Mobil datakonsumtion har drastiskt ökat de senaste åren vilket belastar de existerande kommunikationsnätverken. I och med den ökade belastningen av existerande infrastrukturer krävs det nya kommunikationslösningar. Detta har i sin tur skapat ett behov för dataavlastning på fasta nätverk, exempelvis Wi-Fi-nätverk. I denna studie undersöker vi genom simuleringar hur vi kan underhålla ett storskaligt och dynamiskt Bluetooth meshnätverk i en miljö likt Stortorget under Malmöfestivalen. Vi implementerar en nätverkstopologi för Bluetooth, scatternettopologin, i nätverkssimulatorn NS-3 och utför simuleringar där vi provocerar förändringar i topologin. Resultaten av våra simuleringar visar på att nätverket lyckas återhämta sig vid förändring i topologin, att scatternettopologin minst klarar av 240 dynamiska mobila noder samt att max 3 noder påverkas vid förändringar i topologin för simuleringar av upp till 240 noder. / Mobile data consumption has drastically increased in the recent years which stress theexisting communication networks. As an effect of the increased load a demand for newcommunication solutions has arisen, creating a need for data offloading onto fixed networks such as Wi-Fi. In this thesis, we aim to study how to maintain and reconstruct a large and dynamic Bluetooth mesh network in an environment such as Stortorget during Malmöfestivalen. We implement a network topology specific for Bluetooth, the scatternet topology, in the network simulator NS-3 and run simulations in which we provoke changes in the network topology. The result of our simulations shows that the network is able to heal itself when the topology changes, that the scatternet topology can manage up to 240 dynamic mobile nodes and that at most 3 nodes are affected when the topology changes during simulations of up to 240 nodes.

A mesh network is a technology that is being repopularized and becoming commonly used by the general public. As this increase in use is observed, technologies such as Bluetooth are being adapted to create mesh variants. In this thesis, a Bluetooth mesh network is created and tested using raspberry pi 4’s and the Bluetooth interface, btferret. This thesis attempts to approach the limits of this technology using accessible tools, outlining the performance the network possesses to serve as a guideline to determine if it suitable for use for tasks at hand. Experimentation is split into two overarching methods where a test for latency and throughput is conducted. The thesis goes on to expose these tests to different stressors, categorized as either internal or external. The data collected aims to show the impacts of internal properties, in this case size of the packets transmitted, the size of the network, and finally the number of hops a packet is able to make within the network. The external factors tested for consists of various environmental properties in the form of obstacles and interference. Walls and a microwaves were used as obstacles while WiFi and other Bluetooth signals were used for interference. The results show that Bluetooth Low Energy (BLE) mesh networks are clearly affected by several internal and external factors. From the experimentation conducted, the thesis illustrates the relative effects of each property the tests are exposed to. / Ett mesh nätverk är en teknik som blivit populär igen och används ofta av allmänheten. Eftersom denna ökade användning observeras, tekniker som Bluetooth anpassas för att skapa mesh nätverksvarianter. I denna avhandling skapas och testas ett Bluetoothnätverk med Raspberry pi 4’s och Bluetoothgränssnittet, btferret. Denna uppsats försöker nå gränserna för denna teknik med hjälp av tillgängliga verktyg, definiera nätverks prestandan som en riktlinje för att avgöra om det är lämpligt för användning för uppgifter till hands. Resultaten visar att BLE mesh nätverk har tydliga begränsningar som avslöjar sig i olika sammanhang. I denna raport så undersöks paket storlek och antal hopp som ett paket kan göra inom nätverket utan signifikant prestandafall. Dessutom har olika andra faktorer, såsom väggar och andra störande radiofrekvenser visat sig påverka nätverket. Från alla experiment som genomförts så illustreras relativa effekt av det olika faktorer.

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.