Tietoliikennekustannusten optimointi reaaliaikaisessa paikkatietojärjestelmässä

Tässä diplomityössä kehitettiin paikkatietojärjestelmä, joka mahdollistaa ajoneuvojen seurannan ja aikatauluennusteiden tuottamisen reaaliaikaisesti joukkoliikenteen informaatiojärjestelmien tarpeisiin. Tavoitteena oli toteuttaa vastaavan jo käytössä olleen järjestelmän toiminnallisuudet sillä tavoin tehokkaammin, että saataisiin merkittävästi pienennettyä tiedonsiirrossa käytettyä datamäärää ja järjestelmän käytöstä aiheutuvia kustannuksia. Työssä tutkittiin tiedonsiirtoprotokollakerrosten ja protokollasuunnitteluun liittyvien ratkaisujen, kuten viestien yhdistelyn, tietotyyppien valinnan sekä yhteyksien uudelleenkäytön, vaikutusta tarvittavaan tiedonsiirtomäärään. Lopputuloksena vanhoja vastaavien toimintojen vaatima datamäärä saatiin huonoimmassakin tilanteessa puoleen entisestä. Lisäksi niiden logiikan uudistamisen todettiin saavan aikaan tätäkin suuremmat säästöt. Esiin nousikin erityisesti juuri sovelluslogiikan merkitys. Suurimmalta osin sen perusteella määräytyy, kuinka paljon viestintää järjestelmässä tarvitaan. Näin ollen sillä on myös hyvin suuri vaikutus siihen, mikä tietoliikenteen kokonaismäärä lopulta on.

Ohjelmistoradion hyödyntäminen tiedonsiirron tutkimisessa LVDC-verkossa

Työssä tutkitaan tiedonsiirtoa eri modulaatioilla, bittinopeuksilla ja amplitudin voimakkuuksilla ja tuloksia tarkastellaan Bit Error Ration avulla. Signaaleja siirrettiiin myös koodattuna ja vertailtiin koodauksen etuja ja haittoja verrattuna koodaamattomaan tietoon. Datavirta kulkee AXMK-kaapelissa, joko tasasähkön mukana, tai maadoituskaapelissa. Tuloksissa havaittiin, että suurempi bittinopeus ei kasvattanut häviöiden määrää. Koodauksen käyttö toisaalta vähenti bittivirheiden määrää.

Effects of mineral sorting on concentrator design and economics

Ore sorting after crushing is an effective way to enhance the feed quality of a concentrator. Sorting by hand is the oldest way of concentrating minerals but it has become outdated because of low capacities. Older methods of sorting have also been difficult to use in large scale productions due to low capacities of sorters. Data transfer and processing and the speed of rejection mechanisms have been the bottlenecks for effective use of sorters. A fictive chalcopyrite ore body was created for this thesis. The properties of the ore were typical of chalcopyrite ores and economical limit was set for design. Concentrator capacity was determined by the size of ore body and the planned mine life. Two concentrator scenarios were compared, one with the sorting facility and the other without sorting. Comparison was made for quality and amount of feed, size of equipment and economics. Concentrator with sorting had lower investment and operational cost but also lower incomes due to the ore loss in sorting. Net cash flow, net present value and internal rate of interest were calculated for comparison of the two scenarios.

Tuotetietoprosessin kehittäminen päivittäistavarakaupan toimitusketjussa

Diplomityö toteutettiin Yritys X:n toimeksiantona. Työ sai alkunsa Yritys X:n tarpeesta kehittää yrityksen ja sen asiakasomistajien yhteistä tuotetietoprosessia. Tavoitteena oli saada kuvaus tuotetietoprosessin nykytilasta sekä sen pohjalta luoda kehitysehdotukset, joilla prosessia voitaisiin tehostaa. Työssä käytettiin kvalitatiivista eli laadullista tutkimusmenetelmää. Tietoa tuotetietoprosessin nykytilasta etsittiin pääsääntöisesti lukuisten Yritys X:n ja sen asiakasomistajien henkilöstön haastattelujen avulla. Lisäksi työtä tehdessä tutustuttiin laajasti toimitusketjuyhteistyöstä, tiedon läpinäkyvyyden merkityksestä, tiedonhallinnasta ja tuotetietoprosessista kertovaan kirjallisuuteen. Työn tuloksena saatiin kuvaus siitä, miten Yritys X ja sen asiakasomistajat käsittelevät tuotetietoja sekä mitkä ovat tuotetietoprosessin suurimmat haasteet. Tämän pohjalta luotiin kehitysehdotukset, joilla prosessia voitaisiin tehostaa. Tuotetietoprosessin suurimpana haasteena nähtiin olevan se, että koko ryhmittymän yhteistä etua ei ole huomioitu prosessia luodessa sekä se, että prosessissa tehdään päällekkäistä ja manuaalista työtä, joka olisi mahdollista välttää tiedon jakamisen ja sähköisen tiedonsiirron avulla. Tärkeimmiksi kehitysehdotuksiksi muodostui tuotetietoprosessin tarkastelu ja kehittäminen jatkossa kokonaisuutena, yhteistyön ja tiedon jakamisen lisääminen, Yritys X:ltä saatavien tuotetietojen laajempi hyödyntäminen asiakasomistajilla, sähköisen tiedonsiirron merkittävä lisääminen sekä yhtenäisen tuotetietojen laadunhallintajärjestelmän luominen ja sitä myötä tuotetietoprosessin ja sen tehokkuuden mittaaminen.

Hiljaisen tiedon siirtäminen Palveluyritys Oy:n Helsingin myyntiosastolla myyntipäällikön näkökulmasta

Tiivistelmä Tekijä: Antti Korkki Tutkielman nimi: Hiljaisen tiedon siirtäminen Palveluyritys Oy:n Helsingin myyntiosastolla myyntipäällikön näkökulmasta Tiedekunta: Kauppatieteellinen tiedekunta Maisteriohjelma: Tietojohtaminen Vuosi: 2014 Pro gradu –tutkielma: Lappeenrannan teknillinen yliopisto 88 sivua, 20 kuvaa ja yksi taulukko Tarkastajat: Professori Markku Ikävalko Tutkijatohtori Anna-Maija Nisula Hakusanat: Hiljainen tieto, tiedon jakaminen ja osaaminen Kiristynyt kilpailutilanne kuljetusalalla pakottaa alan yritykset etsimään uusia keinoja strategisen kilpailuedun saavuttamiseksi. Palvelualan yritykselle merkittävin kilpailukeino on palvelun laadulla kilpaileminen ja korkean laadun saavuttamiseksi on tärkeää, että oikea tieto on oikeassa paikassa oikeaan aikaan. Tämä tarkoittaa käytännössä reaaliaikaisten tiedon siirtämisen menetelmien käyttämistä. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää Palveluyritys Oy:n Helsingin myyntiosaston tiedon siirtämisen foorumien nykytilanne myyntipäällikön näkökulmasta. Lisäksi tutkimuksella etsitään keinoja tehostaa hiljaisen tiedon siirtämistä Palveluyritys Oy:n Helsingin myyntiosastolla. Tutkimuksessa käytetään laadullista tutkimusmenetelmää ja teoriaohjaavaa sisällön analyysiä.

Readout architectures for hybrid pixel detector readout chips

The original contribution of this thesis to knowledge are novel digital readout architectures for hybrid pixel readout chips. The thesis presents asynchronous bus-based architecture, a data-node based column architecture and a network-based pixel matrix architecture for data transportation. It is shown that the data-node architecture achieves readout efficiency 99% with half the output rate as a bus-based system. The network-based solution avoids “broken” columns due to some manufacturing errors, and it distributes internal data traffic more evenly across the pixel matrix than column-based architectures. An improvement of > 10% to the efficiency is achieved with uniform and non-uniform hit occupancies. Architectural design has been done using transaction level modeling (TLM) and sequential high-level design techniques for reducing the design and simulation time. It has been possible to simulate tens of column and full chip architectures using the high-level techniques. A decrease of > 10 in run-time is observed using these techniques compared to register transfer level (RTL) design technique. Reduction of 50% for lines-of-code (LoC) for the high-level models compared to the RTL description has been achieved. Two architectures are then demonstrated in two hybrid pixel readout chips. The first chip, Timepix3 has been designed for the Medipix3 collaboration. According to the measurements, it consumes < 1 W/cm^2. It also delivers up to 40 Mhits/s/cm^2 with 10-bit time-over-threshold (ToT) and 18-bit time-of-arrival (ToA) of 1.5625 ns. The chip uses a token-arbitrated, asynchronous two-phase handshake column bus for internal data transfer. It has also been successfully used in a multi-chip particle tracking telescope. The second chip, VeloPix, is a readout chip being designed for the upgrade of Vertex Locator (VELO) of the LHCb experiment at CERN. Based on the simulations, it consumes < 1.5 W/cm^2 while delivering up to 320 Mpackets/s/cm^2, each packet containing up to 8 pixels. VeloPix uses a node-based data fabric for achieving throughput of 13.3 Mpackets/s from the column to the EoC. By combining Monte Carlo physics data with high-level simulations, it has been demonstrated that the architecture meets requirements of the VELO (260 Mpackets/s/cm^2 with efficiency of 99%).

Location intelligence strategisen päätöksenteon tukena

Kilpailuetua tavoittelevan yrityksen pitää kyetä jalostamaan tietoa ja tunnistamaan sen avulla uusia tulevaisuuden mahdollisuuksia. Tulevaisuuden mielikuvien luomiseksi yrityksen on tunnettava toimintaympäristönsä ja olla herkkänä havaitsemaan muutostrendit ja muut toimintaympäristön signaalit. Ympäristön elintärkeät signaalit liittyvät kilpailijoihin, teknologian kehittymiseen, arvomaailman muutoksiin, globaaleihin väestötrendeihin tai jopa ympäristön muutoksiin. Spatiaaliset suhteet ovat peruspilareita käsitteellistää maailmaamme. Pitney (2015) on arvioinut, että 80 % kaikesta bisnesdatasta sisältää jollakin tavoin viittauksia paikkatietoon. Siitä huolimatta paikkatietoa on vielä huonosti hyödynnetty yritysten strategisten päätösten tukena. Teknologioiden kehittyminen, tiedon nopea siirto ja paikannustekniikoiden integroiminen eri laitteisiin ovat mahdollistaneet sen, että paikkatietoa hyödyntäviä palveluja ja ratkaisuja tullaan yhä enemmän näkemään yrityskentässä. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää voiko location intelligence toimia strategisen päätöksenteon tukena ja jos voi, niin miten. Työ toteutettiin konstruktiivista tutkimusmenetelmää käyttäen, jolla pyritään ratkaisemaan jokin relevantti ongelma. Konstruktiivinen tutkimus tehtiin tiiviissä yhteistyössä kolmen pk-yrityksen kanssa ja siihen haastateltiin kuutta eri strategiasta vastaavaa henkilöä. Tutkimuksen tuloksena löydettiin, että location intelligenceä voidaan hyödyntää strategisen päätöksenteon tukena usealla eri tasolla. Yksinkertaisimmassa karttaratkaisussa halutut tiedot tuodaan kartalle ja luodaan visuaalinen esitys, jonka avulla johtopäätöksien tekeminen helpottuu. Toisen tason karttaratkaisu pitää sisällään sekä sijainti- että ominaisuustietoa, jota on yhdistetty eri lähteistä. Tämä toisen tason karttaratkaisu on usein kuvailevaa analytiikkaa, joka mahdollistaa erilaisten ilmiöiden analysoinnin. Kolmannen eli ylimmän tason karttaratkaisu tarjoaa ennakoivaa analytiikkaa ja malleja tulevaisuudesta. Tällöin ohjelmaan koodataan älykkyyttä, jossa informaation keskinäisiä suhteita on määritelty joko tiedon louhintaa tai tilastollisia analyysejä hyödyntäen. Tutkimuksen johtopäätöksenä voidaan todeta, että location intelligence pystyy tarjoamaan lisäarvoa strategisen päätöksenteon tueksi, mikäli yritykselle on hyödyllistä ymmärtää eri ilmiöiden, asiakastarpeiden, kilpailijoiden ja markkinamuutoksien maantieteellisiä eroavaisuuksia. Parhaimmillaan location intelligence -ratkaisu tarjoaa luotettavan analyysin, jossa tieto välittyy muuttumattomana päätöksentekijältä toiselle ja johtopäätökseen johtaneita syitä on mahdollista palata tarkastelemaan tarvittaessa uudelleen.

Keräilykorttipelin toteutus HTML5- ja Javascript-tekniikoilla

HTML5-tekniikka sekä Javascript tuen laajuus selaimissa vaihtelee. Tässä työssä kyseisiä tekniikoita tutkitaan ja selvitetään niiden toimivuus keräilykorttipelin tarvittavien ominaisuuksien osalta. Tuet kartoitetaan viiden yleisimmän selaimen osalta. HTML5 tukee WebSocket-ominaisuutta, mutta kaikki selaimet eivät tue ominaisuutta tai se on poistettu käytöstä. Työssä etsitään tiedonsiirtotekniikan korvaaja, jota testataan ja verrattaan yleisesti käytettäviin tekniikoihin. Socket.io oli nopea tekniikka ja viisi yleisintä selainta tuki kyseistä tekniikkaa. Tämän vuoksi Socket.io-tekniikka soveltuu keräilykorttipeliin hyvin. Työssä tutkitaan keräilykorttipeliin liittyviä ongelmia sekä ratkaistaan ilmenneet ongelmat. Keräilykorttipelissä kyseisiä ongelmia ilmeni hyvin vähän. HTML5 animaatio tutkitaan että se on optimoitu hyvin, jotta käyttäjälle tulee miellyttävä peli kokemus. Keräilykorttipeliin lisäksi tehdään käytännön toteutuksena pakkaeditorin prototyyppi, jossa käytetään drag&drop-tekniikkaa. Tämän vuoksi myös drag&drop-tekniikan tuki on selainten osalta kartoitettu myös työssä, sekä testattu käytännön toteutuksena prototyypissä. Prototyypin tarkoitus on kartoittaa mahdolliset tulevat ongelmat sekä auttaa varsinaisen pakkaeditorin tuotantoversiossa.

Mobility Metric based LEACH-Mobile Protocol

Cluster based protocols like LEACH were found best suited for routing in wireless sensor networks. In mobility centric environments some improvements were suggested in the basic scheme. LEACH-Mobile is one such protocol. The basic LEACH protocol is improved in the mobile scenario by ensuring whether a sensor node is able to communicate with its cluster head. Since all the nodes, including cluster head is moving it will be better to elect a node as cluster head which is having less mobility related to its neighbours. In this paper, LEACH-Mobile protocol has been enhanced based on a mobility metric “remoteness” for cluster head election. This ensures high success rate in data transfer between the cluster head and the collector nodes even though nodes are moving. We have simulated and compared our LEACH-Mobile-Enhanced protocol with LEACHMobile. Results show that inclusion of neighbouring node information improves the routing protocol.

Mobility Metric based LEACH-Mobile Protocol

Cluster based protocols like LEACH were found best suited for routing in wireless sensor networks. In mobility centric environments some improvements were suggested in the basic scheme. LEACH-Mobile is one such protocol. The basic LEACH protocol is improved in the mobile scenario by ensuring whether a sensor node is able to communicate with its cluster head. Since all the nodes, including cluster head is moving it will be better to elect a node as cluster head which is having less mobility related to its neighbours. In this paper, LEACH-Mobile protocol has been enhanced based on a mobility metric “remoteness” for cluster head election. This ensures high success rate in data transfer between the cluster head and the collector nodes even though nodes are moving. We have simulated and compared our LEACH-Mobile-Enhanced protocol with LEACHMobile. Results show that inclusion of neighbouring node information improves the routing protocol.

Efecto de la hipoxia-reoxigenación y las radiaciones ionizantes en la captación de glucosa en líneas tumorales de seno y colon cocultivadas con células endoteliales.

La captación de glucosa y su conversión en lactato juega un papel fundamental en el metabolismo tumoral, independientemente de la concentración de oxígeno presente en el tejido (efecto Warburg). Sin embrago, dicha captación varía de un tipo tumoral a otro, y dentro del mismo tumor, situación que podría depender de las características microambientales tumorales (fluctuaciones de oxígeno, presencia de otros tipos celulares) y de factores estresores asociados a los tratamientos. Se estudió el efecto de la hipoxia-reoxigenación (HR) y las radiaciones ionizantes (RI) sobre la captación de glucosa, en cultivos de líneas tumorales MCF-7 y HT-29, cultivadas de forma aislada o en cocultivo con la línea celular EAhy296. Se encontró que la captación de glucosa en HR es diferente para lo descrito en condiciones de hipoxia permanente y que es modificada en el cocultivo. Se identificaron poblaciones celulares dentro de la misma línea celular, de alta y baja captación de glucosa, lo que implicaría una simbiosis metabólica de la célula como respuesta adaptativa a las condiciones tumorales. Se evaluó la expresión de NRF2 y la translocación nuclear de NRF2 y HIF1a, como vías de respuesta a estrés celular e hipoxia. La translocación nuclear de las proteínas evaluadas explicaría el comportamiento metabólico de las células tumorales de seno, pero no de colon, por lo cual deben existir otras vías metabólicas implicadas. Las diferencias en el comportamiento de las células tumorales en HR en relación con hipoxia permitirá realizar planeaciones dosimétricas más dinámicas, que reevalúen las condiciones de oxigenación tumoral constantemente.

A Multi Bearer Adaptable Communication Demonstrator for Train-to-Ground IP Communication to Increase Resilience

Preprint version

Performance of GPRS coding scheme detection under severe multipath and co-channel interference as a function of soft-bit width

The General Packet Radio Service (GPRS) has been developed for the mobile radio environment to allow the migration from the traditional circuit switched connection to a more efficient packet based communication link particularly for data transfer. GPRS requires the addition of not only the GPRS software protocol stack, but also more baseband functionality for the mobile as new coding schemes have be en defined, uplink status flag detection, multislot operation and dynamic coding scheme detect. This paper concentrates on evaluating the performance of the GPRS coding scheme detection methods in the presence of a multipath fading channel with a single co-channel interferer as a function of various soft-bit data widths. It has been found that compressing the soft-bit data widths from the output of the equalizer to save memory can influence the likelihood decision of the coding scheme detect function and hence contribute to the overall performance loss of the system. Coding scheme detection errors can therefore force the channel decoder to either select the incorrect decoding scheme or have no clear decision which coding scheme to use resulting in the decoded radio block failing the block check sequence and contribute to the block error rate. For correct performance simulation, the performance of the full coding scheme detection must be taken into account.

Virtual reality as a visualisation tool: benefits and constraints

The benefits and applications of virtual reality (VR) in the construction industry have been investigated for almost a decade. However, the practical implementation of VR in the construction industry has yet to reach maturity owing to technical constraints. The need for effective information management presents challenges: both transfer of building data to, and organisation of building information within, the virtual environment require consideration. This paper reviews the applications and benefits of VR in the built environment field and reports on a collaboration between Loughborough University and South Bank University to overcome constraints on the use of the overall VR model for whole lifecycle visualisation. The work at each research centre is concerned with an aspect of information management within VR applications for the built environment, and both data transfer and internal data organisation have been investigated. In this paper, similarities and differences between computer-aided design (CAD) and VR packages are first discussed. Three different approaches to the creation of VR models during the design stage are identified and described, with a view to providing sharing understanding across the interdiscipliary groups involved. The suitable organisation of building information within the virtual environment is then further investigated. This work focused on the visualisation of the degradation of a building, through its lifespan, with the view to provide a visual aid for developing an effective and economic project maintenance programme. Finally consideration is given to the potential of emerging standards to facilitate an integrated use of VR. The convergence towards similar data structures in VR and other construction packages may enable visualisation to be better utilised in the overall lifecycle model.

Fine-grained multi-phase array designs

Hybrid multiprocessor architectures which combine re-configurable computing and multiprocessors on a chip are being proposed to transcend the performance of standard multi-core parallel systems. Both fine-grained and coarse-grained parallel algorithm implementations are feasible in such hybrid frameworks. A compositional strategy for designing fine-grained multi-phase regular processor arrays to target hybrid architectures is presented in this paper. The method is based on deriving component designs using classical regular array techniques and composing the components into a unified global design. Effective designs with phase-changes and data routing at run-time are characteristics of these designs. In order to describe the data transfer between phases, the concept of communication domain is introduced so that the producer–consumer relationship arising from multi-phase computation can be treated in a unified way as a data routing phase. This technique is applied to derive new designs of multi-phase regular arrays with different dataflow between phases of computation.