Security and Privacy in a Ubiquitous Information Screen

We expose the ubiquitous interaction between an information screen and its’ viewers mobile devices, highlights the communication vulnerabilities, suggest mitigation strategies and finally implement these strategies to secure the communication. The screen infers information preferences’ of viewers within its vicinity transparently from their mobile devices over Bluetooth. Backend processing then retrieves up-to-date versions of preferred information from content providers. Retrieved content such as sporting news, weather forecasts, advertisements, stock markets and aviation schedules, are systematically displayed on the screen. To maximise users’ benefit, experience and acceptance, the service is provided with no user interaction at the screen and securely upholding preferences privacy and viewers anonymity. Compelled by the personal nature of mobile devices, their contents privacy, preferences confidentiality, and vulnerabilities imposed by screen, the service’s security is fortified. Fortification is predominantly through efficient cryptographic algorithms inspired by elliptic curves cryptosystems, access control and anonymity mechanisms. These mechanisms are demonstrated to attain set objectives within reasonable performance.

Tietokonevirusten genealogiaa

Kirjallisuusarvostelu

Digitaalisia tartuntoja : liikettä ja elämää verkossa

Kirjallisuusarvostelu

A design and a prototype for a mobile information service for tourists

Tourism is one of the biggest industry branches with billions of tourists traveling every year around the world. Therefore, solutions providing tourist information have to be up to date with both changes in the industry and the world’s technological progress. The aim of this thesis is to present a design and a prototype of a tourist mobile service which is individual-oriented, cost-free for the end user, and secure. On the information providers’ side, the solution is implemented as a Webbased database. The end users access the information through a Bluetooth application on their mobile devices. The Bluetooth-based solution allows to avoid any costs for the end users, that is tourists. The study shows that, even with small data transfers, the tourists could save significantly when compared to possible roaming charges for data transfer. Also, the proposed mobile service is not intrusive, as it is provided through an application installed by tourists voluntarily on their mobile devices. Through design and implementation this work shows that it is possible to build a system which can be used to provide information services to tourists through mobile phones. The work achieved a successful ongoing synchronization between the client and the server databases. Implementation and usage were limited to smart phones only, as they provide better technological support for the solution having features like maps, GPS, Wi-Fi, Bluetooth and Databases. Moreover, the design of this system shows how Bluetooth technology can be used effectively as a means of communication while minimizing its shortcomings and risks, such as security, by bypassing Bluetooth server service discovery protocol (SDP) and connecting directly to the device. Apart from showing the design and implementation of the end-user costfree mobile information service, the results of this work also highlight the possible business opportunities to the provider of the service.

Ikkuna virtuaaliympäristöön

Tämän kandidaatintutkielman tavoitteena on rakentaa käyttäjien laitteiden sijaintia monitoroiva järjestelmä luokkahuonetilaan. Sijaintitiedot siirretään visualisointiohjelmistoon, joka näyttää laitteet virtuaaliympäristössä. Työssä käydään läpi jo olemassa olevat toteutukset ja käydään lävitse käytettyjen työkalujen valintaperusteet. Työn toteutus kuvataan suunnittelusta toteutukseen. Työssä tehdään 3 erillistä testiä, joista saaduilla tuloksia käytetään tutkimusongelmien ratkaisussa.

Kiihtyvyyteen perustuva langaton iskuvoimanmittausjärjestelmä

Tämä lopputyö esittelee Diter Oy:n toimeksiannosta läpiviedyn projektin, jonka tarkoituksena oli luoda langaton etäluettava ja -ohjattava kiihtyvyyden mittaukseen perustuva iskuvoimanmittausjärjestelmän prototyyppi. Projektin tarkoitus ei ollut luoda viimeisteltyä mittausjärjestelmää, vaan selvittää onko tällaista järjestelmää ylipäätään mahdollista toteuttaa järkevästi. Mittajärjestelmän idean taustalla oli vahvasti Internet-of-Things (IoT) -konsepti, minkä seurauksena hallinta ja seuraaminen toteutettiin esitettyjen vaatimusten mukaan Android-pohjaiselle mobiililaitteelle. Langaton tiedonsiirto toteutettiin Bluetoothyhteydellä, jonka välityksellä mobiililaitteelle toteutetun sovelluksen avulla pystytään ohjaamaan Bluetooth-moduulin kytkettyä mikrokontrolleria. Mikrokontrolleri lukee AD-muuntimeen kytkettyä analogista kiihtyvyysanturia, jota käytetään tallentamaan kappaleeseen kohdistuvien voimien aiheuttama kiihtyvyys. Toimeksiantoon kuului koko laitteisto- ja ohjelmistoarkkitehtuurin suunnittelu ja toteutus alusta alkaen. Järjestelmän lisäksi projektiin kuului verifiointitestausten suunnitellu ja toteutus, jotka ovat myös kuvattuna tässä työssä. Tärkeänä osana verifiointia olivat kiihtyvyysanturin kalibroinnin tarkastaminen sekä kalibrointimenetelmän toteutus. Verifiointitestauksissa käytettiin servo-ohjattua sähkömoottoria luomaan ympyräliike, josta voitiin vertaamalla kierrostaajuutta ja kiihtyvyysarvoja toisiinsa todentaa kiihtyvyysanturin kalibrointi. Lisäksi rakennettiin Newtonin kehtoon perustuva testipenkki, jonka avulla pyrittiin selvittämään järjestelmän mahdollista iskuvoimanmittauskykyä. Vaikka suoritettujen testausten tulokset olivat aluksi lupaavia, eivät ne lopulta olleet yksiselitteiset. Tämän seurauksena työ ei pystynyt sille kohdennettujen resurssien puittessa ottamaan kantaa annettuun tutkimuskysymykseen. Tulokset kuitenkin osoittivat, mitä on otettava huomioon jatkosuunnittelussa ja verifiointitestausten kehittämisessä.

Esineiden internetin verkkostandardit älykodissa

Tutkielman tavoitteena on esitellä esineiden internetin kokonaisuutta ja tutkia siellä käytettäviä langattomia verkkostandardeja sekä niiden käyttöä älykodissa. Esineiden internetin soveltamisalueet jakautuvat älykodin, teollisuuden ja yhteiskunnan osa-alueisiin. Näistä älykotia käsitellään tutkielmassa tarkemmin. Työssä selvitetään, mitkä ovat esineiden internetin yleisimmät langattomat verkkostandardit ja niiden ominaisuudet. Lisäksi selvitetään, mistä osista älykoti koostuu, mitkä ovat soveltamisalueet ja miten älykoti toimii. Vertailukohteina käytetään kahden suuren elektroniikkavalmistajan, Samsungin ja LG:n, älykotiratkaisuja. Tutkielmassa esitellään esineiden internetin määritelmä, sen historiaa ja käyttökohteita, jotta saadaan yleiskuva esineiden internetin kokonaisuudesta. Tämän jälkeen syvennytään langattomiin verkkostandardeihin, jotka ovat keskeisesti käytössä esineiden internetissä. Kyseiset verkkostandardit ovat Bluetooth, Bluetooth Low Energy, NFC, Wi-Fi, Zigbee ja 6LoWPAN. Lopuksi käsitellään älykotia ja sen ominaisuuksia. Samalla tutkitaan Samsungin ja LG:n älykotilaitteita ja pohditaan niiden toimivuutta. Lisäksi pohditaan verkkostandardien käyttöä älykodeissa sekä esineiden internetin ja älylaitteiden vaikutuksia ihmisiin. Lopputuloksena todetaan, että Wi-Fi, Bluetooth ja Zigbee ovat yleisimmät älykodin verkkostandardit ja että ainoastaan yksi verkkostandardi ei tällä hetkellä riitä monipuolisen älykodin kaikkia toimintoja varten. Vertailussa huomataan Samsungin älykotiratkaisun olevan kehityksessä LG:tä edellä.

A Mobile High Sensitivity On-field Organophosphorous Compounds Detecting System for IoT Based Food Safety Tracking

Food safety has always been a social issue that draws great public attention. With the rapid development of wireless communication technologies and intelligent devices, more and more Internet of Things (IoT) systems are applied in the food safety tracking field. However, connection between things and information system is usually established by pre-storing information of things into RFID Tag, which is inapplicable for on-field food safety detection. Therefore, considering pesticide residue is one of the severe threaten to food safety, a new portable, high-sensitivity, low-power, on-field organophosphorus (OP) compounds detection system is proposed in this thesis to realize the on-field food safety detection. The system is designed based on optical detection method by using a customized photo-detection sensor. A Micro Controller Unit (MCU) and a Bluetooth Low Energy (BLE) module are used to quantize and transmit detection result. An Android Application (APP) is also developed for the system to processing and display detection result as well as control the detection process. Besides, a quartzose sample container and black system box are also designed and made for the system demonstration. Several optimizations are made in wireless communication, circuit layout, Android APP and industrial design to realize the mobility, low power and intelligence.

Flexible Sensor for Wearable Vital Sign Monitoring System

In modern society, the body health is a very important issue to everyone. With the development of the science and technology, the new and developed body health monitoring device and technology will play the key role in the daily medical activities. This paper focus on making progress in the design of the wearable vital sign system. A vital sign monitoring system has been proposed and designed. The whole detection system is composed of signal collecting subsystem, signal processing subsystem, short-range wireless communication subsystem and user interface subsystem. The signal collecting subsystem is composed of light source and photo diode, after emiting light of two different wavelength, the photo diode collects the light signal reflected by human body tissue. The signal processing subsystem is based on the analog front end AFE4490 and peripheral circuits, the collected analog signal would be filtered and converted into digital signal in this stage. After a series of processing, the signal would be transmitted to the short-range wireless communication subsystem through SPI, this subsystem is mainly based on Bluetooth 4.0 protocol and ultra-low power System on Chip(SoC) nRF51822. Finally, the signal would be transmitted to the user end. After proposing and building the system, this paper focus on the research of the key component in the system, that is, the photo detector. Based on the study of the perovskite materials, a low temperature processed photo detector has been proposed, designed and researched. The device is made up of light absorbing layer, electron transporting and hole blocking layer, hole transporting and electron blocking layer, conductive substrate layer and metal electrode layer. The light absorbing layer is the important part of whole device, and it is fabricated by perovskite materials. After accepting the light, the electron-hole pair would be produced in this layer, and due to the energy level difference, the electron and hole produced would be transmitted to metal electrode and conductive substrate electrode through electron transporting layer and hole transporting layer respectively. In this way the response current would be produced. Based on this structure, the specific fabrication procedure including substrate cleaning; PEDOT:PSS layer preparation; pervoskite layer preparation; PCBM layer preparation; C60, BCP, and Ag electrode layer preparation. After the device fabrication, a series of morphological characterization and performance testing has been done. The testing procedure including film-forming quality inspection, response current and light wavelength analysis, linearity and response time and other optical and electrical properties testing. The testing result shows that the membrane has been fabricated uniformly; the device can produce obvious response current to the incident light with the wavelength from 350nm to 800nm, and the response current could be changed along with the light wavelength. When the light wavelength keeps constant, there exists a good linear relationship between the intensity of the response current and the power of the incident light, based on which the device could be used as the photo detector to collect the light information. During the changing period of the light signal, the response time of the device is several microseconds, which is acceptable working as a photo detector in our system. The testing results show that the device has good electronic and optical properties, and the fabrication procedure is also repeatable, the properties of the devices has good uniformity, which illustrates the fabrication method and procedure could be used to build the photo detector in our wearable system. Based on a series of testing results, the paper has drawn the conclusion that the photo detector fabricated could be integrated on the flexible substrate and is also suitable for the monitoring system proposed, thus made some progress on the research of the wearable monitoring system and device. Finally, some future prospect in system design aspect and device design and fabrication aspect are proposed.