In conjunction with the possibility of inexpensive wireless communication, many products of tomorrow are developed with the support for wireless communication. The technology enables the possibilty of wireless communication to small plattforms at a realistic price. The cheap connectivity allows for great creativity and gives the developers imagination a wide discretion in the development of new products. This thesis aims to evaluate how the serial communication protocol Modbus RTU - RS232, performs and behaves when transported through meshed networks (Atmel lightweight mesh will be used in this thesis). The work was commissioned by M2M Solutions in J¨onk¨oping. The report will answer the following questions1. How does Modbus RTU behaves when transported through a meshed network. 2. How does Modbus RTU preform when transported through Atmel Lightweight Mesh.The authors have chosen to conduct action research to answer established questions. A test system consisting of both hardware and software was designed and created. With this system, several different tests were conducted and the results were observed and subjected to reflection. The different tests varied the distance, the network’s composition and location of the network infrastructure. Through observation of the test system and evaluation of the recorded data conclusions concering Modbus RTU’s performance and behavior during transport in Atmel lightweigh mesh has been drawn. The test system has been designed with the help of clients and previously made research. Modbus behaves nominally during transportation through Atmel lightweight mesh. Before the network is fully established, an inability to transport data has beend observed. The performance is evaluated by the time it takes to send data, the time is greatly affected by the following factors; Network composition and changes in signal strength (that creates changes in transport routes). For each additional node that traffic is transported through an increase of 5-10ms in the responstime was noted. The network’s ability to change the transport route is also expected to increase performance. The wireless communication provides a longer range than during transportation by standard conventional cable.Considering the results, the authors believe that Modbus RTU has the potential for use in transportation through wireless, meshed networks. One possible scenario is when several Modbus RTU masters are beeing used and data needs to be transported over large distances.

Användningen av trådlöst nätverk blev under början av 2000-talet mycket populärt bland privatpersoner, genom dess mobila fördelar, Tekniken medförde många fördelar, men också många nackdelar och frågan var hur många som verkligen hade blivit uppmärksammade på eller kände till dessa och därefter valt att skydda sina trådlösa nätverk. Det främsta syftet med denna uppsats var därmed att undersöka på vilken nivå säkerhetsmedvetandet låg i samhället vid användning av trådlöst nätverk vid gällande tidpunkt. Vidare handlade det också om att reda ut gällande rättsläge , vid handlingar mot eller via ett trådlöst nätverk, och mäta hur utbredd säkerhetsanvändningen var bland trådlösa hemmanätverk. För att besvara detta utgick vi från ett positivistiskt och deduktivt synsätt, med kvalitativa intervjuer för att reda ut gällande rättsläge, pejling av trådlöst nätverk för att mäta säkerhetsläget och kvantitativa enkätintervjuer, för att få fram typer av säkerhetsmedvetande, bland användare av trådlöst hemmanätverk. Innehållet i alla intervjuer baserades på fastställd fakta kring trådlöst nätverk, risker med tekniken, riskförebyggande säkerhetsrutiner och Svensk lag. Vi konstaterade slutligen att gällande rättsläge för närvarande var föråldrat och inte anpassat att hantera de risker som trådlöst nätverk hade medfört. Vidare visade resultatet på ökad säkerhetsanvändning bland trådlösa nätverk i samhället, och att det överlag var yngre användare som stod för denna ökning. Yngre användare visade sig även överlag ha ett högre säkerhetsmedvetande, än äldre, och då särskilt hög teknisk kunskap / The usage of Wireless local area networks (WLAN) became very popular amongst private citizens, during the beginning of the 21 century, because of its mobile advantages. The technology brought many advantages, but also many disadvantages and the question was how many had noticed or knew that these existed and afterwards had chosen to secure their WLAN. The main purpose of this thesis was to examine the current level of security awareness, in the community, when using WLAN. Other goals were to investigate the current general legal context, about actions against or through a WLAN, and measure the widespread usage of security within WLAN. To answer this we used a positivistic and deductive approach, with qualitative interviews to sort out the current general legal context, Wardriving to find and measure the current state of security within WLAN's and quantitative questionnaires to find out the most common types of security awareness amongst users of WLAN. The content of all this was based on facts about the WLAN technology, the risks that comes with it, risk preventing security routines and the Swedish law. Finally we established that the current general legal context was out-of-date and not adapted to handle the new risks that WLAN had brought. Further on the result also showed a increased usage of security amongst WLAN in the community and that the main reason for this was the younger WLAN owners. Younger users also turned out to have higher security awareness, than older users, and particularly very high technical knowledge.

Den här uppsatsen är utförd i syfte att teoretiskt introducera trådlös övervakning och styrning ombordpå fartyg och undersöka om det är ett alternativ till signalkablar. Arbetet belyser regelverk ochstandarder som är relevanta för en installation av trådlöst system ombord och vad som krävs för attinstallationen inte skall bryta mot befintliga bestämmelser och undersöker om trådlösa signaler kanöverföra information trots att sändarna/mottagarna är omgivna av bland annat maskiner och skott avmetall.De allra flesta fartyg har stora mängder med signalkablar ombord som har i uppgift att överföra dataoch signaler mellan olika platser på fartyget. Dessa kablar är ofta placerade tätt intill varandra ochmonterade på ofta svåråtkomliga platser vilket innebär att kabelbrott och andra fel med kablarna ärsvåra att felsöka. Som lösning på detta kan signalerna istället överföras via ett trådlöst nätverk vilkettar bort möjligheten med kabelbrott i signalkablar och behovet att felsöka utdragna signalkablar.Informationen som överförs trådlöst blir också tillgänglig på fler platser om maskinbesättningen harhanddatorer. Alltså finns inte längre behovet av att ta sig till en kontrollpanel för att avläsa informationutan den kan avläsas med en handdator vilket ger upphov till en förenkling och effektivisering avarbetet ombord.Resultatet för arbetet nåddes främst med insamling av relevanta regelkrav och föreskrifter frånTransportstyrelsen och klassningssällskapet DNV samt artiklar och rapporter med mer sakligt teknisktinnehåll och en intervju med en systemtekniker på ett svenskt universitet. Vilket visar att det teoretisktinte finns direkta hinder för en installation av trådlös signalöverföring ombord då inga lagar behandlarexakt just installationen av system med trådlösa signaler. Dock finns krav från klassningssällskap förfunktion och utförande av trådlösa nätverk. Utöver det står det i flera regelverk och standarder attalternativa system som har samma funktion som det befintliga kan godkännas så länge det inte gerupphov till försämrad säkerhet eller driftstörningar. Hänvisning till annan forskning visar också att dentrådlösa signalöverföringen går att bygga upp så att det inte störs ut av allt i fartyget som är byggt avmetall. / This essay is written with the purpose of theoretically introducing wireless monitoring and controllingon board ships and examine whether it is an alternative to signal cables that would work in reality. Theessay illustrates the regulations and standards that are relevant for the installation of a wireless systemon board and what is required for the installation not to violate existing regulations and examineswhether wireless signals can theoretically transmit information despite the fact that the signals aresurrounded by the ships metal hull.A majority of vessels have large ammounts of signal cables installed on board which have the purposeof transmitting data and signals between different locations on board. These signal cables are ofteninstalled tightly together and in difficultly accesible places which implicates that breakage in cables orother cable related issues are hard to troubleshoot and resolve. As a solution to this problem, thesignals that these cables are meant to carry can be transmitted wirelessly which completely eliminatescable breakage and the need of troubleshooting cable related issues in places that are hard to access.The information thats being transmitted wirelessly also becomes accesible in multiple places on boardas long as the crew on board uses handheld computers that are connected to the local network.Therefore there i no need to enter the control room to read the information that is being transmitted,but can instead be recieved wirelessly in the entire engine room using a handheld computer. Thismakes working in the engine room both easyer and more efficient.The results of this essay were achieved by collecting information from relevant regulations anddirectives from Transportstyrelsen and DNV and also articles and reports with substantive technicalcontent as well as a interview with a systemtechnician at a swedish university. The results shows thattheoretically there are no direct obstacles for the installation of wireless signal transmitters on board.As there are no specific regulations regarding wireless systems that directly correlate with what thisessay is mentioning. It is generally written that when it comes to electrical installations, the cablesbeing installed must, amongst other demands, meet certain dimensions and have a certain distance toeach other to prevent unnecessary magnetic fields to occur. This is not applicable to the wirelesssystem that the essay deals with as the essay is about eliminating signal cables. However it I stated inseveral regulations and standards that alternatives to already existing systems that have correspondingfunctions to the already existing systems can be considered as long as the alternative system does notcause operational disruptions or impair safety. Reference to other research shows that wireless signaltransmitting can be built in such ways that the wireless signals are not disrupted by the metal hull ofthe vessel.

På grund av populariteten utav trådlösa nätverk och dess ökade hot av laglösa accesspunkter krävs lösningar för upptäckt, undvikande samt motverkan att upplysas. Det existerar många olika tekniker men det finns ingen gyllene regel för vad som är mest passande för olika scenarier eller nätverksmiljöer. Specifikt så är detta otydligt i publika Wi-Fi nätverk. Syftet med denna studie var att primärt hitta olika tillvägagångssätt som en laglös accesspunkt kan upptäckas, undvikas och motverkas. Men även hur en nätverksadministratör eller dylikt ska gå tillväga för att välja just den lösningen som anses mest passande för dess scenario. För att besvara detta skapades ett ramverk som tydligt ger hänvisningar till en nätverksadministratör. Ramverket baseras på fördelar och nackdelar utav olika tillvägagångssätt medan det hänvisar till olika tillvägagångsval baserade på vad som eftersöks. Sådana faktorer kan vara säkerhet, användbarhet eller utplacering.Studien är baserad efter en systematisk litteraturstudie, som använde tre databaser för att samla in information. De databaser som användes i studien var ACM Digital Library, IEEExplorer och ScienceDirect. Genom att nyttja dessa databaser med specifikt formade söktermer kunde en stor mängd artiklar förvärvas. Därefter kunde artiklar delas in i olika teman med tematisk kodning, beroende på innehållet av varje artikel. Avslutningsvis hade studien 37 godkända artiklar med 4 identifierade teman som sammankopplar 13 kategorier. Genom dessa teman och dess innehåll utformades ett ramverk som utifrån olika val vägleder till passande lösningar.

In the context of the Internet of Things (IoT), commissioning is the process of securely adding a new device to a network. It covers many different tasks, including the physical deployment of devices and configuration of parameters. It is network installers who need to manually commission each device one by one with the help of commissioning tools. In practice, the first task for a network installer is to identify each device correctly before configuring it with proper parameters. Individually identifying each device, especially in a large network, is a very time-consuming process. This is also known as the identification problem. This project is going to address the problem.A novel device identification approach is presented in the thesis, and there is no human intervention involved in the identification process. Devices are trying to identify themselves based on predefined rules and given information. The approach is therefore called device self-identification, and it is implemented in two different algorithms. One is the centralized device selfidentification, and the other is the distributed device self-identification. In short, only one device participates in the device identification process in the centralized approach, and in the distributed counterpart, every device is part of the identification process.The results of the implementations show the potential of the new way to identify devices in IoT. Devices in both the centralized approach and the distributed approach are able to identify themselves given necessary information about the network. A detailed discussion regarding the two proposed algorithms and the network information is presented in the thesis. / I samband med Internet of Things (IoT) är igångkörning processen att säkert lägga till en ny enhet i ett nätverk. Den täcker många olika uppgifter, inklusive fysisk distribution av enheter och konfigurering av parametrar. Det är nätverksinstallatörer som måste manuellt beställa varje enhet en efter en med hjälp av installationsverktyg. I praktiken är den första uppgiften för en nätverksinstallatör att korrekt identifiera varje enhet innan den konfigureras med lämpliga parametrar. Att identifiera varje enhet speciellt i ett stort nätverk är en mycket tidskrävande process. Detta är också känt som identifieringsproblemet. Detta projekt kommer att ta itu med problemet.En nyhetsidentifieringsmetod presenteras i avhandlingen och det finns ingen mänsklig intervention involverad i identifieringsprocessen. Enheter försöker identifiera sig baserat på fördefinierade regler och information. Tillvägagångssättet kallas därför enhetens självidentifiering och det implementeras i två olika algoritmer, en är centraliserad enhetens självidentifiering och den andra är distribuerad enhetens självidentifiering. Kort sagt, endast en enhet deltar i enhetsidentifieringsprocessen i centraliserat tillvägagångssätt, och i distribuerad motsvarighet är varje enhet en del av identifieringsprocessen.Resultaten av implementationerna visar potentialen för det nya sättet att identifiera enheter i IoT. Enheter i både centraliserat tillvägagångssätt och distribuerat tillvägagångssätt kan identifiera sig med den information som krävs för nätverket. En detaljerad diskussion om de två föreslagna algoritmerna och nätverksinformationen presenteras i avhandlingen.

This thesis presents the work of a master degree project in mechatronics by two students from The Royal Institute of Technology. The project was carried out during spring 2017 in collaboration with Bosch Rexroth Mellansel as part of their desire to improve their operations. It is also in line with the Bosch Groups ambition to lead the development within Industry 4.0. The aim was to investigate the information need on a discrete manufacturing process and how radio-frequency identification (RFID) can be used to cover that need. The background research was made with qualitative methods using a literature review on relevant areas and a case study of Bosch Rexroth Mellansel. A discrete event simulation was created to confirm the possibilities of an RFID tracking system. It acted as a target for what the developed demonstrator should fulfil and was realised through a system of four wireless nodes connected in a mesh network. The plant in Mellansel partially implemented a Bosch standardised RFID system in parallel with the development of the demonstrator, which enabled a comparison of the two systems. The results show that from a tag event, which gives information on what, where and when, it is possible to, in real time, analyse and visualise valuable key performance indicators for a production process. It is also possible to use the data to automate transactions in an enterprise resource system which removes non-value adding activities from an operator while also ensuring consistency in the reporting procedure. The results indicate that benefits can be achieved. However, this requires further quantitative analysis before it can be fully confirmed and be used to push the development of Industry 4.0 forward. / Denna rapport presenterar ett examensarbete inom mekatronik av två studenter från Kungliga Tekniska Högskolan. Projektet genomfördes under våren 2017 i samarbete med Bosch Rexroth Mellansel som en del av deras strävan att förbättra sin verksamhet. Det ligger också i linje med Bosch koncernens ambition att leda utvecklingen inom Industri 4.0. Syftet var att undersöka informationsbehovet hos en diskret tillverkningsprocess och hur radio-frequency identification (RFID) kan användas för att täcka detta behov. Bakgrundsstudien gjordes med kvalitativa metoder som litteraturstudie inom relevanta områden och en fallstudie av en produktionsprocess inom Bosch Rexroth Mellansel. En simulering av produktionsprocessen skapades för att bekräfta möjligheterna av att använda ett RFID system för spårning av objekt. Den fungerade som ett mål för vad den utvecklade demonstratorn skulle uppfylla och realiserades genom en prototyp bestående av fyra trådlösa noder samlade i ett mesh nätverk. Parallellt med utvecklingen av demonstratorn gemomförde fabriken i Mellansel en del-implementering av en Bosch-standardiserad RFID lösning, vilket möjliggjorde en jämförelse av de två systemen. Resultaten visar att det från en avläsning av en tag, som ger information om vad, var och när, så är möjligt att i realtid analysera och visualisera värdefulla nyckeltal för en produktionsprocess. Det är också möjligt att använda data för att automatisera transaktioner i ett affärssystem som tar bort icke värdeskapande aktiviteter för operatören och samtidigt säkerställer en standardiserad rapporteringsprocess. Resultaten visar att fördelar kan uppnås men kräver ytterligare kvantitativ analys innan de kan bekräftas till fullo och användas för att driva utvecklingen av Industri 4.0 framåt.

Shortages of electricity in larger cities in Sweden are becoming more common and might increase with an increased consumption. The thesis focuses on lights due to approximately 19 - 20% of the total electricity consumption coming from lights. It examines whether a control system consisting of an Motion Detection Dimming (MDD) System combined with a Daylight-Linked Control System (DLCS) that illuminates the workspace of individual employees while avoiding bright spots in a Swedish office context achieves an energy gain. An MDD system activates different lamps depending on if motion was detected while the DLCS adjusts the brightness the lights emit depending on the natural light in the area. Data was gathered which connected spans of cloudiness to lux (lx) values. This allowed for simulations for the year with the least amount of brightness and the year with the most amount of brightness, since the 2000s. Workers movement in an office environment was also documented. The results for both of the data gatherings where imported in to a simulation that calculated the electrical energy, in kWh. Three scenarios were created and simulated; all workers being at the office moving around, hybrid working and lastly all employees being present but never leaving their desks. The results showed that an energy gain could be achieved from all three scenarios, 48,9 - 50,1% for the first, 40,1 - 41,2% for the second and 4,4 - 5,5% for the final, compared to the offices current consumption. According to the results an MDD-system would lower the energy consumption, in a Swedish office environment, without creating a ”bright spot”. This meant that the master thesis succeeded in proving that it was, with high probability, possible. However, the savings would not increase significantly with the Daylight-Linked Control System. / Elektricitetsbrist i storstäder i Sverige blir mer vanliga och kan öka med en ökad elkonsumption. Arbetet fokuserar på ljus eftersom cirka 19 - 20% av den totala energikonsumptionen kommer från ljus. Projektet undersöker om ett Motion Detection Dimming (MDD) System kombinerat med ett Daylight-Linked Control System (DLCS) som lyser upp arbetsområdet för individuella anställda medan ljusa fläckar undviks i ett Svenskt kontorssammanhang kan spara energi. Ett MDD system aktiverar olika lampor beroende på om rörelse blev detekterat medan ett DLCS justerar styrkan på lamporna beroende på naturliga ljuset i omgivningen. Data som kopplade ihop molnighets-spann med lux-värden samlades ihop. Detta möjliggjorde simuleringar för ljusaste och mörkaste året efter år 2000 att göras. Hur anställda rörde sig i kontorsmiljön dokumenterades även. Resultaten från datainsamlingarna importerades in till en simulering som beräknade elenergin, i kWh. Simuleringarna utfördes för tre scenarios; alla arbetare är på kontoret och rör sig i det designerade området, hybridarbete och slutligen alla anställda är på kontoret men lämnar aldrig sina skrivbord. Resultatet påvisade att en energivinst kunde uppnås i alla tre scenarios, 48,9 - 50,1% för det första, 40,1 - 41,2% för den andra och 4,4 - 5,5% för det sista, jämfört med kontorets nuvarandra energikonsumption. Enligt resultaten minskar ett MDD-system energikonsumptionen,i en svensk kontorsmiljö, utan att bilda ljusfläckar. Detta medför att arbetet lyckades bevisa att det är, med hög sannolikhet möjligt. Å andra sidan visade det sig att besparingarna för Daylight-Linked Control System inte var stora i jämförelse.

By scanning the area for Bluetooth-signals, users can find and subscribe to Bluetooth-advertisements and thus estimate its current position. The position is used to identify what actions could be executed in the premises. This report explains the underlying technology and proposes a system architecture for a Android application that together with user authentication, WebSockets and API's could control doors, ventilation, lighting and other indoor devices wirelessly. This project was carried out in collaboration with ÅF Technology AB, Embedded Systems, where the goal was to conduct a pre-study and propose how to add contextual awareness to mobile devices, implement and evaluate a working system. / Genom att läsa av området på Bluetooth-signaler kan användare hitta och prenumerera på Bluetooth-annonseringar och därmed skatta sin position. Positionen används för att identifiera vilka handlingar som trådlöst kan uträttas i lokalen. Denna rapport förklarar bakomliggande teknik och föreslår systemarkitektur för en Android applikation som tillsammans med Autentisering, WebSockets och tillhörande API kan styra närliggande elektriska enheter, så som ventilation, dörrar och kaffemaskiner. Detta projekt utfördes tillsammans med ÅF Technology AB, Embedded Systems där målet är att genomföra en förstudie där möjliga teknologier, arkitektur, API:er samt hårdvara utvärderas som ligger till grund för implementering och utvärdering av ett fungerande system.

As the rapid progress in technology changes our daily life, it also changes how the Industry works. The new developments enable technologies such as the Internet of Moving Things (IoMT), and through these technologies, new challenges arise. IoMT adds one more vital issue, localization, to be solved in comparison to the Internet of Things (IoT). To enable IoMT in the manufacturing industry, there are still problems that need to be overcome. Critical statements such as power consumption, price, accuracy, data management, and size. In this thesis, an evaluation of a new sensor system for an air pneumatic grinder is conducted. The features of the sensor system are to report data from the grinder to the cloud and to localize the position of the grinder. The focus was to optimize the localization algorithm and power consumption of the system. The localization of the grinder was conducted with a new and improved algorithm, Ring Error Difference System (REDS), introduced in this thesis. The new algorithm increased the previous known iRingLA accuracy from 2.91 m to 2.33 m for Bluetooth Low Energy (BLE) and from 3.99 m to 2.84 for Wi-Fi, according to the experiments performed. The final system was able to estimate the operation runtime with an error of 24 s for an operational runtime of 905 s. The operational lifetime of the system was 242 h and 45 h, respectively, for BLE and Wi-Fi. An optimized software was introduced to decrease power consumption. The optimized version was estimated to have an operational lifetime of 1540 h for BLE, which did not reach the wanted lifetime of 3000 h set by Atlas Copco. Hence, I conclude that the hardware, Wemos ESP32, used in the thesis, is not feasible for this solution. Simpler hardware, than the Wemos ESP32, should be used to be able to reach the goal of 3000 h. / De stora framstegen inom dagens teknik förvandlar inte bara vårt dagliga liv det förändrar också tekniken inom industrin. Den nya tekniken möjliggör framsteg så som Internet of Moving Things (IOMT), vilket leder till nya utmaningar. IoMT jämfört med Internet of Things (IoT) lägger till ytterligare utmaningar att lösa så som lokalisering. För att kunna använda IoMT inom tillverkningsindustrin måste ett flertal problem hanteras så som strömförbrukning, pris och noggrannhet på lokaliseringen, datahantering och storlek på systemet. I denna masteruppsatts gör jag en utvärdering av ett nytt sensorsystem för luftdrivna slipmaskiner. Detta sensorsystem rapporterar data från slipmaskinen till molnet och rapporterar positionen av utrustningen. Fokuset på uppsatsen var att optimera lokaliseringsalgoritmen och minska strömförbrukningen för systemet. Lokaliseringen av slipmaskinen gjordes med en ny och förbättrad algoritm, Ring Error Difference System (REDS), som jag introducerar i avhandlingen. Algoritmen förbättrade den tidigare kända RSSI-baserade iRingLA från 2,91 m till 2,33 m med Bluetooth Low Energy (BLE) och från 3,99 m till 2,84 m för Wi-Fi. Det slutliga systemet kunde uppskatta drifttiden med en avvikelse på 24 s av den verkliga drifttiden, 905 s. Systemets operativa livslängd var 242 timmar och 45 timmar för BLE respektive Wi-Fi. Dessutom infördes en optimerad programvara för att minska strömförbrukningen. Den optimerade versionen beräknades ha en livslängd på 1540 timmar för BLE, vilket inte når den önskade livslängden på 3000 timmar satt av Atlas Copco. Ifrån mitt arbete drar jag slutsatsen att hårdvaran som används i uppsatsen, inte kan användas i en slutlig produkt. En enklare hårdvara än Wemos ESP32 bör användas för att kunna nå målet på 3000 timmar.

The Internet of Things (IoT) is an umbrella term for smart things connected to the Internet. Connected sensors may be used to the benefit of smart building management systems. This thesis describes the development of a sensor based building management system prototype, lightweight enough to run on a single network camera. The focus of the research was investigating if the system prototype was scalable, and capable of storing and analyzing data gathered from a large amount of sensors relevant to the field of building management. The prototype was developed through a five-stage systems development process, and evaluated using simulations and case studies. The finished prototype was able to gather and store data from a few hundred real-time sensors using limited hardware. Tests showed that the network camera should be capable of managing at least 100 sensors. The system itself is scalable with the use of more powerful hardware. However, using a distributed architecture would be preferable if more sensors are required. This could be achieved by creating a distributed network of cameras, where each camera manages its own set of sensors. This could both increase scalability and make the system more robust and reliable.