efforts which reduces risks and time spent finding the fires. This thesis proposes a solution to such a problem by designing and implementing a case study. The test system was tested in a controlled environment to verify the functionality of the system. The results show that this is possible using low resolution thermal imaging equipment. The case study also shows that standard imaging equipment is a useful tool to determine the severity of the scene as well as searching for people. / Under de senaste decennierna har digitaliseringen och automatisering av uppgifter i farliga arbetsmiljöer ökat, detta har inte ännu påverkat brandkåren. Med hjälp av sensorer och fjärrstyrda fordon kan detta göra det möjligt att hjälpa brandmän att analysera en situation och hjälpa till med brandsläckning vilket reducerar riskerna och tid att hitta bränder. Denna avhandling framför en lösning till ett sådant problem genom att skapa och implementera en fallstudie. Testsystemet var testat i en kontrollerad miljö att verifiera funktionaliteten av systemet. Resultaten visar att det är möjligt att använda sig av en lågupplöst värmekamera. Fallstudien visade även att bildutrustning är ett användbart verktyg för att bestämma allvarlighetsgraden av miljön och för att söka efter människor.

Med framväxten av framtida mobilgenerationer bortom 5G, studeras nya teknologier för att tillgodose de förväntade kraven för framtida tjänster som Ultra-Reliable Low Latency Communications (URLLC) eller Virtual Reality. Bland dessa teknologier uppstår Reconfigurable Intelligent Surfaces (RIS) som en av de mest lovande på grund av deras förmåga att förbättra kanalen samtidigt som de bara ökar nätverkets energiförbrukning måttligt. Men flera utmaningar måste lösas innan de kan distribueras. I denna avhandling studerar vi strategier för att positionera RIS för att uppnå maximal SNR-täckning i en utomhusförökningsmiljö. Vår modell tar hänsyn till effekterna av skuggfading och siktlinje (LoS). En jämförelse mellan centraliserade och distribuerade distributioner övervägs också. Dessutom bedöms den nödvändiga storleken på RIS för att matcha täckningen av en liten cell. Resultaten visar att de bästa positionerna för att distribuera en RIS ligger nära de mobila terminalerna, i närheten av gränsen mellan täckta och utomtäckta områden. Man drar slutsatsen att en centraliserad distribution är bättre än en distribuerad, och en genomförbar storlek på RIS som matchar den lilla celltäckningen erhålls. / With the emergence of future mobile generations beyond 5G, novel technologies are studied to satisfy the envisioned requirements of future services such as Ultra-Reliable Low Latency Communications (URLLC) or Virtual Reality. Among these technologies, Reconfigurable Intelligent Surfaces (RIS) arise as one of the most promising due to their capabilities to improve the channel while only modestly increasing the network energy consumption. However, multiple challenges have to be addressed before they can be deployed. In this thesis, we study strategies for positioning the RIS to achieve maximum SNR coverage in an outdoor propagation environment. Our model takes into account the effects of shadow fading and line-of-sight (LoS). A comparison between centralized and distributed deployments is also considered. Additionally, the required size of RIS to match the coverage of a small cell is assessed. The results show that the best positions to deploy a RIS lie close to the mobile terminals, in the vicinity of the boundary between covered and out-of-coverage areas. It is concluded that a centralized deployment is better than a distributed one, and a feasible size of the RIS which matches the small cell coverage is obtained.

The PAL (Practise and Learn) Original is a ball board consisting of three wooden boards placed in a triangle, developed to practise football players’ passing ability and first touch. The former Swedish international footballer Jessica Landström observed that these ball boards can, if they are improved, help footballers to develop even more skills while practicing alone. Landstr¨om’s idea was to put lamps on top off the ball boards which light up when a certain ball board expects to receive a pass. This would force the player to look up instead of looking at the ball and hence improve their vision. We concluded that speaking also is important within football. So our objective became to follow up on the development of the simple PAL Original to a ball board which rotates towards a sound source. We wanted to achieve this without configuring the PAL Original’s construction. With the purpose of executing the idea we needed to estimate the angle between a sound source and a face of the ball board, rotate the ball board with an electric motor, communicate wirelessly between units and detect a ball hit when the ball board receives a pass. The final prototype consists of two systems, one system executing the sound source localization and rotation and the other system executing the detection of ball hit and wireless communication. The first system uses time difference of arrival (TDOA) between incoming sound for three sound sensors to calculate an angle, which in turn is communicated to a DC motorthat executes the rotation. The other system combines an LED to light up when a pass is expected, an accelerometer to detect a pass, and radio transceivers to communicate with each other. When at least three of these devices are used a randomizing algorithm decides which one should light its LED next when the first one detects a pass. / PAL (Practice and Learn) Original är ett bollplank bestående av tre träskivor placerade i en triangel, utvecklad för att träna fotbollsspelares passningsförmåga och första touch. Jessica Landström, landslagsmeriterad fotbollsspelare, insåg att dessa bollplank kan utvecklas till att hjälpa fotbollsspelare att träna ännu fler områden vid indviduell träning. Landströms ursprungliga idé var att placera en lampa på bollplanket som lyser upp när den förväntar sig en passning, detta för att tvinga spelaren att titta upp istället för att titta på bollen, och därigenom träna spelarens spelförståelse. Vi drog slutsatsen att det också är mycket viktigt med kommunikation i fotboll. Vårt mål blev därför att vidareutveckla PAL Original till ett bollplank som roterar en sida mot en ljudkälla. Vi ville uppnå detta så att det är kompatibelt med PAL Original utan att ändra dess konstruktion. För att genomföra detta behövde vi alltså uppskatta vinkeln mellan en ljudkälla och en sida av det triangulära bollplanket, rotera bollplanket med en motor, kommunicera trådlöst och detektera när bollplanket mottar en passning. Den slutliga prototypen består av två system, ett system som utför lokalisering av ljudkälla samt rotation och ett system som utför detektering av bollträff samt hanterar trådlös kommunikation. Det första systemet utnyttjar tidsskillnad för ankomst, TDOA (Time Difference of Arrival), mellan inkommande ljud till tre ljudsensorer för att beräkna en vinkel, som i sin tur kommuniceras till en likströmsmotor som utför rotationen. Det andra systemet kombinerar en lysdiod som lyser när en passning förväntas, en accelerometer för att detektera att passning mottagits och radiosändare samt mottagare för trådlös kommunikation. När minst tre sådana enheter används, bestämmer en slumpgenerator vilken enhet som ska tända sin lysdiod när den första detekterar en passning.

The PAL (Practise and Learn) Original is a ball boardconsisting of three wooden boards placed in a triangle, developedto practise football players’ passing ability and firsttouch. The former Swedish international footballer JessicaLandstr¨om observed that these ball boards can, if they areimproved, help footballers to develop even more skills whilepracticing alone. Landstr¨om’s idea was to put lamps on topoff the ball boards which light up when a certain ball boardexpects to receive a pass. This would force the player tolook up instead of looking at the ball and hence improvetheir vision.We concluded that speaking also is important withinfootball. So our objective became to follow up on the developmentof the simple PAL Original to a ball board whichrotates towards a sound source. We wanted to achieve thiswithout configuring the PAL Original’s construction.With the purpose of executing the idea we needed toestimate the angle between a sound source and a face ofthe ball board, rotate the ball board with an electric motor,communicate wirelessly between units and detect a ball hitwhen the ball board receives a pass.The final prototype consists of two systems, one systemexecuting the sound source localization and rotation andthe other system executing the detection of ball hit andwireless communication.The first system uses time difference of arrival (TDOA)between incoming sound for three sound sensors to calculatean angle, which in turn is communicated to a DC motorthat executes the rotation.The other system combines an LED to light up whena pass is expected, an accelerometer to detect a pass, andradio transceivers to communicate with each other. Whenat least three of these devices are used a randomizing algorithmdecides which one should light its LED next whenthe first one detects a pass. / PAL (Practice and Learn) Original är ett bollplankbestående av tre träskivor placerade i en triangel, utveckladför att träna fotbollsspelares passningsförmåga och förstatouch. Jessica Landström, landslagsmeriterad fotbollsspelare,insåg att dessa bollplank kan utvecklas till att hjälpafotbollsspelare att träna ännu fler områden vid indviduellträning. Landströms ursprungliga idé var att placeraen lampa på bollplanket som lyser upp när den förväntarsig en passning, detta för att tvinga spelaren att titta uppistället för att titta på bollen, och därigenom träna spelarensspelförståelse.Vi drog slutsatsen att det också är mycket viktigt medkommunikation i fotboll. Vårt mål blev därför att vidareutvecklaPAL Original till ett bollplank som roterar en sidamot en ljudkälla. Vi ville uppnå detta så att det är kompatibeltmed PAL Original utan att ändra dess konstruktion.För att genomföra detta behövde vi alltså uppskattavinkeln mellan en ljudkälla och en sida av det triangulärabollplanket, rotera bollplanket med en motor, kommuniceratrådlöst och detektera när bollplanket mottar en passning.Den slutliga prototypen består av två system, ett systemsom utför lokalisering av ljudkälla samt rotation ochett system som utför detektering av bollträff samt hanterartrådlös kommunikation.Det första systemet utnyttjar tidsskillnad för ankomst,TDOA (Time Difference of Arrival), mellan inkommandeljud till tre ljudsensorer för att beräkna en vinkel, som i sintur kommuniceras till en likströmsmotor som utför rotationen.Det andra systemet kombinerar en lysdiod som lysernär en passning förväntas, en accelerometer för att detekteraatt passning mottagits och radiosändare samt mottagareför trådlös kommunikation. När minst tre sådana enheteranvänds, bestämmer en slumpgenerator vilken enhet somska tända sin lysdiod när den första detekterar en passning.

The Universal Access Transceiver (UAT) is one of the two datalinks available in Automatic Dependent Surveillance Broadcast (ADS-B) system to facilitate air traffic control and flight tracking of small and general-purpose aircraft. By allowing aircraft to be tracked passively through a radio broadcast of the aircraft position and flight information, flight safety can be ensured and air traffic order is maintained. With the ADS-B initiative, surveillance is encouraged to cover not only residential areas but also remote regions where the infrastructure of a radar station is less likely to be available. Hence a passive, low-power, compact and portable device that receives the radio signal and shares the extracted flight information to control center is welcomed so that air traffic control and surveillance to nearby aircraft can be made possible without massive infrastructure cost. The aim of this thesis project is to develop a compact and portable solution of ADS-B UAT receiver using FPGA to demodulate the received UAT signal and extract valid UAT messages from it, as an extensional function to Skysense’s former product of ADS-B 1090ES receiver. The work presented herein mainly focuses on the development of FPGA functions of the receiver which comprises demodulating the digitized UAT signal and extract UAT payload message from the samples. This work demonstrates the design process and implementation of a 978 MHz UAT receiver using Altera Cyclone IV FPGA. The final demonstrated design is capable of demodulating sampled UAT signal and transfer the demodulated raw data bits to a processing unit through UART interface. Simulation result and synthesis report together with analysis are presented. / Universal Access Transceiver (UAT) är en av de två datalänkar som finns tillgängliga i Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B)-systemet för att underlätta flygkontroll och spårning av små och allmännyttiga flygplan. Genom att tillåta att flygplan spåras passivt genom en radiosändning av flygplanets position och flyginformation kan flygsäkerheten garanteras och flygordningen upprätthållas. Med ADS-B-initiativet uppmuntras övervakningen att inte bara omfatta bostadsområden utan även avlägsna regioner där det är mindre sannolikt att en radarstations infrastruktur är tillgänglig. Därför välkomnas en passiv, energisnål, kompakt och bärbar enhet som tar emot radiosignalen och delar den extraherade flyginformationen till kontrollcentralen så att flygkontroll och övervakning till närbelägna flygplan kan göras möjlig utan enorma infrastrukturkostnader. Syftet med detta avhandlingsprojekt är att utveckla en kompakt och bärbar lösning med ADS-B UAT-mottagare med FPGA som tilläggsfunktion till produkten ADS-B 1090ES-mottagare från företaget Skysense AB. Det arbete som presenteras här fokuserar främst på utvecklingen av FPGA-funktioner hos mottagaren, vilka består av att demodulera den digitaliserade UAT-signalen och extrahera UAT-meddelandet om nyttolast från proverna. Detta arbete visar designprocessen för och genomförandet av en 978 MHz UAT-mottagare med Altera Cyclone IV FPGA. Den slutgiltiga demonstrerade konstruktionen kan demodulera en samplad UAT-signal och överföra de demodulerade rådatabitarna till en behandlingsenhet genom UART-gränssnittet. Simuleringsresultat och sammanfattande rapport presenteras tillsammans.

Millimeter Wave (mmWave) is a key technology to meet the challenge of data rates and the lack of bandwidth in sub-6GHz networks. Due to a high operation frequency, the mmWave network has unique channel characteristics and a relatively high pathloss. Therefore, a dense deployment of Base Station (BS) is necessary, leading to a more frequent handover, which may cause a degradation of User Equipment (UE) experience. Furthermore, a massive number of devices cause an interference issue and a high dropping probability. In this project, we propose a handover method based on Reinforcement Learning (RL). This handover method provides a seamless connection and considers the load balancing. To verify the proposed method, Q-learning is selected to solve this RL problem and a simulation environment of mmWave is set up, including the pathloss model, system model, and beamforming. The average data rate, number of handovers, and number of available resources are evaluated during the movement of UEs. The results are compared with rate-max method and random backup method in different interference scenarios. Our proposed method shows a notable performance in terms of data rate, for example, while doubling the interference, the data rate decreases 8.6% with our method while it decreases 20% with the random-backup method. Moreover, our method has the minimum number of handovers in the trajectory. The performance in multiple trajectories is also illustrated and it performs as expected. / Millimeter Wave (mmWave) är en nyckelteknologi för att möta utmaningen med datahastigheter och bristen på bandbredd i sub-6GHz-nätverk. På grund av den höga driftsfrekvensen har mmWave-nätverket unika kanalegenskaper och en relativt hög banförlust. Därför är en tät användning av basstationen (BS) nödvändig vilket leder till en mer frekvent överlämning, vilket kan orsaka en försämring av User Equipment (UE) upplevelse. Dessutom orsakar ett stort antal enheter störningsproblem och en hög dropping probability. I det här projektet föreslår vi en överlämningsmetod baserad på Reinforcement Learning (RL). Denna överlämningsmetod ger en sömlös anslutning och tar hänsyn till lastbalanseringen. För att verifiera den föreslagna metoden har en simuleringsmiljö på mmWave ställts in, inklusive banförlust-modellen, systemmodellen och strålformning. Genomsnitt datahastighet, antal överlämningar och antal tillgängliga resurser utvärderas under förflyttning av UE: er. Resultaten jämförs med rate-max metod och slumpmässig säkerhetskopieringsmetod i olika störningsscenarier. Vår föreslagna metod visar en anmärkningsvärd prestanda när det gäller datahastighet, till exempel, när interferensen fördubblas minskar datahastigheten 8,6% med vår metod medan den minskar 20% med slumpmässig säkerhetskopieringsmetod. Dessutom har vår metod det minsta antalet överlämningar i banan. Prestandan i flera banor illustreras också och den fungerar som förväntat.

With the increasing demand for renewable energy, solar cells have become a crucial technology in meeting this need. Optimizing the placement of solar cells is essential and can be achieved by tracking their performance data. This project's goal was to develop an interface for collecting primarily solar cell-related data, although it is versatile enough to handle any type of data. The report details the sensors and components used in the standard interface. The final product is not strictly a transmitter or receiver, but includes a piece of breadboard allowing for the implementation of various circuits. Additionally, the practical aspects of data collection using a Raspberry Pi and database services are discussed. The completed system features transmitter and receiver circuits, which can be expanded into a larger mesh network as needed.