Konserninlaajuisen WLAN-verkon suunnittelu

Tässä insinöörityössä tutustuttiin WLAN-verkkoihin, sekä varsinkin niiden integroimiseen osaksi yrityksen tietoverkkoa. Työ tehtiin Ahlstrom Oyj:n tilauksesta. WLAN-verkot mahdollistavat käyttäjälleen paremman liikkuvuuden mm. kannettavaa tietokonetta käytettäessä eivätkä sido käyttäjää kiinteän yhteyspisteen viereen. Tästä on yrityskäytössä hyötyä mm. kokouksissa ja neuvotteluissa. Myös vierailijoille tästä on hyötyä, mikäli yritys pystyy tarjoamaan heille palvelun päästä verkkoon. LWAPP on tekniikka, joka mahdollistaa suurien langattomien verkkojen hallinnoimisen ja valvomisen yhdestä paikasta tai laitteesta käsin. Tästä on hyötyä, mikäli tukiasemien lukumäärä on suuri ja verkko laaja. Tutkimus aloitettiin selvittämällä WLAN-verkkojen historiaa sekä esittelemällä eri standardit. Tämän jälkeen tutustuttiin radiotiellä tapahtuviin siirtotekniikoihin ja eri modulaatiomenetelmiin. Myös WLAN-verkon siirtotietä sekä erilaisia WLAN-verkoissa käytettäviä antenneja tarkasteltiin työssä. WLAN-verkkojen tietoturvallisuus, kuten uhat ja salausmenetelmät olivat keskeisessä asemassa työtä tehtäessä. Tulevaan CAPWAP-protokollaan luotiin katsaus työssä. Vahvin ehdokas protokollaksi on Ciscon kehittämä LWAPP, mutta myös sen kilpailijoita tarkasteltiin lyhyesti. Työn lopuksi suunniteltiin Ahlstrom Oyj:lle konserninlaajuinen WLAN-standardi, jota tullaan käyttämään yrityksen konttoreissa ympäri maailman. Systeemi mahdollistaa sekä yrityksen työntekijöille vahvalla salauksella muodostetun langattoman yhteyden luomisen inter- ja intraverkkoihin, että yrityksen vierailijoille internet-yhteyden. Tämä on toteutettu käyttämällä useita SSID:tä joille on luotu erilaiset toimintaperiaatteet.

Authentication and authorization in PeerHood System

The goal of this work is to design and implement authentication and authorization section to PeerHood system. PeerHood system is developedin Lappeenranta University of Technology. It provides functions of discovering devices compatible with PeerHood and listing services offered by those devices; based on wireless technologies: Wi-Fi, Bluetooth and GPRS. The thesis describes implementation of the security approach intomobile Ad-Hoc environment and includes both authentication and authorization processes.

Puhe IP-verkossa operaattorin näkökulmasta

Tässä diplomityössä tutkittiin operaattorin IP-verkossa toteutettavia puhepalveluita. Tutkimus perustui käytännön tarpeeseen. VoIP-tekniikalla toteutetuista puheluista on nopeasti tullut vakavasti otettava haastaja perinteiselle piirikytkentäiselle puhelintekniikalle. IP-tekniikka mahdollistaa data-, puhe- sekä videopalvelujen integroimisen yhteen verkkoon. Lisäksi IP-verkko on edullinen, laajalle levinnyt ja tehokas. Nämä ominaisuudet tekevät siitä houkuttelevan vaihtoehdon puhepalvelujen alustaksi. Verkkojen yhdistyminen mahdollistaa uudentyyppisen kommunikointiympäristön, jossa voidaan käyttää monenlaisia sovelluksia ja apuvälineitä ihmisten välisen kommunikoinnin helpottamiseksi. Tähän työhön sisältyi testilaitteiston hankkiminen ja asentaminen. Laitteistolla oli pystyttävä toteuttamaan operaattorin VoIP-järjestelmä, jolla oli kyettävä toteuttamaan usealle yritykselle IP-vaihdepalvelut. Laitteistoa testattiin itse aiheutetuilla virhetilanteilla sekä koekäyttäjillä. Testauksessa selvitettiin järjestelmän soveltuvuutta operaattorin tuotantokäyttöön.

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.

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.

Communication Solutions for LVDC Island Networks

Production and generation of electrical power is evolving to more environmental friendly technologies and schemes. Pushed by the increasing cost of fossil fuels, the operational costs of producing electrical power with fossil fuels and the effect in the environment, like pollution and global warming, renewable energy sources gain con-stant impulse into the global energy economy. In consequence, the introduction of distributed energy sources has brought a new complexity to the electrical networks. In the new concept of smart grids and decen-tralized power generation; control, protection and measurement are also distributed and requiring, among other things, a new scheme of communication to operate with each other in balance and improve performance. In this research, an analysis of different communication technologies (power line communication, Ethernet over unshielded twisted pair (UTP), optic fiber, Wi-Fi, Wi-MAX, and Long Term Evolution) and their respective characteristics will be carried out. With the objective of pointing out strengths and weaknesses from different points of view (technical, economical, deployment, etc.) to establish a richer context on which a decision for communication approach can be done depending on the specific application scenario of a new smart grid deployment. As a result, a description of possible optimal deployment solutions for communication will be shown considering different options for technologies, and a mention of different important considerations to be taken into account will be made for some of the possible network implementation scenarios.

Power Consumption Measurement and Scenario Based Energy Model in Wearable Computing Applications

The power is still today an issue in wearable computing applications. The aim of the present paper is to raise awareness of the power consumption of wearable computing devices in specific scenarios to be able in the future to design energy efficient wireless sensors for context recognition in wearable computing applications. The approach is based on a hardware study. The objective of this paper is to analyze and compare the total power consumption of three representative wearable computing devices in realistic scenarios such as Display, Speaker, Camera and microphone, Transfer by Wi-Fi, Monitoring outdoor physical activity and Pedometer. A scenario based energy model is also developed. The Samsung Galaxy Nexus I9250 smartphone, the Vuzix M100 Smart Glasses and the SimValley Smartwatch AW-420.RX are the three devices representative of their form factors. The power consumption is measured using PowerTutor, an android energy profiler application with logging option and using unknown parameters so it is adjusted with the USB meter. The result shows that the screen size is the main parameter influencing the power consumption. The power consumption for an identical scenario varies depending on the wearable devices meaning that others components, parameters or processes might impact on the power consumption and further study is needed to explain these variations. This paper also shows that different inputs (touchscreen is more efficient than buttons controls) and outputs (speaker sensor is more efficient than display sensor) impact the energy consumption in different way. This paper gives recommendations to reduce the energy consumption in healthcare wearable computing application using the energy model.

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.

Multilayer switch hardware support for Linux

VDSL on teknologia, joka mahdollistaa nopeat Internet-yhteydet tavallista puhelinlinjaa käyttäen. Tätä varten käyttäjä tarvitsee VDSL-modeemin ja Internet-operaattori reitittimen, johon VDSL-linjat kytketään. Reitittimen on oltava suorituskykyinen, jotta kaikki VDSL-liikenne voidaan reittittää eteenpäin. Tehokkuutta haetaan tekemällä suuri osa reitityksestä erityisillä reititinpiireillä. Tässä diplomityössä käsitellään reititinpiirien teoriaa ja niiden hallintaa. Lisäksi vertailtiin kolmen suuren valmistajan tuotteita. Tuotteiden tarjoamat ominaisuudet vaikuttivat hyvin yhteneväisiltä. Ominaisuuksien hallinta ja toteutus olivat erilaisia. Työn tavoitteena oli löytää ohjelmistoarkkitehtuuri piirien ohjaamiseen niin, että Linux-käyttöjärjestelmän ytimen palveluja voitaisiin käyttää mahdollisimman hyödyllisesti. Työssä havaittiin, että ohjelmistoarkkitehtuurin voi määritellä monella eri tavalla riippuen siitä, miten piiri on kytketty prosessoriin, mitä piirin ominaisuuksia halutaan käyttää ja miten arkkitehtuuria halutaan jatkossa laajentaa.

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.

Control of a line robot system with Embedded Linux

Many, if not all, aspects of our everyday lives are related to computers and control. Microprocessors and wireless communications are involved in our lives. Embedded systems are an attracting field because they combine three key factors, small size, low power consumption and high computing capabilities. The aim of this thesis is to study how Linux communicates with the hardware, to answer the question if it is possible to use an operating system like Debian for embedded systems and finally, to build a Mechatronic real time application. In the thesis a presentation of Linux and the Xenomai real time patch is given, the bootloader and communication with the hardware is analyzed. BeagleBone the evaluation board is presented along with the application project consisted of a robot cart with a driver circuit, a line sensor reading a black line and two Xbee antennas. It makes use of Xenomai threads, the real time kernel. According to the obtained results, Linux is able to operate as a real time operating system. The issue of future research is the area of embedded Linux is also discussed.

Ruumiinosannimien kieliopillistumisesta suomessa ja virossa. Tarkust ei wõi käega külge panna

Summary: Grammaticalization of body-part nouns in Finnish and Estonian

Yhteisön langaton palvelualusta

Yhteisön langaton palvelualusta on konsepti langattomien yhteisöllisten verkkopalveluiden tarjoamiseen.Konsepti perustuu langattomaan WLAN-reititinlaitteeseen sekä Linux-käyttöjärjestelmäpohjaiseen laiteohjelmistoon, joiden avulla voidaan tarjota paikallisia, erilaisten pienten yhteisöjen käyttöön tarkoitettuja langattomia verkkopalveluita.Soveltuvia käyttökohteita voivat olla esimerkiksi asuntoyhteisöjen välinen tiedotuskanava tai perheen sisäinen viihdekeskus, jonka kautta voidaan tarjota yhteisön toimintaa helpottavia ja tavoitteita edistäviä palveluita. Yhteisön langattomat palvelut perustuvat vapaisiin ohjelmistoihin, jotka mahdollistavat monipuolisen palveluvalikoiman luomisen. Langattoman palvelualustan avulla pienten yhteisöjen tarvitsemat langattomat palvelut voidaan luoda helposti, edullisesti ja joustavasti, ilman kaupallisten palveluoperaattoreiden asettamia rajoituksia.

Evaluation of performance analysis software for Linux computing cluster

Tietokonejärjestelmän osien ja ohjelmistojen suorituskykymittauksista saadaan tietoa,jota voidaan käyttää suorituskyvyn parantamiseen ja laitteistohankintojen päätöksen tukena. Tässä työssä tutustutaan suorituskyvyn mittaamiseen ja mittausohjelmiin eli ns. benchmark-ohjelmistoihin. Työssä etsittiin ja arvioitiin eri tyyppisiä vapaasti saatavilla olevia benchmark-ohjelmia, jotka soveltuvat Linux-laskentaklusterin suorituskyvynanalysointiin. Benchmarkit ryhmiteltiin ja arvioitiin testaamalla niiden ominaisuuksia Linux-klusterissa. Työssä käsitellään myös mittausten tekemisen ja rinnakkaislaskennan haasteita. Benchmarkkeja löytyi moneen tarkoitukseen ja ne osoittautuivat laadultaan ja laajuudeltaan vaihteleviksi. Niitä on myös koottu ohjelmistopaketeiksi, jotta laitteiston suorituskyvystä saisi laajemman kuvan kuin mitä yhdellä ohjelmalla on mahdollista saada. Olennaista on ymmärtää nopeus, jolla dataa saadaan siirretyä prosessorille keskusmuistista, levyjärjestelmistä ja toisista laskentasolmuista. Tyypillinen benchmark-ohjelma sisältää paljon laskentaa tarvitsevan matemaattisen algoritmin, jota käytetään tieteellisissä ohjelmistoissa. Benchmarkista riippuen tulosten ymmärtäminen ja hyödyntäminen voi olla haasteellista.