Predictive maintenance plays a crucial role in preventing unexpected equipment failures and maintaining assets in good operating conditions in various systems. One such scenario where predictive maintenance has been widely used is in battery management systems for electronic vehicles based on lithium batteries, where the risk of failure can be reduced by predicting the remaining useful life of the lithium battery. This project developed a DL model based on Long Short-Term Memory networks which was able to generalize new and various kinds of battery. The model was implemented on a low-cost, low-power using embedded artifcial intelligence, which enables local model execution, reducing costs, time, and risks associated with transferring data to the cloud. To further optimize the model and reduce its memory usage, quantization was applied before porting it to an embedded system based on the STM32 MCU. The results show that the model migration was successful, with low memory cost and no signifcant degradation in accuracy. Finally, the memory usage of the prediction model was also analyzed. / Predictiv underhåll har en avgörande roll för att förebygga oväntade utrustningsfel och bibehålla tillgångar i god driftsvillkor i olika system. Ett scenario där predictivt underhåll har använts mycket är i batterihanteringssystem för elfordon baserade på litiumbatterier, där risken för fel kan reduceras genom att förutsäga den återstående användbarhetsperioden för litiumbatteriet. I det här projektet utvecklades djupinlärningsprediktiva modeller med hjälp av Keras sekventiella modell för att representera en ferlagersneural nätverk och en Lång Korttidsminne modell för tidserieprediktion. Dessa modeller implementerades på en lågkostnad, låglägesmikrokontroller med inbyggd artifcial intelligence, vilket möjliggör lokal modellkörning, vilket reducerar kostnader, tid och risker med att överföra data till molnet. För att ytterligare optimera modellen och minska dess minnesfotavtryck tillämpades kvantisering innan den portades till en inbyggd system baserat på STM32 mikrokontroller. Resultaten visar att modellmigrationen var framgångsrik, med låg minneskostnad och ingen signifkant försämring av precisionen. Slutligen analyserades även minnesanvändningen av prediktionsmodellen.

The increased use of computer systems for storing private data or doing critical operations leads to some security issues gathered in the area cybersecurity. This neologism leads people to think about the security of information systems and general-purpose computers. However, with the growth of the Internet of Things, embedded systems are also concerned with these issues. The speed of development of this area often leads to a backwardness in the security features. The thesis investigates the security of embedded systems by focusing on embedded software. After classifying the vulnerabilities which could be encountered in this field, a first part of this work introduces the realisation of a document gathering guidelines related to secure development of embedded software. This realisation is based on an analysis of the literature review, but also on the knowledge of engineers of the company. These guidelines are applied to the project of a client. The result of their application allows us to prove their consistency and to write a set of recommendations to enhance the security of the project. The thesis presents the implementation of some of them. Particularly, it introduces a way to secure an Inter-Process Communication (IPC) mean: D-Bus, through a proof of concept. The result shows that the security policy of D-Bus is efficient against some attacks. Nevertheless, it also points out that some att acks remain feasible. The solution is implemented on an embedded board to analyse the computational overhead related to this embedded aspect. As expected, a more complex and detailed a policy is, the higher the overhead tends to be. Nevertheless, this computational overhead is proportional to the number of rules of the policy. / Den ökade användningen av datorsystem för att lagra privata data eller göra kritiska operationer leder till vissa säkerhetsproblem som samlas i området cybersäkerhet. Denna neologism leder människor att tänka på säkerhetssystemen för informationssystem och allmänt tillgängliga datorer. Men med tillväxten av saker i saken är inbyggda system också berörda av dessa frågor. Utvecklingshastigheten för detta område leder ofta till en underutveckling säkerhetsfunktionerna.Avhandlingen undersöker säkerheten för inbyggda system genom att fokusera på inbyggd programvara. Efter att ha klassificerat de sårbarheter som kan uppstå i det här fältet introducerar en första del av det här arbetet realisationen av ett dokument av riktlinjer om säker utveckling av inbyggd programvara. Denna insikt bygger på en analys av litteraturgranskningen, men också på kunskap om ingenjörer i företaget. Dessa riktlinjer tillämpas på en kunds projekt.Resultatet av deras ansökan gör det möjligt för oss att bevisa deras konsistens och att skriva rekommendationer för att förbättra projektets säkerhet. Avhandlingen presenterar genomförandet av några av dem. Ett sätt införs särskilt patt säkra en interprocesskommunikation (IPC) menande: DBus, genom ett konceptbevis. Resultatet visar att D-Busens säkerhetspolitik är effektiv mot vissa attacker. Det påpekar emellertid också att vissa attacker fortfarande är möjliga. Lösningen implementeras på ett inbyggd kort för att analysera beräkningsoverhead som är relaterad till denna inbyggda aspekt. Som förväntat är en mer komplex och detaljerad politik, desto högr e överhuvudtaget tenderar att vara. Ändå är denna beräkningskostnad proportionell mot antalet av regler av säkerhetspolitiken.

Buildings contribute to various environmental impacts. Office fit out, as a type of refurbishment in the building life cycle, tends to recur often and is resource-intensive. Still few studies have researched the topic. Through four fit out case studies in offices in Sweden, this study investigates the impacts of office fit out by calculating the waste generation and embodied carbon of fit out. The results show that the waste generation and embodied carbon for each case study projects was 31-38 kg/m2 refurbished GFA and 93-96 kg CO2e/m2 refurbished GFA. Over time, the accumulated recurring embodied carbon of fit out can surpass the initial embodied carbon of the building when no improvement for embodied carbon reductions is made. Scenarios modelling explores how prolonging fit out recurrency and incorporating circular methods to the practice could reduce the accumulation of embodied carbon of fit out. According to the results, recommendations for the actors involved are proposed and methodological reflections are presented. This study provides an overview and initial understanding of the impacts of fit out from real-life cases to help identify what can be done to reduce environmental impacts. / Byggnader bidrar till olika typer av miljöpåverkan. Hyresgästanpassning i kontorsbyggnader är en typ av renovering under en byggnads livscykel som tenderar att upprepas många gånger och är resurskrävande. Trots det är det få studier som än så länge har undersökt ämnet. Genom fyra fallstudier av hyresgästanpassningsprojekt i kontorsbyggnader i Sverige studeras effekterna av hyresgästanpassning genom att beräkna generering av avfall och inbyggd klimatpåverkan (eng. embodied carbon). Resultaten visar att för de fyra fallstudierna genereras avfall i omfattningen 31-38 kg/m2 renoverad BTA och inbyggd klimatpåverkan i omfattningen 93-96 kg CO2e/m2 renoverad BTA. Över tid kan den ackumulerade inbyggda klimatpåverkan av återkommande hyresgästanpassningsprojekt överskrida byggnadens initiala inbyggda klimatpåverkan när inga strategier för att minska inbyggd klimatpåverkan tillämpas i projekten. Modellering av ett antal scenarier undersökte hur en lägre frekvens av återkommande hyresgästanpassningsprojekt och införlivning av cirkulära strategier kan minska ackumuleringen av inbyggd klimatpåverkan över byggnadens livscykel. Baserat på studiens resultat föreslås rekommendationer till berörda aktörer och reflektioner som rör beräkningsmetoden presenteras. Den här studien ger en översiktlig förståelse av klimatpåverkan av hyresgästanpassning i kontorsbyggnader från verkliga fallstudier, vilket kan bidra med att identifiera vad som kan göras för att minska miljöpåverkan.

Continuous Integration (CI) techniques are widely adopted in web and application development but have received limited attention in the embedded software domain. This thesis investigates the application of CI techniques in embedded software development through a case study at Cobolt AB, a company specializing in optoelectronics. The study aims to identify suitable CI techniques, assess implementation efforts, and evaluate the impact of CI adoption in this domain. A CI service is implemented using Jenkins as the automation server, following an iterative development and deployment process. The service incorporates multi-target compilation, automated unit testing, test reporting, visual CI feedback, and trunk-based development. These techniques prove effective for embedded software with a modular firmware architecture. However, automated system testing encounters limitations due to the need for manual interaction with hardware targets. Challenges encountered during implementation, such as learning CI tools, managing build tool dependencies, and addressing manual input requirements for system testing, are overcome through iterative implementation, distributed build architecture, and selective test automation. Developers’ resistance to CI adoption diminishes as they experience the positive impact of the CI service. CI adoption in the embedded domain brings benefits such as fast bug detection, increased developer motivation, higher confidence in code quality, and encouragement for standardization n. No noticeable negative impacts are observed. Future research should focus on integrating hardware-in-the-loop simulation systems for comprehensive automated system testing, exploring validation on multiple hardware targets, and studying the vertical scaling capabilities of distributed build architectures with Jenkins. / Kontinuerlig integration (CI) tekniker används i stor utsträckning inom webboch applikationsutveckling, men har fått begränsad uppmärksamhet inom inbyggd programvarudomän. Denna avhandling undersöker tillämpningen av CI-tekniker inom inbyggd programvaruutveckling genom en fallstudie vid Cobolt AB, ett företag specialiserat på optoelektronik. Studien syftar till att identifiera lämpliga CI-tekniker, bedöma implementeringsinsatser och utvärdera effekten av CI-användning inom detta område. En CI-tjänst implementeras med Jenkins som automatiseringsserver, efter en iterativ utvecklings- och distribueringsprocess. Tjänsten inkluderar kompilering för flera målenheter, automatiserad enhetstestning, testrapportering, visuell CI-återkoppling och utveckling baserad på huvudgrenen. Dessa tekniker visar sig vara effektiva för inbyggd programvara med en modulär firmware-arkitektur. Dock begränsas automatiserad systemtestning av behovet av manuell interaktion med hårdvarumål. Utmaningar som uppstår under implementeringen, såsom att lära sig CIverktyg, hantera byggverktygsberoenden och hantera manuella indatakrav för systemtestning, övervinner genom iterativ implementering, distribuerade byggarkitekturer och selektiv testautomatisering. Utvecklarnas motstånd mot CI-användning minskar när de upplever de positiva effekterna av CI-tjänsten. CI-användning inom inbyggd programvaruutveckling medför fördelar som snabb upptäckt av fel, ökad utvecklar motivation, högre förtroende för kodkvalitet och främjande av standardisering. Inga märkbara negativa effekter observeras. Framtida forskning bör fokusera på att integrera hårdvaru-i-loop simulering för omfattande automatiserad systemtestning, utforska validering på flera hårdvarumål och studera de vertikala skalningsmöjligheterna hos distribuerade byggarkitekturer med Jenkins.

As technology advances, embedded systems become increasingly complex, with embedded software implemented on platforms with many processors running in parallel. Testing such software on hardware might not always be possible and, when possible, can be time-consuming and costly. An alternative to using real hardware is to use simulation methods instead. This thesis project explores one approach using multiple parallel Linux processes and barrier synchronization for simulating embedded software. An implementation consisting of a simulation engine and multiple simulated cores was designed. This implementation is evaluated for accuracy and speed by comparing it to another barrier synchronization tool that does not use parallelism. The results indicate that the sequential tool has an accuracy error that is doubled for every added simulated core. However, the parallel simulator can handle these situations without any accuracy error increase. Regarding speed, the parallel implementation is approximately 30% slower for longer simulations. However, simulation speed could be increased by utilizing some unused potential in the parallelism. / I takt med den tekniska utvecklingen blir de inbyggda systemen alltmer komplexa, med inbyggd programvara implmenterad på plattformar med många processorer som körs parallellt. Att testa sådan programvara på hårdvara är inte alltid möjligt och, när det är möjligt, kan det vara tidsödande och kostsamt. Ett alternativ till att använda riktig hårdvara är att istället använda simuleringsmetoder. I detta examensarbete undersöks en metod som använder flera parallella Linux-processer och barriärsynkronisering för simulering av inbyggd mjukvara. En implementering bestående av en simuleringsmotor och flera simulerade kärnor framställs. Denna implementering utvärderas för noggrannhet och hastighet genom att jämföra den med ett annat verktyg med barriärsynkronisering som inte använder parallellism. Resultaten indikerar att det sekventiella verktyget har ett noggrannhetsfel som fördubblas för varje tillagd simulerad kärna. Den parallella simulatorn kan dock hantera dessa situationer utan att noggrannhetsfelet ökar. När det gäller hastighet är den parallella implementeringen ungefär 30% långsammare för längre simulationer. Simuleringshastigheten kan möjligtvis ökas genom att utnyttja en del oanvänd potential i parallellismen.

The field of neuromorphic computing concerns simulating the information processing of a brain in software or hardware on a computing platform. One neuromorphic platform that uses specialized hardware is SpiNNaker. It is an integrated circuit consisting of multiple general purpose processing cores that can run simulations of neurons. A custom on-chip network mimics the high level of neuron interconnectedness in a brain. The second generation of this chip is currently in development and a prototype, JiB 2, is used in this thesis. This chip has a Ball Grid Array (BGA) footprint and requires several supply voltage levels to operate making implementation more complex. To use such a chip in an autonomous robot, the hardware needs to be in a small form factor. It is beneficial to use an intermediary platform with support for many actuators and sensors to avoid having to develop new drivers (and because the processing power of individual blocks in JiB 2 is not well suited to these tasks). This thesis shows how a platform for autonomous use in robots can be designed with the current prototype chip. It details the design decisions made for the power supply and using the footprint. The existing software is explained and modifications made are shown. Some performance metrics (memory requirements, power and cost) are characterized. A simple program running on the prototype chip with input and output from a microcontroller development board using STM32 is demonstrated. This project suggests a path to deploy software on the JiB 2 and let it interact with the physical world. / Att i en dator eller speciell hårdvara simulera hur neuroner i en hjärna interagerar i sitt informationsutbyte studeras inom fältet neouromorfisk databehandling. Eftersom utbytet sker med snabba länkar mellan många oberoende enheter är traditionell datorhårdvara inte lämpad att implementera sådana skeenden. Därför finns specialhårdvara som bättre efterlikar detta utbyte genom att, till exempel, använda många enkla processorkärnor (för att simulera neuroner) tillsammans med ett snabbt nätverk på kretsen (och mellan flera kretsar). Ett användningsområde är i större komplexa system men det finns en efterfrågan att kunna använda den även i mer begränsade kontexter. En sådan specialhårdvara är den integrerade kretsen SpiNNaker (Spiking Neural Network Architecture). En andra generationen av den kretsen är under utveckling och projektet i denna uppsats har arbetat med en begränsad prototyp kallad JiB2. Målet har varit att bygga en plattform som visar hur JiB 2 kan utnyttjas fristående i en robot. Detta kräver hårdvara som är möjlig att enkelt ladda med nya program. Den behöver klara att strömförsörja kretsen från exempelvis ett batteri. Den ska också ha möjlighet att koppla in- och utsignaler till programmet som körs i specialkretsen. Detta arbete visar att hårdvara går att tillverka i en storlek som lämpar sig för använding i robotar. Ett flöde för utveckling och drifttagning av programvara till plattformen demonstreras.

This paper investigates how audio monitoring systems should be designed, in the context of smart cities and in accordance with Swedish legislation. Audio monitoring for smart cities is promising and have previously shown great potential. However its opportunities are still relatively unexplored. ShotSpotter is one of several examples of audio monitoring in the context of smart cities. In the US only, the system has successfully been used to alert and locate shootings in over 90 cities. However, the technology is surrounded by controversies and there has been debate whether audio monitoring systems are compatible with law. Compatibility is critical since incompatibility could result in severe sanctions. Research related to this paper has been conducted according to the Design Science research strategy. The research resulted in design guidelines for audio monitoring systems, for law enforcement purposes, in accordance with Swedish law. The design guidelines are based upon existing audio monitoring systems, previous research and empirical data. The empirical data consists of 12 interviews with experts in law, phonetics and digital forensics. Additionally, the design guidelines have been evaluated by an expert in a criteria-based evaluation interview. Results of the research shows that it is, in fact, possible to design audio monitoring systems, in the context of smart cities, in accordance with Swedish legislation. The design guidelines can be applied in the development of audio monitoring systems with law enforcement purposes. With some modification, they can also be used for audio monitoring systems with other purposes. / Uppsatsen syftar till att undersöka hur ljudövervakningssystem inom ramen för smarta städer- konceptet bör utformas i enlighet med svensk lagstiftning. Ljudövervakning för smarta städer har visat på stor potential och ännu är dess möjligheter outforskade. ShotSpotter är ett av flera exempel på ljudövervakning inom ramen för smarta städer. Systemet har med framgång använts för att uppmärksamma och lokalisera skottlossningar i över 90 amerikanska städer. Det råder dock debatt huruvida ljudövervakningssystemet är kompatibelt med lagstiftning. Denna kompatibilitet är kritisk då det motsatta kan resultera i stränga påföljder och därmed utgöra direkta hinder för implementation. Forskning i relation till uppsatsen har genomförts inom ramen för forskningsstrategin Design Science. Forskningsprocessen har mynnat ut i designriktlinjer för hur ett ljudövervakningssystem med brottsbekämpande syfte bör utformas i enlighet med svensk lagstiftning. Designriktlinjerna baseras på befintliga ljudövervakningssystem, tidigare forskning och omfattande empiriskt underlag. Det empiriska underlaget utgörs av 12 intervjuer med olika typer av experter inom juridik, fonetik och IT- forensik. Designriktlinjerna har med framgång utvärderats i en kriteriebaserad expertintervju. Av forskningsresultatet att döma är det möjligt att utforma ljudövervakningssystem för smarta städer i enlighet med svensk lagstiftning. De framtagna designriktlinjerna kan användas vid utveckling av ljudövervakningssystem med brottsbekämpande syfte. Med viss modifikation kan de även användas för ljudövervakningssystem med andra syften.

Det finns enorma mängder data att samla in om dagens internetanvändare. Det går idag att med hjälp av människors digitala avtryck avgöra vad de har för intressen, vart de rör sig, samt hur de i framtiden kan komma att agera. I denna studie har det studerats vilken roll attityder och tidigare kunskaper om digitala fotspår har i användandet av internet. Inom ramen för denna uppsats har det också studerats om och hur teorier grundande i begreppen tillit, integritet och egenmakt har haft för inverkan på informanterna. I studien har det använts kulturella sonder för att agera provokatör och inspiratör inför de efterföljande intervjuerna. Resultatet visar att tidigare utbildning och förkunskaper om digitala fotspår har en liten till icke existerande effekt på användandet. Istället verkar det som att tidigare upplevelser och attityder kring digitala fotspår har en större inverkan på användandet av internet. / There are huge amounts of data to collect on today's internet users. Today, with the help of digital footprints, we can calculate people´s interests, where they are moving, and how they may act in the future. In this study, I look at the functions of attitudes and previous knowledge of digital footprints in the use of the internet. In the context of this essay, it has also been examined how theories founded on the concepts trust, integrity and empowerment have had an impact on the informants. In the study, cultural probes have been used to act as provocateur and as inspiration for the subsequent interviews. The result shows that previous education and knowledge for digital footprints have a small to non-existent effect on the use. Instead, it seems that previous experiences and attitudes about digital footprints have a greater impact on the use of the internet.

Samhällsplanerare står inför utmaningar när det kommer till att förse en växande befolkning med bostäder, och samtidigt värna om att staden ska utvecklas i en hållbar riktning. Renoveringar av det befintliga bostadsbeståndet utgör en del av klimatpåverkan som kommer från bygg- och fastighetssektorn, följaktligen är det nödvändigt att minska klimatpåverkan från renoveringar samtidigt som hyresgästernas tillgång till bostäder inte får påverkas negativt. Denna uppsats syftar till att utreda skärningspunkter mellan ekologisk och social hållbarhet vid renoveringar av flerbostadshus med upplåtelseform hyresrätt. Genom att studera klimatpåverkan från tre renoveringsprojekt i en svensk kontext identifierar vi vad som har stor klimatpåverkan och när det finns möjlighet att ta vid klimatbesparande åtgärder. Uppsatsen innehåller klimatberäkningar som utgår från Boverkets beräkningssätt för klimatdeklaration och beaktar klimatpåverkan från produktskedet, transport och byggspill från byggnader. Med utgångspunkt från ett teoretiskt ramverk för att mäta social hållbarhet, har vi även genomfört en intervjustudie för att ta reda på hur ett antal utvalda bostadsbolag arbetar med social hållbarhet vid renoveringsprojekt. Vidare studerar vi vilka effekter en lag om klimatdeklaration för större renoveringar kan leda till och hur det kan främja utvecklingen av mer hållbara renoveringar. Resultat och diskussion lyfter det faktum att varje projekt är unikt och att klimatpåverkan från renoveringsprojekt beror på materialval och mängder av material som köpts in i samband med renoveringen. Påverkan från produktsskedet är störst och det är därmed i ett tidigt skede som utredning av klimatbesparande renoveringsstrategier gör störst skillnad. På samma sätt är det i det tidiga skedet viktigt att ta reda på hur renoveringen kan komma att påverka hyresgästens möjlighet att bo kvar efter en renovering samt dess möjlighet till ett fungerande vardagsliv under renoveringen. / Urban planners face challenges in providing housing for a growing population while ensuring that the city develops in a sustainable way. Renovations of the existing housing stock constitute a part of the climate impact coming from the construction and property sector, thus it is necessary to reduce the climate impact of renovations while ensuring that tenants' access to housing is not negatively affected. This thesis aims to investigate the intersections between ecological and social sustainability in renovations of multi-family housing with rental apartments. By studying the climate impact of three renovation projects in a Swedish context, we identify what has a large climate impact and when there is an opportunity to take climate-saving measures. The thesis contains climate calculations based on the Swedish National Board of Housing, Building and Planning's calculation method for climate declarations and considers the climate impact of the product phase, transport, and construction waste from buildings. Based on a theoretical framework for measuring social sustainability, we have also conducted an interview study to find out how a number of selected housing companies work with social sustainability in renovation projects. Furthermore, we study what effects a law on climate declaration for major renovations can lead to and how it can promote the development of more sustainable renovations. Results and discussion highlight the fact that each project is unique, and that the climate impact of renovation projects depends on the choice of materials and the amount of materials purchased in connection with the renovation. The impact of the product phase is the greatest and it is therefore at an early stage that the investigation of climate-saving renovation strategies makes the greatest difference. Similarly, it is important in the early stages to find out how the renovation may affect the tenant's ability to remain in the home after the renovation and their ability to function in everyday life during the renovation.

Den här rapporten beskriver ett examensarbete i elektroteknik på Kungliga tekniska högskolan. Syftet var att skapa en unik systemlösning där ett CAN-adapterkort (Controller Area Network) skulle integreras med ett system för övervakning av däcktryck i tunga fordon. Målet var att presentera mätvärden från ventilsensorer på en persondator. Systemet för övervakning av lufttryck heter J1939 – TPMS och är en färdig produkt. J1939 – TPMS skickar CAN-ramar på en CAN-buss i J1939-format. Dessa ramar ska läsas in av adapterkortet och presenteras på ett terminalprogram på en persondator. Arbetet har bestått av att utreda hur systemet J1939 – TPMS fungerar i detalj. Rollen för protokollet J1939 och dess förhållande till CAN har förklarats. Hur J1939-ramar tolkas och hur mätdata rörande TPMS avkodas har beskrivits i detalj. Principer för hur en CAN-nod fungerar har klargjorts. Baserat på detta har ett CAN-adapterkort konstruerats. Konstruktionen har inneburit komponentval, design av elektronikschema, design av mönsterkort och utveckling av inbyggd programvara. Resultatet blev ett färdigt och fungerande CAN-adapterkort som har testats med J1939 – TPMS. Kraven för projektet uppfylldes. Dock så kommer mer arbete med kortet och systemet behövas för att det ska bli en färdig produkt. Arbetet genomfördes hos Motion Control i Västerås AB i samarbete med Transeco Däckservice. / This report describes a degree project at the Royal Institute of Technology. The purpose was to create a unique system solution in which a CAN adapter card (Controller Area Network) was to be integrated with an air pressure monitoring system for heavy duty vehicles. The goal was to present measurement values ​​from valve sensors on a personal computer. The air pressure monitoring system is called J1939 - TPMS and is a finished product. J1939 - TPMS sends CAN-frames to a CAN-bus in J1939 format. These frames are to be read by the adapter card and presented on a terminal program on a personal computer. The job has been to investigate how the J1939 - TPMS system works in detail. The role of the J1939 protocol and its relationship with CAN has been clarified. Also, a detailed description of how J1939 frames are interpreted and how the measuring data TPMS is decoded is done. Principles for how a CAN node works has been clarified. Based on this, a CAN adapter card has been designed. The design has included component selection, design of electronics schema, design of computer cards and development of embedded software. The result was a ready-to-use CAN adapter card tested with J1939-TPMS. Requirements for the project were met. However, more work with the card will be needed to make it a finished product. The work was carried out at Motion Control in Västerås AB in cooperation with Transeco Däckservice (Transeco Tire Service).