Remote File Access with Wireless Symbian Devices

Erilaisten langattomien päätelaitteiden kuten älypuhelimien ja kommunikaattoreiden määrän lisääntyessä myös kiinnostus liikkuville käyttäjille lisäarvoa tuottavia verkkopalveluita ja -sovelluksia kohtaan kasvaa. Työn tarkoituksena oli tutkia kuinka langattomat Symbianin käyttöjärjestelmää käyttävät laitteet voivat hyödyntää verkkotiedostoja. Työssä arvioitiin eri tiedostojenjakoprotokollien käytettävyyttä langattomissa verkoissa, määriteltiin etätiedostoyhteyden Symbian-alustalle tarjoavan ohjelmiston vaatimukset ja tehtiin alustava suunnitelma ohjelmiston toteuttamiseksi. Läpinäkyvä tiedostojen etäkäyttö vaatii tiedostojenjakoprotokollan toteuttamista sovelluksille yhteisen tiedostosaantimekanismin alle. Tiedostojen etäkäyttö voi perustua eri tiedostojenjakoprotokolliin kuten IP:n päällä toimiviin NFS:ään tai CIFS:ään. Langattomuuden aiheuttamat rajoitukset laitteissa ja tiedonsiirrossa saattavat vähentää sovellutuksen käytettävyyttä ja on huomioitava ohjelmistoa toteutettaessa. Symbian-alusta perustuu asiakas-palvelin arkkitehtuuriin, jossa asiakassovellukset käyttävät tiedostopalveluita yhteisen tiedostopalvelimen kautta. Etätiedostoyhteys on mahdollista toteuttaa liittämällä uusi kirjastomoduuli tiedostopalvelimeen. Protokollan toteuttavan moduulin on muunnettava protokollan viestit tiedostopalvelimelle sopiviksi huolehtien samalla muista samanaikaisista tiedostotapahtumista. Suunniteltu moduulin arkkitehtuuri mahdollistaa eri protokollavaihtoehtojen käyttämisen etätiedostoyhteyden toteuttamiseen.

Design Patterns in EPOC Software Development

Työssä tutkittiin oliosuunnittelumalleja EPOC-käyttöjärjestelmässä. Työssä tutkittiin sekä yleisiä suunnittelumalleja että EPOC-ympäristössä esiintyviä oliorakenteita, niiden aiheuttamia vaatimuksia sovelluksille sekä niiden käyttämisestä saatavia hyötyjä. Työssä toteutettiin EPOC-ohjelmiston suunnittelu hyödyntäen suunnittelumalleja ja periaatteita. Oliosuunnittelumallit ovat yleistyneet huomattavasti viime vuosina. Suunnittelumallien lähtökohtana ovat sekä yleiset että ympäristökohtaiset suunnitteluperiaatteet ja säännöt. Suunnittelumallit ovat osa isompaa rakennekokonaisuutta, joka käsittää sekä prosessi-, analyysi-, arkkitehtuuri- ym. malleja. Oliosuunnittelumallit nopeuttavat ja helpottavat suunnittelua sekä parantavat uudelleenkäytettävyyttä korkeammalla abstraktiotasolla. EPOC on tulevaisuuden mobiililaitteiden yleisimpiä käyttöjärjestelmiä. EPOC on kokonaisuudessaan oliopohjainen ja sisältää lukuisia oliorakenteita, joiden ymmärtäminen on sovelluskehityksen kannalta elintärkeää. Koska ympäristöt, joissa EPOC-käyttöjärjestelmää käytetään, ovat yleensä resurssien puolesta rajoittuneita, on yleisten suunnittelumallien käytössä oltava tarkkana. EPOC vaatii yleisiin suunnittelumalleihin muutoksia ja estää joidenkin käytön kokonaan.

JAVA APIS FOR BLUETOOTH WIRELESS TECHNOLOGY

Bluetooth™ Teknologia - Bluetooth Wireless Technology - on lyhyen kantaman langaton kommunikointiteknologia. Vaikka se onkin ensisijaisesti suunniteltu kaapelin korvaajaksi laitteiden omaan toimintaan liittyvässä liikenteessä, voidaan sitä myös käyttää alustana monen käyttäjien peleissä ja muissa vastaavissa sovelluksissa. Tassa diplomityössä esitellään Bluetooth teknologia sovellusohjelmoijan näkökulmasta. Työssä esitellään teollisuuskonsortion määrittelemä Java-ohjelmointirajapinta Bluetooth teknologiaan. Tämän rajapinnan avulla voidaan kehittää kannettavia sovelluksia jotka kommunikoivat Bluetooth yhteyden yli. Rajapinta pohjautuu "Java™ 2 Microedition" alustaan ja on siten toteutettavissa myös pienissä laitteissa kuten matkapuhelimissa. Työssä esitellään lyhyesti rajapinnan keskeiset osat sekä annetaan esimerkki rajapinnan käytöstä. Työn konstruktiivisessa osassa rajapinnan keskeiset on toteutettu kahdelle eri alustalle: Sambian™ ja Microsoft® Windows® käyttöjärjestelmille. Talla tavalla on saatu arvokasta tietoa siitä, miten kyseinen rajapinta tulisi toteuttaa ja myös siitä miten sovellukset sitä käyttäisivät. Keskeiset suunnitteluratkaisut ja saadut kokemukset on raportoitu työn kirjallisessa osassa. Vaikka työn konstruktiivinen osuus onkin luonteeltaan esitutkimus eikä tähdännyt tuotteeseen, on tuloksena syntynyttä rajapintaa tarkoitus käyttää useassa Nokian sisäisessä tutkimus-ja kehityshankkeessa.

Real-time Linux in electric drive systems

Reaaliaikaisten käyttöjärjestelmien käyttö sulautetuissa järjestelmissä on kasvamassa koko ajan. Sulautettuja tietokoneita käytetään yhä useammassa kohteessa kuten sähkökäyttöjen ohjauksessa. Sähkökäyttöjen ohjaus hoidetaan nykyisin yleensä nopealla digitaalisella signaaliprosessorilla (DSP), jolloin ohjelmointi ja päivittäminen on hidasta ja vaikeaa johtuen käytettävästä matalan tason Assembler-kielestä. Ratkaisuna yleiskäyttöisten prosessorien ja reaaliaikakäyttöjärjestelmien käyttö. Kaupalliset reaaliaikakäyttöjärjestelmät ovat kalliita ja lähdekoodin saaminen omaan käyttöön jopa mahdotonta. Linux on ei-kaupallinen avoimen lähdekoodin käyttöjärjestelmä, joten sen käyttö on ilmaista ja sitä voi muokata vapaasti. Linux:iin on saatavana useita laajennuksia, jotka tekevät siitä reaaliaikaisen käyttöjärjestelmän. Vaihtoehtoina joko kova (hard) tai pehmeä (soft) reaaliaikaisuus. Linux:iin on olemassa valmiita kehitysympäristöjä mutta ne kaipaavat parannusta ennen kuin niitä voidaan käyttää suuressa mittakaavassa teollisuudessa. Reaaliaika Linux ei sovellus nopeisiin ohjauslooppeihin (<100 ms) koska nopeus ei riitä vielä mutta nopeus kasvaa samalla kun prosessorit kehittyvät. Linux soveltuu hyvin rajapinnaksi nopean ohjauksen ja käyttäjän välille ja hitaampaan ohjaukseen.

Platform Architectures for Policy-Based Network Access Control

Tämä diplomityö käsittelee sääntöpohjaisen verkkoon pääsyn hallinnan (NAC) ratkaisuja arkkitehtonisesta näkökulmasta. Työssä käydään läpi Trusted Computing Groupin, Microsoft Corporationin, Juniper Networksin sekä Cisco Systemsin NAC-ratkaisuja. NAC koostuu joukosta uusia sekä jo olemassa olevia teknologioita, jotka auttavat ennalta määriteltyyn sääntökantaan perustuen hallitsemaan suojattuun verkkoon pyrkivien laitteiden tietoliikenneyhteyksiä. Käyttäjän tunnistamisen lisäksi NAC pystyy rajoittamaan verkkoon pääsyä laitekohtaisten ominaisuuksien perusteella, esimerkiksi virustunnisteisiin ja käyttöjärjestelmäpäivityksiin liittyen ja paikkaamaan tietyin rajoituksin näissä esiintyviä puutteita verkkoon pääsyn sallimiseksi. NAC on verraten uusi käsite, jolta puuttuu tarkka määritelmä. Tästä johtuen nykymarkkinoilla myydään ominaisuuksiltaan puutteellisia tuotteita NAC-nimikkeellä. Standardointi eri valmistajien NAC-komponenttien yhteentoimivuuden takaamiseksi on meneillään, minkä perusteella ratkaisut voidaan jakaa joko avoimia standardeja tai valmistajakohtaisia standardeja noudattaviksi. Esitellyt NAC-ratkaisut noudattavat standardeja joko rajoitetusti tai eivät lainkaan. Mikään läpikäydyistä ratkaisuista ei ole täydellinen NAC, mutta Juniper Networksin ratkaisu nousee niistä potentiaalisimmaksi jatkokehityksen ja -tutkimuksen kohteeksi TietoEnator Processing & Networks Oy:lle. Eräs keskeinen ongelma NAC-konseptissa on työaseman tietoverkolle toimittama mahdollisesti valheellinen tietoturvatarkistuksen tulos, minkä perusteella pääsyä osittain hallitaan. Muun muassa tähän ongelmaan ratkaisuna voisi olla jo nykytietokoneista löytyvä TPM-siru, mikä takaa tiedon oikeellisuuden ja koskemattomuuden.

Vähittäiskaupan tavarantoimittaja-arviointi -tapaustutkimus

Organisaatio tarvitsee työkaluja toimittajien suorituskyvyn mittaukseen ja kehittämiseen. Ilman systemaattista mittaamista ja arviointia ostajat eivät tiedä kuinka hyvin toimittajat suoriutuvat velvoitteistaan. Tutkielman tavoit-teena oli analysoida vähittäiskaupan tavarantoimittajien arviointiprosessia keskittyen päivittäistavarakaupan toimialaan ja tavarantoimittajiin sekä luoda toimittajien arviointiin pilottiraportti. Tutkielma on tehty päivittäistavarakaupan kohdeyrityksen toimeksiannosta. Tutkielman teoreettinen aineisto pohjautuu aikaisempaan kirjallisuuteen ja tutkimukseen. Tutkielman empiiriseen osaan aineistoa kerättiin kohdeyrityksen henkilöstön haastatteluilla sekä osallistuvan havainnoinnin avulla. Lisäksi tutkija perehtyi kohdeyrityksessä käytössä olevaan tietovarastointi-sovellukseen. Kirjallisen aineiston avulla rakennettu tutkimuksen teoreettinen osa perustuu aikaisempaan tutkimukseen. Empiirinen osa muodostuu neljästä teemahaastattelusta, jotka suoritettiin kohdeyrityksessä. Haastattelujen tarkoituksena oli rakentaa tutkijalle kuva kohdeyrityksen tavarantoimittaja-arvioinnin nykytilasta. Tutkielmassa havainnollistettiin yksinkertainen raportointimalli yhden tavararyhmän arviointiin ja arviointitiedon analysointiin. Raportointimallilla havainnollistetaan tavarantoimittaja-arviointidatan käyttöä toimittaja-arvioinnissa. Jatkossa on olennaista keskittyä systemaattisen raportoinnin edelleen kehittämiseen ja arviointitiedon hyväksikäyttöön neuvotteluissa toimittajan kanssa. Lisäksi toimittajien luokittelu tavararyhmien sisällä on tärkeää jotta arvioinnissa voidaan keskittyä kaikista tärkeimpiin toimittajiin.

Optimizing Mobile Java Location-Based Services in Symbian OS

This thesis evaluates methods for obtaining high performance in applications running on the mobile Java platform. Based on the evaluated methods, an optimization was done to a Java extension API running on top the Symbian operating system. The API provides location-based services for mobile Java applications. As a part of this thesis, the JNI implementation in Symbian OS was also benchmarked. A benchmarking tool was implemented in the analysis phase in order to implement extensive performance test set. Based on the benchmark results, it was noted that the landmarks implementation of the API was performing very slowly with large amounts of data. The existing implementation proved to be very inconvenient for optimization because the early implementers did not take performance and design issues into consideration. A completely new architecture was implemented for the API in order to provide scalable landmark initialization and data extraction by using lazy initialization methods. Additionally, runtime memory consumption was also an important part of the optimization. The improvement proved to be very efficient based on the measurements after the optimization. Most of the common API use cases performed extremely well compared to the old implementation. Performance optimization is an important quality attribute of any piece of software especially in embedded mobile devices. Typically, projects get into trouble with performance because there are no clear performance targets and knowledge how to achieve them. Well-known guidelines and performance models help to achieve good overall performance in Java applications and programming interfaces.

Paikannus mobiilipalveluissa

Paikannusta hyödyntävien palvelujen on jo pitkään odotettu kasvavan merkittäväksi liiketoiminta-alueeksi. Näin ei kuitenkaan ole tapahtunut. Paikannukseen perustuvista palveluista ja laitteista on tullut osa monen ihmisten arkipäivää, mutta saatavilla olevien palvelujen määrä on pysynyt alhaisena. Tässä työssä tutkitaan mahdollisuuksia toteuttaa mobiileille päätelaitteille ohjelmallinen paikannuskomponentti, jonka avulla paikannustoiminnot saataisiin helposti sovellusten käyttöön. Samalla paikannusta hyödyntävien sovellusten ja palvelujen toteutus helpottuisi, jolloin niiden yleistyminen olisi entistä paremmin mahdollista. Paikannuskomponentin toteutuksessa haasteena on oikean tekniikan valinta. Erilaisia laite- ja käyttöjärjestelmäalustoja tukevia tekniikoita on olemassa, mutta niiden todellinen yhteensopivuus ei aina ole mutkatonta. Työn tuloksena saatiin kattava kuva markkinoilla olevista yleisimmistä käyttöjärjestelmäalustoista sekä niihin tarjolla olevista sovelluskehitystekniikoista. Lisäksi erityistä huomiota kiinnitettiin alustariippumattomiin tekniikoihin. Työn tuloksena syntynyt demonstraatiosovellus osoittaa, että tavoitteena ollut paikannuskomponentin toteutus on teknisesti mahdollinen.

Optical Character Recognition for Symbian OS

This Master's thesis addresses the design and implementation of the optical character recognition (OCR) system for a mobile device working on the Symbian operating system. The developed OCR system, named OCRCapriccio, emphasizes the modularity, effective extensibility and reuse. The system consists of two parts which are the graphical user interface and the OCR engine that was implemented as a plug-in. In fact, the plug-in includes two implementations of the OCR engine for enabling two types of recognition: the bitmap comparison based recognition and statistical recognition. The implementation results have shown that the approach based on bitmap comparison is more suitable for the Symbian environment because of its nature. Although the current implementation of bitmap comparison is lacking in accuracy, further development should be done in its direction. The biggest challenges of this work were related to developing an OCR scheme that would be suitable for Symbian OS Smartphones that have limited computational power and restricted resources.

Järjestelmien siirtäminen uuteen käyttöjärjestelmäympäristöön

Käyttöjärjestelmän uuden version myötä vanhat ohjelmat eivät välttämättä toimi uudessa ympäristössä. Windows-käyttöjärjestelmässä sovellusten yhteensopivuus on aiemmin säilytetty melko hyvin. Uusimpiin Windows Vista ja Windows 7 -versioihin on tehty paljon tietoturvauudistuksia. Niistä johtuen vanhojen ohjelmien yhteensopivuutta on karsittu. Tässä työssä kuvataan automaatiojärjestelmän ohjelmakomponenttien siirtoa uuteen Windows-ympäristöön. Tavoitteena on saada tehtyä ohjeita muille automaatiojärjestelmän kehittäjille. Myös Windowsin tietoturvaominaisuuksiin tehdään katsaus, erityisesti pääsynhallintaan

Suunnitelma WWW-palvelun monikanavaistamiseksi

Tämän diplomityön tavoitteena on kuvata suunnitelma, jossa alun perin WWW-ympäristöön kehitettyä palvelua muokataan siten, että palvelu skaalautuu mahdollisimman hyvin tulevaisuuden laajennuksiin. Selainpohjaisten palveluiden lisäksi esimerkiksi mobiili-palvelut ja erilaiset työpöytäsovellusintegraatiot ovat kasvattaneet suosiotaan. Samoin eri palveluiden välisestä yhteistoiminnasta on kasvanut merkittävä osa Internet-palveluiden loppukäyttäjilleen tarjoamaa palvelukokonaisuutta. Esimerkkejä WWW-palveluiden integroinneista päätelaitteille ovat hakukoneiden ja pikaviestimien mobiili-versiot, ja palveluiden yhteistoiminnasta erilaisten uutispalveluiden ja sosiaalisten palveluiden, kuten Facebook, väliset yhteisölinkitykset. Tässä diplomityössä selvitetään aluksi Internet-pohjaisten palveluiden kehitystä sekä tutustutaan tarkemmin palveluiden monikanavaisuuteen. Tämän jälkeen käydään läpi loppukäyttäjien saatavilla olevia päätelaitteita verkkoyhteyksineen ja WWW-palveluiden suunnittelumalleja. Suunnittelun lähtökohtana oli se, että erilaisten päätelaitteiden, päätelaitteiden ohjelmistojen ja käytössä olevien verkkoyhteyksien muodostamien palvelualustojen liittäminen palveluun olisi mahdollisimman yksinkertaista. Ja tukea uusien palvelualustojen käyttäjien ja sisällön sovittamista olemassa olevaan palveluun. Työn lopputuloksena on suunnitelma, joka pohjautuu välikerroksen rakentamiseen uusien palvelualustojen ja vanhan palvelun väliin. Palveluun tarjotaan välikerroksen kautta personoitu rajapinta luotetuille asiakkaille sekä kaikille avoin julkinen rajapinta. Välikerros suunniteltiin yksinkertaisella REST-arkkitehtuurityylillä, mikä mahdollistaa palvelun tarjonnan turvallisesti ja tehokkaasti. Tähän välikerrokseen lisätään käyttäjän- ja sisällönhallinnan komponentteja pitämään huolen palvelun eheydestä. Tämä diplomityö osoittaa, että oikealla arkkitehtuurilla suunniteltu monikerroksinen väliohjelmisto tarjoaa tehokkaan tavan integroida ja hallinnoida uusia alustoja.

Numerics of Spacecraft Dynamics

Whenever a spacecraft is launched it is essential that the algorithms in the on-board software systems and at ground control are efficient and reliable over extended periods of time. Geometric numerical integrators, and in particular variational integrators, have both these characteristics. In "Numerics of Spacecraft Dynamics" new numerical integrators are presented and analysed in depth. These algorithms have been designed specifically for the dynamics of spacecraft and artificial satellites in Earth orbits. Full analytical solutions to a class of integrable deformations of the two-body problem in classical mechanics are derived, and a systematic method to compute variational integrators to arbitrary order with a computer algebra system is introduced.

Drivers and barriers of mobile travel and tourism service adoption : a study of individual perceptions and business model development in a travel and tourism context

The Travel and Tourism field is undergoing changes due to the rapid development of information technology and digital services. Online travel has profoundly changed the way travel and tourism organizations interact with their customers. Mobile technology such as mobile services for pocket devices (e.g. mobile phones) has the potential to take this development even further. Nevertheless, many issues have been highlighted since the early days of mobile services development (e.g. the lack of relevance, ease of use of many services). However, the wide adoption of smartphones and the mobile Internet in many countries as well as the formation of so-called ecosystems between vendors of mobile technology indicate that many of these issues have been overcome. Also when looking at the numbers of downloaded applications related to travel in application stores like Google Play, it seems obvious that mobile travel and tourism services are adopted and used by many individuals. However, as business is expected to start booming in the mobile era, many issues have a tendency to be overlooked. Travelers are generally on the go and thus services that work effectively in mobile settings (e.g. during a trip) are essential. Hence, the individuals’ perceived drivers and barriers to use mobile travel and tourism services in on-site or during trip settings seem particularly valuable to understand; thus this is one primary aim of the thesis. We are, however, also interested in understanding different types of mobile travel service users. Individuals may indeed be very different in their propensity to adopt and use technology based innovations (services). Research is also switching more from investigating issues of mobile service development to understanding individuals’ usage patterns of mobile services. But designing new mobile services may be a complex matter from a service provider perspective. Hence, our secondary aim is to provide insights into drivers and barriers of mobile travel and tourism service development from a holistic business model perspective. To accomplish the research objectives seven different studies have been conducted over a time period from 2002 – 2013. The studies are founded on and contribute to theories within diffusion of innovations, technology acceptance, value creation, user experience and business model development. Several different research methods are utilized: surveys, field and laboratory experiments and action research. The findings suggest that a successful mobile travel and tourism service is a service which supports one or several mobile motives (needs) of individuals such as spontaneous needs, time-critical arrangements, efficiency ambitions, mobility related needs (location features) and entertainment needs. The service could be customized to support travelers’ style of traveling (e.g. organized travel or independent travel) and should be easy to use, especially easy to take into use (access, install and learn) during a trip, without causing security concerns and/or financial risks for the user. In fact, the findings suggest that the most prominent barrier to the use of mobile travel and tourism services during a trip is an individual’s perceived financial cost (entry costs and usage costs). It should, however, be noted that regulations are put in place in the EU regarding data roaming prices between European countries and national telecom operators are starting to see ‘international data subscriptions’ as a sales advantage (e.g. Finnish Sonera provides a data subscription in the Baltic and Nordic region at the same price as in Finland), which will enhance the adoption of mobile travel and tourism services also in international contexts. In order to speed up the adoption rate travel service providers could consider e.g. more local initiatives of free Wi-Fi networks, development of services that can be used, at least to some extent, in an offline mode (do not require costly network access during a trip) and cooperation with telecom operators (e.g. lower usage costs for travelers who use specific mobile services or travel with specific vendors). Furthermore, based on a developed framework for user experience of mobile trip arrangements, the results show that a well-designed mobile site and/or native application, which preferably supports integration with other mobile services, is a must for true mobile presence. In fact, travel service providers who want to build a relationship with their customers need to consider a downloadable native application, but in order to be found through the mobile channel and make contact with potential new customers, a mobile website should be available. Moreover, we have made a first attempt with cluster analysis to identify user categories of mobile services in a travel and tourism context. The following four categories were identified: info-seekers, checkers, bookers and all-rounders. For example “all-rounders”, represented primarily by individuals who use their pocket device for almost any of the investigated mobile travel services, constituted primarily of 23 to 50 year old males with high travel frequency and great online experience. The results also indicate that travel service providers will increasingly become multi-channel providers. To manage multiple online channels, closely integrated and hybrid online platforms for different devices, supporting all steps in a traveler process should be considered. It could be useful for travel service providers to focus more on developing browser-based mobile services (HTML5-solutions) than native applications that work only with specific operating systems and for specific devices. Based on an action research study and utilizing a holistic business model framework called STOF we found that HTML5 as an emerging platform, at least for now, has some limitations regarding the development of the user experience and monetizing the application. In fact, a native application store (e.g. Google Play) may be a key mediator in the adoption of mobile travel and tourism services both from a traveler and a service provider perspective. Moreover, it must be remembered that many device and mobile operating system developers want service providers to specifically create services for their platforms and see native applications as a strategic advantage to sell more devices of a certain kind. The mobile telecom industry has moved into a battle of ecosystems where device makers, developers of operating systems and service developers are to some extent forced to choose their development platforms.

Centralized IT management using SCCM in a large multinational company

Microsoft System Center Configuration Manager is a systems management product for managing large groups of computers and/or mobile devices. It provides operating system deployment, software distribution, patch management, hardware & software inventory, remote control and many other features for the managed clients. This thesis focuses on researching whether this product is suitable for large, international organization with no previous, centralized solution for managing all such networked devices and detecting areas, where the system can be altered to achieve a more optimal management product from the company’s perspective. The results showed that the system is suitable for such organization if properly configured and clear and transparent line of communication between key IT personnel exists.

Rigorous development of safety-critical systems

Nowadays, computer-based systems tend to become more complex and control increasingly critical functions affecting different areas of human activities. Failures of such systems might result in loss of human lives as well as significant damage to the environment. Therefore, their safety needs to be ensured. However, the development of safety-critical systems is not a trivial exercise. Hence, to preclude design faults and guarantee the desired behaviour, different industrial standards prescribe the use of rigorous techniques for development and verification of such systems. The more critical the system is, the more rigorous approach should be undertaken. To ensure safety of a critical computer-based system, satisfaction of the safety requirements imposed on this system should be demonstrated. This task involves a number of activities. In particular, a set of the safety requirements is usually derived by conducting various safety analysis techniques. Strong assurance that the system satisfies the safety requirements can be provided by formal methods, i.e., mathematically-based techniques. At the same time, the evidence that the system under consideration meets the imposed safety requirements might be demonstrated by constructing safety cases. However, the overall safety assurance process of critical computerbased systems remains insufficiently defined due to the following reasons. Firstly, there are semantic differences between safety requirements and formal models. Informally represented safety requirements should be translated into the underlying formal language to enable further veri cation. Secondly, the development of formal models of complex systems can be labour-intensive and time consuming. Thirdly, there are only a few well-defined methods for integration of formal verification results into safety cases. This thesis proposes an integrated approach to the rigorous development and verification of safety-critical systems that (1) facilitates elicitation of safety requirements and their incorporation into formal models, (2) simplifies formal modelling and verification by proposing specification and refinement patterns, and (3) assists in the construction of safety cases from the artefacts generated by formal reasoning. Our chosen formal framework is Event-B. It allows us to tackle the complexity of safety-critical systems as well as to structure safety requirements by applying abstraction and stepwise refinement. The Rodin platform, a tool supporting Event-B, assists in automatic model transformations and proof-based verification of the desired system properties. The proposed approach has been validated by several case studies from different application domains.