Due to the rapid growth of mobile networks, network operators need to expand their coverage and capacity. Addressing these two needs is challenging. One factor is the requirement for cost-efficient transport via heterogeneous networks. In order to achieve this goal, Internet connectivity is considered a cost-efficient transport option by many operators for small cell backhaul. This thesis project investigates if a small cell network's requirements can be fulfilled by utilizing Internet connectivity for backhaul. In order to answer this question several measurements have been made to assess different aspect of live networks and compare them with the network operator's requirements. Different measurement protocols are utilized to evaluate some of the key network characteristics, such as throughput, jitter, packet loss, and delay. These measurement protocols are described in this thesis. Moreover, improving the bandwidth available in real-time (BART) measurement method was one of the main achievements of this thesis project. Evaluation of the measurement results indicates that fiber based access together with Internet connectivity would be the best and cheapest solution as a backhaul for small cell network in comparison with almost all of the other types of broadband access technologies. It should be noted that asymmetric digital subscriber line (ADSL) and cable- TV access networks proved to be unable to meet the requirements for small cell backhaul. This project gives a clear picture of the current broadband access network infrastructure's attributes and highlights the possibility of reducing backhaul costs by using broadband Internet connectivity as a backhaul transport option. / Dagens snabbt ökande mobilia datatrafik gör att nätverksoperatörerna behöver utöka både täckning och kapacitet hos sina nät. Att tillgodose båda dessa behov är en utmaning. Ett krav är kostnadseffektiva transporter via heterogena nätverk. För att uppfylla detta utreder många operatörer möjligheten att använda Internet-baserad returtrafik (backhaul) för småceller. Detta examensarbete utreder huruvida kraven för småceller kan uppfyllas genom att utnyttja en Internet-baserad returtrafik. För att kunna besvara denna fråga har flera mätningar utförts i syfte att bedöma olika aspekter av verkliga nätverk och jämföra dem med nätverksoperatörens krav. Olika mätprotokoll utnyttjas för att utvärdera några av de viktigaste egenskaperna hos nätet, såsom hastighet, jitter, paketförluster och förseningar. Dessa mätprotokoll beskrivs i dettta examensarbete. Dessutom/Vidare har metoden "bandbredd tillgänglig för realtidsmätningar" bandwidth available in real-time (BART) förbättrats. Utvärdering av mätresultaten visar att fiberbaserad access tillsammans med Internetanslutning är den bästa och billigaste returtrafiklösningen för småcellsnätverk för nästan alla olika typerna av bredbandsteknik, förutom för (asymmetric digital subscriber line) ADSL och kabelaccessnät. Detta projekt ger en tydlig bild av den aktuella nätinfrastrukturens egenskaper och möjligheten att reducera returtrafik-kostnaderna genom att använd bredbandsanslutning med Internet som transport kostnader.

This thesis is written on the subject of smart cities, where real-time temperature measuringsensors were tested at Vasakronan’s head office. The purpose of doing so was to evaluate theavailable sensor solutions for real-time measurements as well as analyze the sustainabilitybenefits of doing so. Three sensors were tested: Yanzi Climate, Texas Instruments SensorTag,and Smart Citizen Board. The measurements from the sensors were compared within the sensorsolution as well as between each other and the traditional measuring equipment Testo 480 andTinytags. A multi-criteria analysis was conducted to compare the qualities of the sensors, whichshowed that Yanzi was the best of these. Mainly this was due to the quality of measurementsand conformity within the sensor solution. The performance of the other sensor solutions weresimilar, although they had different strengths and weaknesses. Finally, the temperaturemeasurements from Yanzi was used to make a temperature map over the office. If implementedin real-time, this would serve as an indicator for the superintendents of the building whenmanaging the HVAC system, which could improve energy efficiency and decrease costs.Additionally, employees could use the temperature map for individual choice of the indoortemperature that suits them. This will result in improving social sustainability at the office, aswell as economic sustainability due to increased productivity of the employees. / Smarta städer är ett koncept som växer i popularitet bland forskare inom hållbarhet. Hittills harfokus främst varit på att minska energi- och materialflöden för hushåll, medan tillämpningar förkontor varit få. Därmed sågs ett behov av att utforska vilka hållbarhetsfördelar som kundeuppnås genom att tillämpa smarta städer-strategier på kontor.Syftet med examensarbetet är att utforska hur realtidsmätningar av temperatur på kontor kanbidra till hållbar utveckling. Detta inkluderar dels att utreda hur data från dessa mätningar kananvändas för att bidra till ökad hållbarhet, men också att implementera realtidsmätningar avtemperatur på kontor för att bedöma vilka möjligheter som finns i nuläget. Det var ocksånödvändigt att bedöma om sensorlösningarna har möjlighet att ersätta den traditionellautrustningen för temperaturmätningar.Arbetet krävde forskning inom områden som smarta kontor, sensorer med möjlighet att mätatemperatur i realtid, energiförbrukning i byggnader, traditionell mätutrustning för temperatur,och termisk komfort. Då sensorer med passande egenskaper för att kunna utföra testernafunnits gjordes ett val av tre sensorlösningar som skulle installeras på Vasakronans huvudkontor.Den huvudsakliga sensorlösningen som skulle placeras på hela kontoret valdes till Yanzi. De tvåövriga som skulle testas i mindre skala var Smart Citizen Board och Texas Instruments SensorTag.För att kunna avgöra kvaliteten på mätningarna var det nödvändigt att data sparades på ett brasätt. För Smart Citizen Board och Yanzi innebar detta att data var tvungen att hämtas från derasrespektive servrar, vilket gjordes genom att skriva program som kopplade upp mot deras servraroch hämtade data en gång i minuten. För Texas Instruments SensorTag gjordes lagring direkt pådatorns hårddisk.Yanzisensorerna som var installerade i en större skala användes också under testperioden för attsamla data till en temperaturkarta över kontoret. Den initiala tanken med temperaturkartan varatt användarna av kontoret skulle ha möjligheten att basera vart de sätter sig utifrån derastermiska preferenser. Därför behövdes även ett flertal test göras på Vasakronans kontor för attutröna om en temperaturkarta för denna användning skulle vara applicerbar där.Testerna på Vasakronans kontor var uppdelat i fem delar: 1) Jämförelse mellansensorlösningarna och de traditionellt använda Tinytag 2) Jämförelse mellan lufttemperaturenoch den operativa temperaturen och det termiska klimatet 3) Jämförelse mellansensorlösningarna och den traditionellt använda Testo 480 4) Test av sensorlösningarnastäckning på olika delar av kontoret 5) Insamling av data för temperaturkartan.I det första testet var sensorlösningarna placerade bredvid Tinytagsen och de var inställda för attmäta från fredag till tisdag. Resultaten från detta test var att det var stor skillnad i batteritidmellan sensorlösningarna samt att enhetlighet mellan de två enheterna från vardera lösningenvarierade kraftigt mellan de olika lösningarna. Yanzi bedömdes ha den bästa batteritiden ochenhetligheten mellan sensorernas mätningar.I det andra testet användes den traditionella utrustningen Testo 480 för att undersöka om detvar en signifikant skillnad i den termiska upplevelsen mellan olika områden på kontoret och ifalldessa kan användas för att skapa en temperaturkarta. Testet undersökte också omlufttemperatur var en bra indikator för den termiska upplevelsen i varje område. Resultatet från  detta test var att det är tillräckligt stora temperaturskillnader på Vasakronans kontor för att entemperaturkarta ska vara applicerbar. Slutsatsen var också att lufttemperatur är en tillräckligtbra indikator för det termiska klimatet.I det tredje testet jämfördes sensorlösningarnas tester med mätningarna av Testo 480. Dettagjordes för att utröna sensorlösningarnas noggrannhet. Testerna visade att Yanzi varsensorlösningen med de mest korrekta mätningarna.I testet av sensorernas räckvidd var det tydligt att SCB hade en fördel som endast berodde påhur bra Wi-Fi täckningen var i byggnaden. Varken Yanzi och TI hade täckning i hela byggnaden,då avstånden mellan gateway och sensorer blev för långt. Av de två hade Yanzi dock en fördel dåde kan använda sig av andra enheter som repeterar signalerna.I det sista testet samlades data in för att skapa temperaturkartan som användarna av kontoretskulle kunna basera sitt val av plats på. En lämplig skala och en prototyp av temperaturkartanutformades.Efter testperioden gjordes en multikriterieanalys för att avgöra vilken av sensorlösningarna sompassade denna typ av applikation bäst. Slutsatsen var att Yanzi var den som passade bäst. Dettaberodde främst på mätnoggrannheten, enhetligheten mellan sensorernas mätningar och att denvar mest pålitlig under testerna. TI och SCB hade liknande poäng men hade olika styrkor ochsvagheter och bör därför väljas för att passa varje enskilt fall.Slutsatserna av detta examensarbete är många. Studien har funnit att temperaturmätningar irealtid på kontoret kan bidra till en förbättrad hållbarhet. Förbättringarna uppnås främst inomenergibesparingar genom en annorlunda reglering av VVS-systemet och genom att förbättra dentermiska komforten hos användarna av kontoret via nyttjandet av temperaturkartan.I slutskedet av detta examensarbete är förhoppningarna att smarta städer och smarta byggnaderska fortsätta att utvecklas och då möjliggöras av sensorlösningar som fortfarande är ekonomisktförsvarbara men som är mer tillförlitliga än idag.

Poor air quality has been projected to be the world’s top cause of environmental premature mortality by 2050 surpassing poor sanitation and dirty water (IGBP / IGAC press release, 2012 ). One of the major challenges of air quality management is how to adequately quantify both the spatial and temporal variations of pollutants for the purpose of implementing necessary mitigation measures. The work described in this thesis aims to address this problem using novel electrochemical based air quality (AQ) sensors. These instruments are shown to provide cost effective, portable, reliable, indicative measurements for urban air quality assessment as well as for personal exposure studies. Three principal pollutants CO, NO and NO2 are simultaneously measured in each unit of the AQ instrument including temperature / RH measurements as well as GPS (for time and position) and GPRS for data transmission. Laboratory studies showed that the electrochemical sensor nodes can be highly sensitive, showing linear response during calibration tests at ppb level (0-160 ppb). The instrumental detection limits were found to be < 4 ppb (CO and NO) and < 1 ppb for NO2 with fast response time equivalent to t90 < 20 s. Several field studies were carried out involving deployment of both the mobile and static electrochemical sensor nodes. Results from some short-term studies in four different cities including Cambridge (UK), London (UK), Valencia (Spain) and Lagos (Nigeria) are presented. The measurements in these cities represent snapshot of the pollution levels, the stark contrast between the pollution level especially CO (mean mixing ratio of 16 ppm over 3 hrs) in Lagos and the other three cities is a reflection of the poor air quality in that part of the world. Results from long-term AQ monitoring using network of 46 static AQ sensors were used to characterise pollution in different environments ranging from urban to semi-urban and rural locations. By coupling meteorological information (wind measurements) with pollution data, pollution sources, and phenomena like the street canyon effect can be studied. Results from the long-term study also revealed that siting of the current fixed monitoring stations can fail to represent the actual air quality distribution and may therefore be unrepresentative. This work has shown the capability of electrochemical based AQ sensors in complementing the existing fixed site monitors thus demonstrating an emerging measurement paradigm for air quality monitoring and regulation, source attribution and human exposure studies.

No description available.

Die stetige Weiterentwicklung von Mess- und Überwachungstechnik ermöglicht Setzungsprozesse und Gebirgsdeformationen mit zunehmender Genauigkeit in numerischen Modellen abzubilden. Mit Hilfe von Laserscans, durchgeführt sowohl vor als auch während der Bauarbeiten, können genauere numerische Modelle erstellt werden. Die baubegleitende Anpassung der Modellgeometrie ermöglicht zudem eine weitere Nachkalibrierung der Simulationen und erhöht damit die Zuverlässigkeit von Prognoseberechnungen. Die Simulationsergebnisse können fortlaufend mit den ursprünglichen Planungen abgeglichen und somit Ausbauplanungen angepasst und optimiert werden. / The ongoing development of monitoring and surveillance technology enables us to reproduce subsidence and rock mass deformation in numerical models with increasing precision. Laserscans prior to and during the construction work increase the spatial accuracy of numerical models. Adjustments of the model geometry during the construction work allow a recalibration of models and increase the reliability of forecast simulations. Simulation results can be successively compared to construction plans and allow adjustments and optimizations of support designs.

Methane-based rocket propellant is gaining traction as a green technology with advantages in sustainability, cost-effectiveness, and performance. However, under high temperatures found in rocket nozzle cooling channels, methane can undergo thermal decomposition known as methane pyrolysis, resulting in the generation of hydrogen and solid carbon. This poses challenges to rocket engine performance and can eventually cause engine failure. Understanding and predicting the composition of evolved gases in rocket engine processes is therefore crucial. This thesis focuses on quantifying the production of hydrogen in the exhaust stream. To achieve this objective, a correlational measurement method utilizing sensors was developed and experimentally investigated. This approach involved the detailed mapping of sensor responses to variations in gas composition, temperature, and pressure, which were compared and validated against theoretical data derived from REFPROP; a widely used software tool for calculating gas properties. The sensors employed in this study enabled direct measurements of the speed of sound (SOS) and thermal conductivity (TCD) of the gas. The SOS measurements exhibited strong agreement with theoretical predictions in response to changes in hydrogen content. In contrast, the TCD measurements showed lower sensitivity to hydrogen. It was observed that temperature exhibited a substantial influence on both SOS and TCD compared to pressure. However, the implementation of experimental and theoretical correction coefficients effectively compensated for these effects. The resulting calibration curves demonstrated an absolute deviation of 0.2-0.3%vol in hydrogen concentration, which demonstrates the effectiveness of the developed method of quantifying hydrogen in gas mixtures. Lastly, the occurrence of methane pyrolysis was tested and confirmed. / Metan-baserat raketbränsle är en attraktiv grön teknologi med fördelar inom hållbarhet, kostnadseffektivitet och prestanda. Dock kan metan vid höga temperaturer funna i kylningskanalerna av raketmunnstycken undergå termisk sönderfallning via en process som kallas för metanpyrolys, vilket resulterar i produktionen av vätgas och fast kol. Detta medför utmaningar för prestandan av raketmotorn och kan i slutändan förstöra motorn. Det är därför mycket viktigt att kunna förstå och förutsäga sammansättningen av de gaser som bildas i processerna i raketmotorer. Detta examensarbete fokuserar på att kvantifiera produktionen av vätgas i avgasströmmen. För att uppnå detta mål utvecklades och experimentellt undersöktes en korrelationsmätmetod som använder sensorer. Detta tillvägagångssätt innebar en detaljerad kartläggning av sensorernas svar på variationer i gassammansättning, temperatur och tryck, som sedan jämfördes och validerades mot teoretiska data från REFPROP; ett välkänt programverktyg för beräkningen av gasegenskaper. De sensorer som användes i denna studie möjliggjorde direkta mätningar av ljudhastigheten (SOS) och värmeledningsförmågan (TCD) hos gasen. SOS-mätningarna visade en stark överensstämmelse med teoretiska förutsägelser som svar på förändringar i vätgasinnehållet. TCD-mätningarna visade däremot lägre känslighet för väte. Det observerades att temperaturen hade en betydande inverkan på både SOS och TCD jämfört med trycket. Implementeringen av experimentella och teoretiska korrigeringskoefficienter kompenserade dock effektivt för dessa effekter. De resulterande kalibreringskurvorna visade en absolut avvikelse på 0.2-0.3%vol i vätgaskoncentration, vilket betonar effektiviteten hos den utvecklade metoden för att kvantifiera väte i gasblandningar. Slutligen testades och bekräftades förekomsten av metanpyrolys.

As advances in thin films are made there is a parallel requirement to develop equipment capable of measuring their properties accurately and consistently. In addition there is a need to understand the parameters that are measured. Typical DPI measurements allow both the refractive index (related to density) and the thickness of the adsorbed layer to be calculated with relatively few assumptions, to a very high precision in real time. This thesis presents the research undertaken to develop multiple path length dual polarisation interferometry (MPL-DPI) and absorption enhanced dual polarisation interferometry (AE-DPI). In addition research is presented that can be used to improve the interpretation of the measured parameters for inhomogeneous films and uniaxial films. The new Interferometric technique MPL-DPI allows the thickness and refractive index of in situ and ex-situ coated ultra-thin films to be measured. The procedures and the mathematics required to calculate the properties of films have been described and the technique verified. The technique was demonstrated using films of PMMA, where good agreement was found with complementary techniques. Furthermore, some key features of MPL-DPI were demonstrated using the measurements of interfacially grafted acrylic acid. The absorption enhanced DPI uses the attenuation of the light within the waveguide, due to the light absorbing properties of a film on its surface. As the composition of a film changed, it was shown that the refractive index and extinction coefficients could be used to separate the mass of the components of the film that absorbed light, from the components of the film that did not. With the use of a semi-uniaxial model, the extra data from the attenuation in two polarisations was used to fit the extraordinary and ordinary extinction coefficients. The extraordinary and ordinary extinction coefficients were used to demonstrate that molecular orientation could be implied. The influence that an inhomogeneous film has on the measured thickness, refractive index and extinction coefficient fitted by homogeneous models were investigated. Formulas are presented to explain the thickness, refractive index and extinction coefficient of the measured film. A formula for the total mass per unit area that uses the refractive index was created to account for films that contain molecules of different refractive index increments (dn/dc's). To separate the mass of the individual molecular species from the total mass per unit area, formulas that use the extinction coefficient were derived so molecules that absorb light could be separated from those that do not. The mass calculated from the refractive index and the mass calculated from the extinction coefficient were also examined for uniaxial films. For uniaxial films both measures of the adsorbed mass were found to be relatively accurate and benefited from a partial cancellation of errors. The accuracy of the measurements made by dual polarisation interferometry technology is systematically examined throughout this thesis. Improvements in the calibration routines are suggested and a procedure for the identification and reduction of errors in the phase and contrast is demonstrated.