Denna rapport behandlar prestandaproblem i den nyligen standardiserade Mesh kommunikationsstandarden (IEEE 802.11s). I denna rapport, undersöker och förbättra vi ett förhållande som resulterar i reduktion av genomströmningen i en kedja av noder topologi. IEEE802.11s är mycket lovande med många fördelar för både IoT-systemen och trådlösa nätverk i båda hemmet och arbete.Vi arbetar med frågan om orättvisa när CSMA/CA tillämpas, vilket orsakar genomströmningsreduktion på grund av paketförluster och indikerar svältning. Vi analyserar konsekvenserna av Collision Avoidance (CA) mekanism och föreslår en ersättning för CA som är både rättvist och samtidigt kan upprätthålla undvikande av kollisioner. Vi implementera detta i en simulator och resultatet visar på betydligt högre end-to-end-genomströmning än standard CSMA/CA och inga paketförluster på grund av buffertspill. / This thesis rapport deals with the performance issues of the newly standardized Wireless mesh protocol (IEEE 802.11s). In this thesis, we work on improving the conditions that results in throughput degradation in a chain of nodes topology. The mesh standard is very promising with many advantages for both IoT systems and home wireless networks.We work on the issue of unfairness when CSMA/CA is applied, which causes throughput degradation due to packet loss and indicates starvation. We analyze the implication of the Collision Avoidance (CA) mechanism and propose a replacement for the CA that is both fair and able to maintain collision avoidance. We implement this in a simulator and the result shows significantly higher end-to-end throughput compared to the original CSMA/CA and no packet loss due to buffer overflow.

[EN] The insatiable demand for bandwidth of communication on the part of end-users, linked to the lowering the price of the terminals and in telecommunication services have led to a spectacular growth of the wireless communications market in recent years. Those entities that are responsible, at the international level, of the technological standardization have known to guide this growth writing standards as LTE (Long Term Evolution), IEEE 802.11 (WiFi) and IEEE 802.16 (WiMax) or 3G networks or 4GPP. They all share a common denominator, for the improvement of the spectral efficiency, the use of MIMO technologies, which uses multiple antennas on transmitter and receiver, and the use of high modulation schemes as 256QAM, introduced in revision 12 of the standard 3GPP-LTE. Under this perspective of great gains in the spectral efficiency, it is not surprising that MIMO technology has been incorporated into the standards mentioned above. However, achieving these gains is not trivial, to the extent that the VLSI implementation of this technology has become a challenge. In this thesis has undertaken a comprehensive study of different MIMO detectors, studying those belonging to the two families that show best features for being implemented in VLSI technology: successive interference cancellation (VBLAST detector) and based on a search in tree (KBest detector). Although initially the benefits achieved by the seconds (KBest) are far superior to those of the first (VBLAST), the recent appearance in the specialized literature of the Successive Projections Algorithm (SPA) opens the door to the development of a new detector, belonging to the family of the detectors of Successive Interference Cancellations (SIC), which will be able to compete in performance with the KBest detectors. This work provides the necessary algorithmic keys that make viable and competitive the hardware implementation of the SPA algorithm. In particular, two mechanisms of control of repetitions have been developed: Simplified-ESPA (SESPA) and Table-ESPA (TESPA), and the mechanisms for obtaining hard and soft output, existing in the literature, have been adapted to this algorithm. It has designed the first VLSI architecture for the SPA algorithm, being highly flexible, in the sense that adapts to different conditions of transmission and complies with the latest published specifications in the WiMAX and LTE standards. The flexibility of the architecture allows you to select different configurations of antennas in transmission and reception, from 2x2 to 4x4, different modulation schemes from QPSK until 256QAM, controls the balance between transmission rate and the benefits BER/FER and offers the soft output and hard output decisions. Finally, with this architecture has been implemented the SESPA and TESPA detectors, with soft output and hard output, in FPGA and ASIC technology. These detectors have been evaluated and compared to the best published in the specialized literature, achieving a peak rate of 465 Mbps for the detector SESPA 4x4 256QAM, with an area of 3.83 mm2 with a 90 nm technology. The detectors implemented offer as added value, in addition to the high configurability, the ability to decode 256-QAM without increasing the area. This feature is highly competitive with the non-linear detectors based on KBest, which are very sensitive, in regard to decoding rate and area, with the selected modulation scheme. In addition, the detectors based on ESPA reach a FER performance (soft output) clearly competitive with KBest detectors, due to a higher quality of the LLR generated by the ESPA. The comparison with other flexible architectures selected shows that the SESPA and TESPA detectors offer the greater configurability of transmission parameters and the best balance between area, BER performance and detection rate. / [ES] La insaciable demanda de ancho de banda de comunicación por parte de los usuarios finales, unido al abaratamiento de los terminales y de los servicios de telecomunicación han provocado un crecimiento espectacular del mercado de las comunicaciones inalámbricas en estos últimos años. Las entidades responsables, a nivel internacional, de la estandarización tecnológica han sabido acompañar y guiar este crecimiento redactando normas como LTE (Long Term Evolution), IEEE 802.11 (WiFi) e IEEE 802.16 (WiMax) o las redes 3G o 4GPP. Todas ellas comparten como denominador común, para la mejora de la eficiencia espectral, el uso de las tecnologías MIMO, que utiliza múltiples antenas en emisor y receptor, y el uso de esquemas de modulación elevados como 256QAM, introducido en la revisión 12 del estándar 3GPP-LTE. Bajo esta perspectiva de grandes ganancias en la eficiencia espectral, no es de extrañar que la tecnología MIMO haya sido incorporada en los estándares mencionados anteriormente. No obstante, conseguir estas ganancias no es trivial, hasta el punto de que la implementación VLSI de esta tecnología se ha convertido en un reto. En esta tesis se ha realizado un estudio exhaustivo de diferentes detectores MIMO, fijando el punto de mira en aquellos pertenecientes a las dos familias que muestran mejores características para su implementación VLSI: cancelación sucesiva de interferencias (detector VBLAST) y basados en búsqueda en árbol (detector KBest). Aunque inicialmente las prestaciones alcanzadas por los segundos (KBest) son muy superiores a las de los primeros (VBLAST), la reciente aparición en la literatura especializada del algoritmo de proyecciones sucesivas (SPA) abre la puerta al desarrollo de un nuevo detector, que pueda competir en prestaciones con los detectores KBest. La tesis aporta las claves algorítmicas necesarias que hacen viable y competitiva la implementación hardware del algoritmo SPA. En particular, se han desarrollado dos mecanismos de control de repeticiones: Simplified-ESPA (SESPA) y Table-ESPA (TESPA), y se han adaptado los mecanismos de obtención de salidas hard output y soft output, existentes en la literatura, a este algoritmo. Se ha diseñado la primera arquitectura VLSI para el algoritmo SPA, siendo ésta altamente flexible, en el sentido de que se adapta a diferentes condiciones de transmisión y cumple con las últimas especificaciones publicadas en los estándares WiMAX y LTE. La flexibilidad de la arquitectura permite seleccionar diferentes configuraciones de antenas en transmisión y recepción, desde 2x2 hasta 4x4, diferentes esquemas de modulación desde QPSK hasta 256QAM, controla el balance entre tasa de transmisión y las prestaciones BER/FER y ofrece las decisiones soft output y hard output. Finalmente, con esta arquitectura se ha realizado la implementación de los detectores SESPA y TESPA, con salidas soft output y hard output, en los dispositivos FPGA y ASIC. Estos detectores han sido evaluados y comparados con los mejores publicados en la literatura especializada, consiguiendo la tasa de pico máxima de 465 Mbps para el detector SESPA 4x4 256QAM, en un área de 3.83 mm2 con una tecnología de 90 nm. Los detectores implementados ofrecen como valor añadido, además de la alta configurabilidad, la posibilidad de decodificar 256QAM sin incrementar el área. Esta característica es altamente competitiva con los detectores no lineales basados en KBest, que son muy sensibles, en cuanto a tasa de decodificación y área se refiere, con el esquema de modulación seleccionado. Además, los detectores basados en ESPA alcanzan unas prestaciones FER (soft output) claramente competitivas con los detectores KBest, debido a la mayor calidad del LLR generado por el ESPA. La comparación con otras arquitecturas flexibles seleccionadas demuestra que los detectores SESPA y TESPA ofrecen la mayor configurabilidad de parámetros de transmisión y el mejor equilibrio entre área, pr / [CA] La insaciable demanda d'ample de banda de comunicació per part dels usuaris finals, unit a l'abaratiment dels terminals i dels servicis de telecomunicació han provocat un creixement espectacular del mercat de les comunicacions sense fils en aquests últims anys. Les entitats responsables, a nivell internacional, de l'estandardització tecnològica han sabut acompanyar i guiar aquest creixement redactant normes com LTE (Long Term Evolution), IEEE 802.11 (WiFi) i IEEE 802.16 (WiMax) o les xarxes 3G o 4GPP. Totes elles comparteixen com denominador comú, per a la millora de l'eficiència espectral, l'ús de les tecnologies MIMO, que utilitza múltiples antenes en emissor i receptor, i l'ús d'esquemes de modulació elevats com 256QAM, introduït en la revisió 12 de l'estàndard 3GPP-LTE. Baix esta perspectiva de grans guanys en l'eficiència espectral, no és d'estranyar que la tecnologia MIMO hi haja estat incorporada en els normatives mencionats anteriorment. No obstant això, aconseguir aquests guanys no és trivial, fins l'extrem que la implementació VLSI d'aquesta tecnologia s'ha convertit en un repte. En aquesta tesi s'ha realitzat un estudi exhaustiu de diferents detectors MIMO, fixant el punt de mira en aquells que pertanyen a les dos famílies que mostren millors característiques per a la seua implementació VLSI: cancel-lació successiva d'interferències (detector VBLAST) i els basats en recerca en arbre (detector KBest). Encara que inicialment les prestacions aconseguides pels segons (KBest) són molt superiors a les dels primers (VBLAST), la recent aparició en la literatura especialitzada de l'algoritme de projeccions successives (SPA) permet el desenvolupament d'un nou detector, que puga competir en prestacions amb els detectors KBest. Este treball aporta les claus algorítmiques necessàries que fan viable i competitiva la implementació hardware de l'algoritme SPA. En particular, s'han desenvolupat dos mecanismes de control de repeticions: Simplified-ESPA (SESPA) i Table-ESPA (TESPA), i s'han adaptat els mecanismes d'obtenció d'eixides hard-output i soft-output, existents en la literatura, a aquest algoritme. S'ha dissenyat la primera arquitectura VLSI per a l'algoritme SPA, sent aquesta altament flexible, en el sentit de que s'adapta a diferents condicions de transmissió i acompleix les últimes especificacions publicades en els estàndards WiMax i LTE. La flexibilitat de l'arquitectura permet seleccionar diferents configuracions d'antenes en transmissió i recepció, des de 2x2 fins 4x4, diferents esquemes de modulació des de QPSK fins 256QAM, controla el balanç entre taxa de transmissió i les prestacions BER/FER i ofereix les decisions hard output i soft output. Finalment, amb l'arquitectura proposta s'ha realitzat la implementació dels detectors SESPA i TESPA, amb eixides hard output i soft output, en els dispositius FPGA i en ASIC. Aquests detectors han segut valorats i comparats amb els millors publicats en la literatura especialitzada, i s'ha aconseguint la taxa de pic màxim de 465 Mbps per al detector SESPA 4x4 256QAM, dins una àrea de 3.83 mm2 en una tecnologia de 90 nm. Els detectors implementats ofereixen com a valor afegit, a més de l'alta configurabilitat, la possibilitat de decodificar 256QAM sense incrementar l'àrea. Esta característica és altament competitiva en els detectors no lineals basats en KBest, que són molt sensibles, en relació a taxa de decodificació i a l'àrea del circuit, a l'esquema de modulació seleccionada. A més a més, els detectors basats en ESPA aconsegueixen unes prestacions FER (soft output) clarament competitives amb els detectors KBEST, degut a la major qualitat del LLR generat per l'ESPA. La comparació amb altres arquitectures flexibles seleccionades demostra que els detectors SESPA i TESPA ofereixen una major configurabilitat de paràmetres de transmissió i un millor equilibri entre l'àrea del circuit, les prestacions BER i la taxa de dete / Marín-Roig Ramón, J. (2016). Implementación VLSI del algoritmo de proyecciones sucesivas para detección de sistemas MIMO [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62164

No description available.

In today’s world, the applications of Unmanned Aerial Vehicle (UAV) systems are leaping by extending their scope from military applications on to commercial and medical sectors as well. Owing to this commercialization, the need to append external hardware with UAV systems becomes inevitable. This external hardware could aid in enabling wireless data transfer between the UAV system and remote Wireless Sensor Networks (WSN) using low powered architecture like Thread, BLE (Bluetooth Low Energy). The data is being transmitted from the flight controller to the ground control station using a MAVlink (Micro Air Vehicle Link) protocol. But this radio transmission method is not secure, which may lead to data leakage problems. The ideal aim of this research is to address the issues of integrating different hardware with the flight controller of the UAV system using a light-weight protocol called UAVCAN (Unmanned Aerial Vehicle Controller Area Network). This would result in reduced wiring and would harness the problem of integrating multiple systems to UAV. At the same time, data security is addressed by deploying an encryption chip into the UAV system to encrypt the data transfer using ECC (Elliptic curve cryptography) and transmitting it to cloud platforms instead of radio transmission.

Le récent développement des appareils portatifs possédant une interface Wi-Fi (smartphones, tablettes et « wearables ») s'accompagne d'une menace sur la vie privée de leurs utilisateurs, et sur la société toute entière. Ces appareils émettent en continu des signaux pouvant être capturés par un attaquant passif, à l'aide de matériel peu coûteux et de connaissances basiques. Ces signaux contiennent un identifiant unique appelé l'adresse MAC. Pour faire face à cette menace, les acteurs du secteur déploient actuellement une contre-mesure sur les appareils récents: le changement aléatoire de l'adresse MAC. Malheureusement, nous montrons que cette mesure, dans son état actuel, n'est pas suffisante pour empêcher le traçage des appareils. Pour cela, nous introduisons plusieurs attaques basées sur le contenu et la répartition temporelle des signaux. En complément, nous étudions les implémentations du changement aléatoire de l'adresse MAC sur des appareils récents, et trouvons un certain nombre de manquements limitant l'efficacité de ces implémentations à prévenir le traçage. En parallèle, nous effectuons deux études de terrain. La première s'attaque au développement des acteurs exploitant les problèmes cités plus haut afin d'installer des systèmes de traçage basés sur le Wi-Fi. Nous listons certaines de ces installations et examinons plusieurs aspects de ces systèmes : leur régulation, les implications en terme de vie privée, les questions de consentement et leur acceptation par le public. La seconde étude concerne la progression du changement aléatoire d'adresse MAC dans la population des appareils. Finalement, nous présentons deux outils : le premier est un système de traçage expérimental développé pour effectuer des tests et sensibiliser le public aux problèmes de vie privée liés à de tels systèmes. Le second estime l'unicité d'un appareil en se basant sur le contenu des signaux qu'il émet, même si leur identifiant est modifié. / The recent spread of everyday-carried Wi-Fi-enabled devices (smartphones, tablets and wearable devices) comes with a privacy threat to their owner, and to society as a whole. These devices continuously emit signals which can be captured by a passive attacker using cheap hardware and basic knowledge. These signals contain a unique identifier, called the MAC address. To mitigate the threat, device vendors are currently deploying a countermeasure on new devices: MAC address randomization. Unfortunately, we show that this mitigation, in its current state, is insufficient to prevent tracking. To do so, we introduce several attacks, based on the content and the timing of emitted signals. In complement, we study implementations of MAC address randomization in some recent devices, and find a number of shortcomings limiting the efficiency of these implementations at preventing device tracking. At the same time, we perform two real-world studies. The first one considers the development of actors exploiting this issue to install Wi-Fi tracking systems. We list some real-world installations and discuss their various aspects, including regulation, privacy implications, consent and public acceptance. The second one deals with the spread of MAC address randomization in the devices population. Finally, we present two tools: an experimental Wi-Fi tracking system for testing and public awareness raising purpose, and a tool estimating the uniqueness of a device based on the content of its emitted signals even if the identifier is randomized.

The goal of this thesis is to create an application, which will be primarily used as three-axis parametrizable musical instrument, respectively a modifi ed MIDI controller, suitable for Android devices. Firstly, several products, which are available on the market, are reviewed and the reader is introduced to the problematics of audio synthesis, available technologies and typical Android device potential. The next chapter is dedicated to application design. Few designs are mentioned with focus on the chosen design concept. A part of this chapter is also a speci cation of the original concept, its implementation and advantages/disadvantages. The next part is dedicated to implementation and optiomalization of some of the critical points. Also the tests are evaluated including a survey about application usability. At the end, the whole work is concluded and the further development is outlined.

In the opening part of this thesis, the reader is briefly introduced into safety technique devices. There are basic types of security sensors discussed together with the most common methods of their connection with the security central. Further text focuses on elaborating the main topic of this thesis - the design of home security central equipped with a WiFi interface.

The IoT refers to the idea of internetworking physical devices, vehicles, buildings, and any other item embedded with the appropriate electronics, software, sensors, actuators, and network connectivity to allows them to interchange data and to provide highly effective new services. In this thesis we focus on the communications issues of the IoT in relation to mobility and we provide different solutions to alleviate the impact of these potential problems and to guarantee the information delivery in mobile scenarios. Our reference context is a Smart City where various mobile devices collaboratively participate, periodically sending information from their sensors. We assume that these services are located in platforms based in cloud infrastructures where the information is protected through the use of virtualisation ensuring their security and privacy. This thesis is structured into seven chapters. We first detail our objectives and identify the current problems we intend to address. Next, we provide a thorough review of the state of the art of all the areas involved in our work, highlighting how we improved the existing solutions with our research. The overall approach of the solutions we propose in this thesis use prototypes that encompasses and integrates different technologies and standards in a small infrastructure, using real devices in real scenarios with two of the most commonly used networks around the world: WiFi and 802.15.4 to efficiently solve the problems we originally identified. We focussed on protocols based on a producer/consumer paradigm, namely AMQP and particularly MQTT. We observed the behaviour of these protocols using in lab experiments and in external environments, using a mesh wireless network as the backbone network. Various issues raised by mobility were taken into consideration, and thus, we repeated the tests with different messages sizes and different inter-message periodicity, in order to model different possible applications. We also present a model for dimensioning the number of sources for mobile nodes and calculating the number of buffers required in the mobile node as a function of the number of sources and the size of the messages. We included a mechanism for avoiding data loss based on intermediate buffering adapted to the MQTT protocol that, in conjunction with the use of an alternative to the Network Manager in certain contexts, improves the connection establishment for wireless mobile clients. We also performed a detailed study of the jitter behaviour of a mobile node when transmitting messages with this proposal while moving through a real outdoor scenario. To emulate simple IoT networks we used the Cooja simulator to study and determine the effects on the probability of delivering messages when both publishers and subscribers were added to different scenarios. Finally we present an approach that combines the MQTT protocol with DTN which we specifically designed for constrained environments and guarantees that important information will never be lost. The advantage of our proposed solutions is that they make an IoT system more resilient to changes in the point of attachment of the mobile devices in an IoT network without requiring IoT application & service developers to explicitly consider this issue. Moreover, our solutions do not require additional support from the network through protocols such as MobileIP or LISP. We close the thesis by providing some conclusions, and identifying future lines of work which we unable to address here. / Internet de las cosas (IoT) se refiere a la idea de interconectar sensores, actuadores, dispositivos físicos, vehículos, edificios y cualquier elemento dotado de la electrónica, así como del software y de la conectividad de red que los hace capaces de intercambiar datos para proporcionar servicios altamente efectivos. En esta tesis nos centramos en temas relacionados con la comunicación de sistemas IoT, específicamente en situaciones de movilidad y en los problemas que esto conlleva. Con este fin ofrecemos diferentes soluciones que alivian su impacto y garantizan la entrega de información en estas situaciones. El contexto de referencia es una ciudad inteligente donde varios dispositivos móviles participan de forma colaborativa enviando periódicamente información desde sus sensores hacia servicios ubicados en plataformas en la nube (cloud computing) donde mediante el uso de virtualización, la información está protegida garantizando su seguridad y privacidad. Las soluciones propuestas en esta tesis se enfocan en probar sobre una pequeña infraestructura un prototipo que abarca e integra diferentes tecnologías y estándares para resolver eficientemente los problemas previamente identificados. Hemos enfocado nuestro esfuerzo en el uso de dispositivos sobre escenarios reales con dos de las redes más extendidas en todo el mundo: WiFi y enlaces 802.15.4. Nos enfocamos en protocolos que ofrecen el paradigma productor/consumidor como el protocolo avanzado de colas de mensajes (AMQP) y particularmente el protocolo de transporte de mensajes telemétricos (MQTT), observamos su comportamiento a través de experimentos en laboratorio y en pruebas al aire libre, repitiendo las pruebas con diferentes tamaños de mensajes y diferente periodicidad entre mensajes. Para modelar las diferentes posibles aplicaciones de la propuesta, se tomaron en consideración varias cuestiones planteadas por la movilidad, resultando en un modelo para dimensionar eficientemente el número de fuentes para un nodo móvil y para calcular el tamaño requerido del buffer, en función del número de fuentes y del tamaño de los mensajes. Proponemos un mecanismo adaptado al protocolo MQTT que evita la pérdida de datos en clientes móviles, basado en un buffer intermedio entre la producción y publicación de mensajes que, en conjunto con el uso de una alternativa al gestor de conexiones inalámbricas "Network Manager", en ciertos contextos mejora el establecimiento de las conexiones. Para la evaluación de esta propuesta se presenta un estudio detallado de un nodo móvil que se mueve en un escenario real al aire libre, donde estudiamos el comportamiento del jitter y la transmisión de mensajes. Además, hemos utilizado emuladores de redes IoT para estudiar y determinar los efectos sobre la probabilidad de entrega de mensajes, cuando se agregan tanto publicadores como suscriptores a diferentes escenarios. Finalmente, se presenta una solución totalmente orientada a entornos con dispositivos de recursos limitados que combina los protocolos MQTT con redes tolerantes a retardos (DTN) para garantizar la entrega de información. La ventaja de las soluciones que proponemos reside en el hecho de que los sistemas IoT se vuelven resilientes a la movilidad y a los cambios de punto de acceso, permitiendo así que los desarrolladores creen fácilmente aplicaciones y servicios IoT evitando considerar estos problema. Otra ventaja de nuestras soluciones es que no necesitan soporte adicional de la red como sucede con protocolos como MobileIP o el protocolo que separa el identificador del localizador (LISP). Se destaca cómo hemos mejorado las soluciones existentes hasta el momento de la escritura de esta disertación, y se identifican futuras líneas de actuación que no han sido contempladas. / Internet de les coses (IoT) es refereix a la idea d'interconnectar sensors, actuadors, dispositius físics, vehicles, edificis i qualsevol element dotat de l'electrònica, així com del programari i de la connectivitat de xarxa que els fa capaces d'intercanviar dades per proporcionar serveis altament efectius. En aquesta tesi ens centrem en temes relacionats amb la comunicació de sistemes IoT, específicament en situacions de mobilitat i en els problemes que això comporta. A aquest efecte oferim diferents solucions que alleugeren el seu impacte i garanteixen el lliurament d'informació en aquestes situacions. El context de referència és una ciutat intel·ligent on diversos dispositius mòbils participen de forma col·laborativa enviant periòdicament informació des dels seus sensors cap a serveis situats en plataformes en el núvol (cloud computing) on mitjançant l'ús de virtualització, la informació està protegida garantint la seva seguretat i privadesa. Les solucions proposades en aquesta tesi s'enfoquen a provar sobre una xicoteta infraestructura un prototip que abasta i integra diferents tecnologies i estàndards per a resoldre eficientment els problemes prèviament identificats. Hem enfocat el nostre esforç en l'ús de dispositius sobre escenaris reals amb dos de les xarxes més esteses a tot el món: WiFi i enllaços 802.15.4. Ens enfoquem en protocols que ofereixen el paradigma productor/consumidor com el protocol avançat de cues de missatges (AMQP) i particularment el protocol de transport de missatges telemètrics (MQTT), observem el seu comportament a través d'experiments en laboratori i en proves a l'aire lliure, repetint les proves amb diferents grandàries de missatges i diferent periodicitat entre missatges. Per a modelar les diferents possibles aplicacions de la proposta, es van prendre en consideració diverses qüestions plantejades per la mobilitat, resultant en un model per a dimensionar eficientment el nombre de fonts per a un node mòbil i per a calcular la grandària requerida del buffer, en funció del nombre de fonts i de la grandària dels missatges. Proposem un mecanisme adaptat al protocol MQTT que evita la pèrdua de dades per a clients mòbils, basat en un buffer intermedi entre la producció i publicació de missatges que en conjunt amb l'ús d'una alternativa al gestor de connexions sense fils "Network Manager'', en certs contextos millora l'establiment de les connexions. Per a l'avaluació d'aquesta proposta es presenta un estudi detallat d'un node mòbil que es mou en un escenari real a l'aire lliure, on estudiem el comportament del jitter i la transmissió de missatges. A més, hem utilitzat emuladors de xarxes IoT per a estudiar i determinar els efectes sobre la probabilitat de lliurament de missatges, quan s'agreguen tant publicadors com subscriptors a diferents escenaris. Finalment, es presenta una solució totalment orientada a entorns amb dispositius de recursos limitats que combina els protocols MQTT amb xarxes tolerants a retards (DTN) per a garantir el lliurament d'informació. L'avantatge de les solucions que proposem resideix en el fet que els sistemes IoT es tornen resilients a la mobilitat i als canvis de punt d'accés, permetent així que els desenvolupadors creuen fàcilment aplicacions i serveis IoT evitant considerar aquests problema. Un altre avantatge de les nostres solucions és que no necessiten suport addicional de la xarxa com succeeix amb protocols com MobileIP o el protocol que separa l'identificador del localitzador (LISP). Es destaca com hem millorat les solucions existents fins al moment de l'escriptura d'aquesta dissertació, i s'identifican futures línies d'actuació que no han sigut contemplades. / Luzuriaga Quichimbo, JE. (2017). Managing Mobility for Distributed Smart Cities Services [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/84744

[ES] Las redes inalámbricas interiores son una parte integral de las comunicaciones actuales. Debido a la alta demanda de confiabilidad y la enorme densidad de redes interiores, algunas de ellas están migrando hacia las frecuencias de onda milimétrica (mmW), donde están disponibles mayor ancho de banda y rendimiento. Diseñar la red para la banda mmW ofrece soluciones a algunos problemas presentes en frecuencias m 'as bajas pero también plantea nuevos desafíos. Esta Tesis se centra en particular en casos de uso de conferencias en entornos grandes. La principal funcionalidad de la red de conferencias es realizar conferencias. Principalmente, esto significa transmitir señales de audio desde los participantes y fuentes de audio a otros participantes. Por lo tanto, se presenta el conjunto de requisitos para el diseño y despliegue de la red resultantes de los estándares de la conferencia, tipos de datos, estructura de los datos transmitidos, propagación en ambientes interiores y fenómenos físicos relacionados con la longitud de onda. Las soluciones de conferencias inalámbricas existentes se proporcionan en frecuencias Wi-Fi, es decir, 2,4 GHz y 5 GHz. Sin embargo, su objetivo no es conectar a los participantes de la conferencia a Internet, sino crear una red que cumpla con los requisitos de la conferencia basada en la funcionalidad proporcionada en la familia de estándares 802.11. La enmienda 802.11ay se proporciona para la comunicación en la banda de frecuencia de 60 GHz. Para permitir una fácil transición de las redes de conferencias inalámbricas hacia mmW, se estudia la enmienda 802.11ay y el canal de radio de 60 GHz. Se considera que el estándar es inadecuado para el tipo y la cantidad de datos enviados en las redes de conferencias inalámbricas. Está diseñado para trabajar con grandes cantidades de datos, mientras que los datos principales en las redes de conferencias son audio en tiempo real. Enviar tramas de datos con esa poca información introduce una sobrecarga significativa debido a los datos del pre 'ambulo en PPDU. Sin embargo, se considera que algunas de sus características merecen una mayor exploración. Al estudiar el caso de uso de la conferencia, es importante centrarse en las configuraciones dedicadas a las conferencias, es decir, la influencia de las propiedades de los materiales interiores, la forma y el tamaño del entorno, y el tipo y ubicación de la antena en la propagación. Para el canal de radio de 60 GHz se estudia el efecto multitrayecto, lo que lleva a la creación del modelo de predicción RMS DS. Además, se muestra que la directividad en esta banda proporciona una gran ventaja si se utiliza la transmisión LoS o si el reflector conocido ayuda a dirigir el haz en la dirección de receptor (RX). Además, esta Tesis también se centra en frecuencias distintas a 60 GHz, precisamente 27 GHz y 28 GHz, las frecuencias introducidas en el Rango de Frecuencia 2 (FR2) 5G NR. Para esta Tesis se realizaron varias campañas de medición en diferentes ambientes, como el auditorio, el aula grande, la sala de reuniones y la sala de seminarios. Los resultados resaltan la importancia de conocer el entorno para optimizar el despliegue de la red. El ray tracing (RT) se utiliza para profundizar la comprensión del comportamiento de los canales de radio medidos. Se identifica el origen de los componentes de trayectorias múltiples y los objetos que son reflectores de mayor impacto. Además, las simulaciones de entornos disponibles se realizan para frecuencias, configuraciones de antenas y configuraciones de mobiliario distintas a las de las mediciones realizadas. Se midieron e introdujeron en el simulador RT los valores de las pérdidas de transmisión y reflexión introducidas por objetos presentes en entornos grandes en frecuencias de 26-40 GHz y 55-65 GHz para permitir resultados m 'as precisos de las simulaciones. La comparación entre mediciones y simulaciones muestra la utilidad de las simulaciones RT en el análisis de canales de radio. / [CA] Les xarxes sense fil d'interior són una part integral de les comunicacions actuals. A causa de l'alta demanda de fiabilitat i la gran densitat de xarxes interiors, algunes d'elles migren cap a les freqüències de les ones mil·límetres (mmW), on hi ha una amplada de banda i un rendiment més grans disponibles. Dissenyar la xarxa per a la banda mmW ofereix solucions a alguns problemes presents en freqüències més baixes però també planteja nous reptes. Aquesta tesi se centra especialment en casos d'ús de conferències en entorns grans. La principal funcionalitat de la xarxa de conferències és la realització de conferències. Principalment, això significa transmetre senyals d'àudio dels participants i fonts d'àudio a altres participants. Per tant, es presenta el conjunt de requisits per al disseny i desplegament de la xarxa resultant dels estàndards de conferència, els tipus de dades, l'estructura de les dades transmeses, la propagació en entorns interiors i els fenòmens físics relacionats amb la longitud d'ona. Les solucions de conferències sense fil existents es proporcionen en freqüències Wi-Fi, és a dir, 2,4 GHz i 5 GHz. Tanmateix, no pretenen connectar els participants de la conferència a Internet, sinó crear una xarxa que compleixi els requisits de la conferència basada en la funcionalitat proporcionada a la família d'estàndards 802.11. L'esmena 802.11ay es proporciona per a la comunicació a la banda de freqüència de 60 GHz. Per permetre una fàcil transició de les xarxes de conferències sense fil cap al mmW, s'estudia l'esmena 802.11ay i el canal de ràdio de 60 GHz. Es considera que l'estàndard és inadequat per al tipus i la quantitat de dades enviades a les xarxes de conferències sense fil. Està dissenyat per treballar amb grans quantitats de dades, mentre que les dades principals de les xarxes de conferències són àudio en temps real. L'enviament de trames de dades amb aquesta poca informació introdueix una sobrecàrrega important a causa de les dades del preàmbul a PPDU. No obstant això, es considera que algunes de les seves característiques mereixen una exploració més detallada. Mentre s'estudia el cas d'ús de la conferència, és important centrar-se en les configuracions dedicades a les conferències, és a dir, la influència de les propietats dels materials interiors, la forma i la mida de l'entorn, i el tipus i col·locació d'antena en la propagació. Per al canal de ràdio de 60 GHz, s'estudia l'efecte multicamí, que condueix a la creació del model de predicció RMS DS. A més, es demostra que la directivitat en aquesta banda dóna un gran avantatge si s'utilitza la transmissió LoS o si el reflector conegut ajuda a dirigir el feix en la direcció de receptor (RX). A més, aquesta Tesi també se centra en freqüències diferents de 60 GHz, precisament 27 GHz i 28 GHz, les freqüències introduïdes en el rang de freqüències 2 (FR2) 5G NR. Per a aquesta Tesi s'han realitzat diverses campanyes de mesura en diferents entorns, com ara l'auditori, l'aula gran, la sala de reunions i la sala de seminaris. Els resultats posen de manifest la importància de conèixer l'entorn per tal d'optimitzar el desplegament de la xarxa. El ray tracing (RT) s'utilitza per aprofundir en la comprensió del comportament dels canals de ràdio mesurats. S'identifica l'origen dels components multipath i els objectes que són reflectors més impactants. A més, es realitzen simulacions dels entorns disponibles per a freqüències, configuracions d'antenes i configuracions de mobles diferents de les de les mesures realitzades. Es van mesurar els valors de les pèrdues de transmissió i reflexió introduïdes per objectes presents en entorns grans en freqüències de 26-40 GHz i 55-65 GHz i es van introduir al simulador RT per permetre els resultats més precisos de les simulacions. La comparació entre mesures i simulacions mostra la utilitat de les simulacions RT en l'anàlisi de canals de ràdio. / [EN] Indoor wireless networks are an integral part of today's communications. Due to the high demand for reliability and the huge density of indoor networks, some of them are migrating towards the Millimeter Wave (mmW) frequencies, where larger bandwidth and throughput are available. Designing the network for the mmW band offers solutions to some problems present in lower frequencies but also poses new challenges. This Thesis focuses in particular on conference use cases in large environments. The main functionality of the conference network is to conduct conferences. Primarily, this means transmitting audio signals from participants and audio sources to other participants. Therefore, the set of requirements for the network design and deployment resulting from conference standards, data types, structure of transmitted data, propagation in indoor environments, and physical phenomena related to the wavelength are presented. Existing wireless conference solutions are provided in Wi-Fi frequencies, that is 2.4 GHz and 5 GHz. However, they do not aim to connect conference participants to the Internet but to create a network fulfilling the conference requirements based on the functionality provided in 802.11 standards family. The 802.11ay amendment is provided for communication in the 60 GHz frequency band. To allow an easy transition of wireless conference networks towards the mmW, the 802.11ay amendment and the 60 GHz radio channel are studied. The standard is found to be inadequate for the type and amount of data sent in the wireless conference networks. It is designed to work with large amounts of data, whereas the primary data in conference networks is real-time audio. Sending data frames with that little information introduces significant overhead due to the preamble data in Physical Protocol Data Unit (PPDU). Nevertheless, some of its features are considered worth further exploration. While studying the conference use case, it is important to focus on setups dedicated to the conferences, that is, the influence of indoor materials properties, the environment's shape and size, and antenna type and placement on the propagation. For the 60 GHz radio channel, the multipath effect is studied, which leads to the creation of the Root Mean Square Delay Spread (RMS DS) prediction model. Moreover, it is shown that directivity in this band gives a great advantage if the Line of Sight (LoS) transmission is used or the known reflector helps to steer the beam into the direction of the receiver. Furthermore, this Thesis also focuses on frequencies other than 60 GHz, precisely 27 GHz and 28 GHz, the frequencies introduced in Frequency Range 2 (FR2) Fifth Generation (5G) New Radio (NR). Several measurement campaigns were performed for this Thesis in different environments, such as the auditory, the large classroom, the meeting room, and the seminar room. The results highlight the importance of knowing the environment in order to optimize network deployment. The Ray Tracing (RT) is used to deepen the understanding of the measured radio channels' behaviour. The origin of multipath components and the objects that are most impactful reflectors are identified. Moreover, the simulations of available environments are performed for frequencies, antenna setups, and furniture configurations other than those in performed measurements. Values of transmission and reflection losses introduced by objects present in large environments in frequencies 26-40 GHz and 55-65 GHz were measured and introduced into the RT simulator to allow the most precise results of simulations. Comparison between measurements and simulations shows the usefulness of RT simulations in radio channel analysis. / This thesis was partly founded by the H2020 Marie Sklodowska-Curie Actions Program within Project Grant No. 766231 WAVECOMBE - ITN - 2017. Measurement campaigns in Gdansk University of Technology were partially funded by the COST Action CA20120, ”Intelligence-Enabling Radio Commu- nications for Seamless Inclusive Interactions” (INTERACT) under the Short Term Scientific Mission No. CA20120-2146922e. / Drozdowska, MK. (2024). Intelligent Design of mmWave Conference Networks in Built Environments [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/211182

Aim of this thesis is to search the market for suitable autonomous robot to be used by smart house. The research in this work is partly done on the range of abilities of smart houses in matter of sensor systems, ability of data processing and their use by mobile robots. The output of this thesis is robotics application written using Microsoft Robotics Developer Studio (C#) and simulated using Visual Simulation Environment. Main feature of this robotic application is the interface between robot and smart house, and robot and user. This interface enables employer to directly control robot's movement or to use automated pathfinding. The robot is able to navigate in dynamic environment and to register, interact and eventually forget temporary obstacles.