Versie: 16.2 Status: Final Auteur: Richard Holleman TASS B.V. 2014 Alle rechten voorbehouden. Verveelvuldiging, geheel of gedeeltelijk, is niet toegestaan dan met schriftelijke toestemming van de auteursrechthebbende. All rights are reserved. Reproduction in whole or in part is prohibited without the written consent of the copyright owner.
Dit document is gepubliceerd door: TASS B.V. Eindhoven, Nederland Commentaar en suggesties kunnen worden gestuurd naar: TASS B.V. Postbus 80060 5600 KA EINDHOVEN Nederland tel: +31 (0)40 2503200 fax: +31 (0)40 2503201 Of via e-mail naar: jobs@tass.nl I Final
1 Inleiding 1 2 Opdrachten 2 3 Creëer je eigen afstudeeropdracht 3 4 Pimp TASS met VR Glass 4 5 Virtuele rondleiding 5 6 E-Ink licht schakelaar 6 7 IOS applicatie Home Kit 7 8 Digitale Handtekening 8 9 Car-to-car communicatie protocol in picotcp 9 10 Smart Heat Control 10 11 Raspberry Pi Weather Station Pro 11 12 Audio/video signalen in internet-of-things 12 13 Security in Internet-of-Things 13 14 Co-simulatietooling Cyber-Physical Systems 14 15 Sensor shirt 15 16 Indoor routebepaling 16 17 Interactieve musea 17 18 Plaatsbepaling m.b.v. Wifi RSSI fingerprinting 18 19 BigData High-Speed In-Memory Analytics 19 20 Ambient entrance 20 21 Interconnected heterogeneous wireless networks 21 22 Maak een signaal analyse/generator tool 22 II Final
1 Inleiding 1.1 Bedrijfsprofiel is een dienstverlener op het gebied van technische- en embedded software. Een mensgerichte organisatie die al meer dan 35 jaar voorop loopt in de ontwikkeling van software voor technisch hoogwaardige producten. Voorheen als onderdeel van Philips, en sinds april 2014 als onderdeel van de Altran Groep. TASS versterkt het wereldwijde Intelligent Systems netwerk, bestaande uit 3.500 experts verspreid over 13 landen (Europa, Azië en de Verenigde Staten) die de uitdagingen van de snel groeiende markt van intelligente systemen aangaan. Dit maakt TASS tot een dynamische en betrouwbare partner die snel kan schakelen en tijdig weet in te springen op ontwikkelingen in de markt. TASS gaat duurzame relaties aan met medewerker en klant. Relaties gedreven door toewijding en gebaseerd op vertrouwen. Onze software professionals hebben ervaring in alle fasen van het productontwikkeltraject. Van requirements, architectuur en ontwerp tot implementatie, integratie en testen. TASS heeft ruime ervaring met multidisciplinaire productontwikkeling. Kortom: het samenspel tussen hardware, software, mechanica en/of optica. Die ervaring, in combinatie met ons innovatieve vermogen, zetten we om in generiek toepasbare oplossingen, die de time-to-market van onze klanten verkorten. 1.2 Afstuderen bij TASS Afstuderen bij TASS staat voor een mooie afsluiting van je opleiding en een goede voorbereiding op de toekomst. Wij bieden je de mogelijkheid om af te studeren op hoog niveau en de praktijk van echte projecten te ervaren. Ieder half jaar zorgen we voor een groot en divers aanbod van afstudeeropdrachten waar een kundige begeleiding niet ontbreekt. Door de diversiteit aan opdrachten is er altijd een leuke opdracht te vinden die past bij jouw afstudeerrichting en interessegebied. Mocht jouw ideale opdracht er niet bij staan, dan zijn we nieuwsgierig naar je eigen voorstel. Je bent een half jaar onderdeel van een gezellige en informele organisatie. We zien je als een volwaardig collega en je krijgt meer te zien van TASS dan alleen je afstudeeropdracht. Denk daarbij aan deelname aan workshops, TASS meetings, personeelsfeesten en borrels. Naast een opdrachtgever krijg je een technisch coach toegewezen. Ieder project wordt uitgevoerd volgens het TASS projecthandboek, een agile aanpak is ook mogelijk. Op deze manier leer je te werken volgens een methode zoals je die na je opleiding, in de praktijk ook gaat gebruiken. 1/22 Final
2 Opdrachten Bij TASS ontstaan continu nieuwe opdrachten, voor het meest actuele aanbod van afstudeeropdrachten kijk je op onze website www.tass.nl onder Werken bij TASS, Afstuderen bij TASS. 2.1 Geïnteresseerd of meer informatie Ben je geïnteresseerd in een afstudeerplaats binnen TASS, stuur dan je CV onder vermelding van de titel van de opdracht naar: jobs@tass.nl ter attentie van Iris Henst. Indien je meer informatie over TASS wilt, kun je ook bellen naar 040-2503200 of 06-2384 8773. 2.2 Locatie TASS heeft in Nederland een vestiging in Eindhoven en Apeldoorn. Opdrachten kunnen in overleg op één van deze locaties worden uitgevoerd, de meeste opdrachten zullen in Eindhoven worden uitgevoerd omdat daar het hoofdkantoor zit. Neem contact met ons op voor meer informatie. 2.3 Periode Je kunt bij TASS aan je stage of afstuderen beginnen in september en februari voor een periode van 5 a 6 maanden. 2.4 Individueel afstuderen of als duo Je kunt bij TASS als duo afstuderen, maar ook individueel. Ben je alleen en wil je graag als duo afstuderen? Dan helpt TASS je mee je aan een medeafstudeerder te koppelen. Voor meer informatie neem contact met ons op. 2.5 Verzendlijst Mocht je afstudeeropdracht pas in een latere studieperiode plaatsvinden, dan kun je op onze verzendlijst geplaatst worden. Zodra er dan een nieuwe uitgave van dit boekje uitkomt, zorgen wij ervoor dat deze versie automatisch naar je toegestuurd wordt. We ontvangen dan graag je gegevens (school, studierichting en afstudeerperiode) via e-mail, jobs@tass.nl. 2/22 Final
3 Creëer je eigen afstudeeropdracht 3.1 Inleiding Wij dagen je uit zelf een afstudeeropdracht te bedenken, voor een of meer van de onderstaande toepassingsgebieden: Security Intelligent leven Augmented reality HW aangestuurd door mobiele devices Automotive Healthcare 3.2 Opdracht Stuur ons je opdracht omschrijving. Beschrijf daarin de context en op hoog niveau het idee van je opdracht. 3.3 Technische aspecten Noem de methoden en technologieën die je gebruikt bij het uitvoeren van de opdracht. Voorbeelden hiervan zijn: UML C/C++, C#, Java Bluetooth 4.0, 6lowpan, zigbee, NFC HBO/WO (Technische) Informatica 3/22 Final
4 Pimp TASS met VR Glass 4.1 Inleiding Een interactieve koffieautomaat, vergaderzaal displays en een op afstand bestuurbare deur. Dat zijn zomaar een paar voorbeelden van de connected devices die op het TASS kantoor zijn geïntegreerd. Eén van de specialisaties van TASS is namelijk 'the Internet of Things'. Bij TASS maken we apparaten slimmer. Dankzij een interface met de buitenwereld kunnen we het koffiezetapparaat al bedienen via een webinterface. Maar welke ervaring zullen onze werknemers, bezoekers en klanten krijgen met een Google Glass? 4.2 Opdracht In deze uitdagende opdracht staat een VR glass (zoals b.v. de Google Glass) en connected devices centraal. Je zet een ervaring neer voor werknemers, bezoekers en klanten die zij niet snel zullen vergeten! Jij zorgt er namelijk voor dat de VR Glass interactie aangaat met allerlei apparaten. Je kutn bijvoorbeeld het volgende realiseren: Je loopt met je Glass langs de vergaderzaal en krijgt de planning weergegeven, Je bestelt door Glass spraakcommando s je favoriete koffie bij de koffiezetautomaat, Je opent de voordeur van het gebouw met Glass spraakcommando s, Je ziet de temperatuur van het gebouw via je Glass, Je bedient connected devices virtueel met behulp van Argumented Reality. Gebruik je creativiteit in deze opdracht, ook op technisch vlak. Er wordt namelijk verwacht dat je een technisch design kan maken, waarop anderen verder kunnen werken. Ook zul je veel technische overwegingen moeten maken om tot een goed resultaat te komen. 4.3 Technische aspecten VR glass Web services / connected devices Design Argumented reality Scrum / Agile HBO Technische Informatica 4/22 Final
5 Virtuele rondleiding 5.1 Inleiding Op beurzen staat TASS met een stand waarmee we willen laten zien wat voor bedrijf TASS is. Dit blijft maar beperkt, je kunt TASS op een beurs niet ervaren. Hoe mooi zou het zijn als we beursbezoekers kennis kunnen laten maken met TASS door middel van een virtual reality rondleiding op ons kantoor. 5.2 Opdracht De opdracht bestaat uit het maken van een applicatie voor Oculus Rift en mogelijk ook Kinect (ivm interactie) om een interactieve virtuele rondleiding te creëren die we op een beurs kunnen tonen. Een bezoeker moet kunnen rondlopen, en bij diverse onderwerpen (Scrumbord, project hardware) kunnen aangeven dat hij meer wil weten. Hier wordt dan meer informatie over getoond. Een koppeling met (deels bestaande) sensoren in de reële wereld is wenselijk, denk bijvoorbeeld aan de temperatuur, beschikbaarheid van vergaderzalen of de status van de afwasautomaat. Dit kan aangevuld worden met een real-time blik in één van de ruimtes van TASS middels Oculus Rift en een bewegende webcam. Het is mogelijk dat de opdracht kan worden uitgevoerd door 2 personen. 5.3 Technische aspecten Oculus Rift Kinect Virtual Reality HBO Technische Informatica 5/22 Final
6 E-Ink licht schakelaar 6.1 Inleiding Overal kom je ze tegen, touchscreens. Maar nog steeds bedienen we het meeste in ons huis nog met ouderwetse schakelaars en dat terwijl er zulke mooie alternatieven mogelijk zijn die meer kunnen dan de schakelaars waar we zo aan gewend zijn. Stel je voor dat je als je s morgens wakker wordt en met een druk op je touchscreen-schakelaar je verlichting in de juist mood kan zetten: niet te fel, maar wel licht genoeg om alles te kunnen zien. Op het moment dat je nog een keer op dezelfde schakelaar drukt, gaat het licht in je slaapkamer uit, wordt de verlichting in je woonkamer en keuken alvast geactiveerd en begint je koffiezetapparaat al te pruttelen. Voordat je de deur uit gaat druk je een keer op je schakelaar naast de deur waardoor alle verlichting in je huis uitgaat. Met alle schakelaars in je huis kan je elke lichtpunt of apparaat bedienen. Door ze intelligent te maken leren ze ook wat jij op bepaalde momenten wilt waardoor het bedienen nog makkelijker wordt. 6.2 Opdracht Ontwikkel een slimme schakelaar met een touchscreen interface waarmee je lampen en andere devices aan en uit kunt schakelen. Met de interface uan je een specifieke lamp bedienen (waar dan ook in huis) of een van de scenario s kiezen voor een of meerdere lampen. De schakelaars communiceren draadloos met de lampen en elkaar. Doordat ze elkaar op de hoogte houden, spelen ze ook naadloos op elkaar in (als je ergens een lamp aanzet, is het logisch dat het ergens anders niet meer kan, natuurlijk kan je de lamp wel met elke schakelaar uitzetten). De afstudeerder dient in samenspraak met de afstudeerbegeleider(s) middels een klein onderzoek een voorstel te doen over welke technieken (hardware, software, protocollen) er gebruikt gaan worden, wat de afwegingen zijn om deze te gebruiken, wat je wilt laten zien in je einddemo en hoe je van plan bent om het een intelligent systeem te maken. Tijdens je stage verwachten we dat je een software design, hardware design en design van het touchscreen maakt, dat je zelfstandig bent en geen afwachtende houding hebt. Ons uitgangspunt is dat je als afstudeerder juist veel inspraak hebt over het beoogde eindresultaat en ons ook uitdaagt. 6.3 Technische aspecten GUI Hardware OpenRemote Connected devices C / C++ HBO/WO Technische Informatica 6/22 Final
7 IOS applicatie Home Kit 7.1 Inleiding Met HomeKit zet Apple een stap richting de home automation. HomeKit is een framework in IOS 8 voor de communicatie en het bedienen van connected devices. Doordat alle informatie over devices word opgeslagen binnen HomeKit kan iedere app bij deze informatie. Hierdoor kunnen ook apparaten van verschillende fabrikanten bediend worden via één applicatie en één API. Dit levert gebruiksgemak op voor de gebruiker en minder ontwikkeltijd voor een developer. Dus je hoeft niet meer de Philips Hue app openen om de lampen aan te doen en daarna de app van de thermostaat openen om de temperatuur te veranderen! Vind jij het ook zo vervelend om meerdere apps te moeten openen voor het bedienen van je huis/kamer? Dan is deze opdracht wat voor jou! 7.2 Opdracht Ontwikkel een IOS applicatie die gebruik maakt van HomeKit. Gebruik verschillende apparaten/systemen, zoals lampen (Philips Hue), thermostaten, muziek etc. die allemaal naadloos bedient worden vanuit de app. Zorg dat alle elementen goed met elkaar samen werken en maak het mogelijk dat een gebruiker tegen SIRI bijvoorbeeld kan zeggen: Ik ga slapen, waarna alle apparaten naar een slaapstand/ uit gaan. Is een combinatie met Heath Kit mogelijk? Bij het thuiskomen van het sporten staat er een rustig muziekje aan, de lampen staan op relaxte sfeerstand, het bad is volgelopen, en het bier staat koud? 7.3 Technische aspecten IOS Objective-c / Swift GPS Siri integratie Mobile development HBO (Technische) Informatica 7/22 Final
8 Digitale Handtekening 8.1 Inleiding Begin 2014 heeft de ING bank het betaal systeem voorzien van een nieuwe functie, draadloos betalen. Door je portemonnee waar je pasje in zit dicht bij een betaal automaat te houden betaal je zonder je pasje ook daadwerkelijk ergens in te stoppen of je pincode in te toetsen. Als dit mogelijk is, dan moet het ook mogelijk zijn om ergens op een nieuwe en veilige manier een digitale handtekening te zetten waarmee je bewijst dat jij het bent, zoals DigiD dit nu doet. Dit zou gebruikt kunnen worden om bij ontvangst van een pakketje te tekenen voor ontvangst, een projectgoedkeuring krijgen van de directeur, belastingaangifte te doen, ondertekenen van je een contract, ondertekenen voor ontvangst van je rijbewijs, inloggen op facebook of je email, te stemmen op het stembureau of toegang te krijgen tot een gebouw of festival. Het zetten van je digitale handtekening zou kunnen door bijvoorbeeld jouw unieke usb-stick ergens in te stoppen, je RFID ring ergens langs te halen, met je NFC telefoon te identificeren of misschien heb jij de blauwdruk voor de echte blauwe tand waarmee jij je kunt identificeren. 8.2 Opdracht De opdracht bestaat uit het maken van een demo waarmee een je een digitale-handtekening kan zetten onder een document op een eenvoudige, veilige en berouwbare manier. Je dient in samenspraak met de afstudeerbegeleider(s) middels een onderzoek een manier te definiëren waarop je dit alles kan realiseren. We verwachten dat je zelfstandig bent en geen afwachtende houding hebt. Ons uitgangspunt is dat je als afstudeerder juist veel inspraak hebt over het beoogde eindresultaat en ons ook uitdaagt. Natuurlijk zou het mooi zijn als je jouw afstudeerverslag kan ondertekenen met je nieuwe digitale handtekening. Het is mogelijk dat de opdracht kan worden uitgevoerd door 2 personen. 8.3 Technische aspecten Encryptie Security Communicatie HBO/WO Technische Informatica 8/22 Final
9 Car-to-car communicatie protocol in picotcp 9.1 Inleiding In Europa vallen er jaarlijks vele doden in het verkeer waarvan meer dan de helft in het buitengebied. In 2009 vielen er 35.000 verkeersdoden en raakten 1,7 miljoen verkeerdeelnemers gewond. Daarom heeft de Europese Unie (EU) verkeersveiligheidsrichtlijnen opgesteld, met als doel het aantal verkeersdoden in 2020 te hebben gehalveerd. Een van de manieren om dit te bereiken is door de inzet van Intelligent Transport Systems. Met name de introductie van ETSI ITS-G5 (i.e. de Europese Carto-Car (C2C) communicatie standaard voor ITS) maakt samenwerking tussen voertuigen mogelijk, om daarmee verkeersveiligheid te vergroten. De ITS-G5 communicatietechnologie is gebaseerd op IEEE 802.11p, wat een aanpassing is van IEEE 802.11 (normaal wireless LAN) om deze bekende standaard voor voertuigen en hun dynamische omgeving geschikt te maken. Voor radio transmissie wordt een toegekend spectrum in de 5.9 GHz frequentieband gebruikt. Dit spectrum is in drie kanalen gesplitst: ITS-G5A voor veiligheidsgerelateerde applicaties, ITS-G5B voor niet-veiligheidsgerelateerde applicaties en ITS- G5C voor infotainment applicaties. De toegangstechnologie maakt gebruik van het probabilistische Carrier Sense Multiple Access met Collision Avoidance (CSMA/CA) mechanisme. Dit maakt een volledig gedecentalizeerd toegangsmechanisme voor het medium mogelijk, zonder afhankelijkheid van enige infrastructuur. Hierdoor ontstaat een zeer flexibele netwerk structuur. 9.2 Opdracht TASS heeft haar eigen netwerk protocol stack ontwikkeld specifiek voor embedded devices, genaamd picotcp. Deze opdracht omvat het implementerevn van het nieuwe netwerkprotocol voor car-to-car communicatie, m.n. ITS-G5/IEEE802.11p in picotcp. Daarnaast kunnen er device drivers voor een NXP C2C communicatiechip geschreven worden om echte netwerkcommunicatie tussen twee apparaten mogelijk te maken. 9.3 Technische aspecten Car-to-car communication ITS-G5 / IEEE802.11p standards Network protocol stack Embedded systems HBO Technische Informatica 9/22 Final
10 Smart Heat Control 10.1 Inleiding Ook altijd al een slimme thermostaat willen hebben? Het is makkelijker als je op eerste gezicht zou denken. Met een microcontroller kan je via een 2-wire protocol OpenTherm je CV ketel bedienen. Verbind deze microcontroller met je netwerk en je kunt je CV bedienen op afstand met een Android app. Een Android app geeft gigantisch veel leuke mogelijkheden. Profielen maken op basis van gescande NFC tags, Bluetooth of GPS locatie. Bedenk zelf leuke toepassingen om je thermostaat interactief te maken. Natuurlijk is dit allang gedaan op een Arduino. Om de uitdaging iets groter te maken wordt er gebruik gemaakt van een Launchpad van TI met een MSP430 en een CC3300 Wifi chip. De MSP430 en CC3300 zijn zeer energiezuinig. Misschien is het zelfs mogelijk om het op een accu te laten werken? 10.2 Opdracht Implementeer een basis OpenTherm protocol op een MSP430. Met de volgende elementen: Stel de temperatuur van de ketel in Lees huidige ketel temperatuur uit Laat de ketel verwarmen (status) Laat de ketel afkoelen (status) Lees een temperatuursensor uit om de temperatuur in de ruimte te bepalen. Laat de temperaturen en huidige status van de ketel op een display zien dat verbonden is met de MSP430. Maak deze functies en gegevens beschikbaar voor een Android app via Wifi. De Android app zal moeten beschikken over dezelfde weergave als het display en moet de ketel kunnen bedienen via de MSP430. Als deze basis onderdelen ontwikkeld kun je alle kanten op. Echter vergis je niet in de tijd die de bovenstaande onderdelen gaan kosten. 10.3 Technische aspecten C - Makefiles - msp430-gcc Microcontroller: MSP430 OpenTherm Android - Java Wifi: CC3000 Aansturing display - SPI/I2C/Serial Basis elektronica HBO Technische Informatica 10/22 Final
11 Raspberry Pi Weather Station Pro 11.1 Inleiding Vandaag de dag wordt de Raspberry Pi steeds vaker gebruikt voor (thuis) projecten, mede vanwege de lage aanschafprijs, de aansluitmogelijkheden en het feit dat alles open-source beschikbaar is. De Raspberry Pi kan daarom goed gebruikt worden als basis voor het opzetten van een eigen weerstation. Hierbij moet je denken aan het kunnen aflezen van de tijd, binnen- en buitentemperatuur, luchtdruk, windrichting en wellicht zelfs een camera module en/of weersvoorspellingen. 11.2 Opdracht De opdracht is om een eigen weerstation te ontwikkelen, waarbij er gebruik wordt gemaakt van de Raspberry Pi hardware board. Naast de nodige hardware, wil je ook graag de sensoren laten zien op een scherm, al dan niet via een web-interface. Een weerstation beschikt normaal gesproken over een of meerdere van de volgende aspecten, waaraan je zou kunnen denken om te implementeren: Temperatuur (binnen en/of buiten) Luchtvochtigheid (binnen en/of buiten) Luchtdruk UV-Index Windmeter Regenhoeveelheidmeter Weersvoorspellingen Camera module 11.3 Technische aspecten GNU/Linux Hardware Cross-compileren naar Raspberry Pi (Linux Kernel modules) GPIO/Bussen uitlezen Python (MySQL/Sqlite) Database Webclient via RestFul Interface of GTK/Qt applicatie HBO Technische Informatica 11/22 Final
12 Audio/video signalen in internet-of-things 12.1 Inleiding Streaming video en audio is tegenwoordig niet meer weg te denken uit het thuisnetwerk. Een beetje technologie liefhebber heeft al gauw een NAS vol met video & muziek en meerdere devices die dit af kunnen spelen, zoals een tablet, TV of smartphone. Met de steeds hogere kwaliteit van deze beeld- en geluidstromen, denk bijvoorbeeld aan het opkomende 4K, neemt ook de belasting van het netwerk toe. Hierdoor kunnen schokkerige beelden ontstaan, audio die niet gelijk loopt met het beeld of lange buffertijden. In een Internet-of-Things zal het aansluiten van een luidspreker ook niet meer via een speciale kabel gaan, maar via ethernet of wifi. Maar hoe zorg je ervoor dat alle luidsprekers het geluid in sync weergeven? En dat het geluid dat je door de speakers hoort gelijk loopt met het beeld op TV? AVB (Audio Video Bridging) is een opkomende standaard van de IEEE die een low-level protocol specificeert voor het transport van beeld en geluid over ethernet, waarbij alles in-sync wordt gehouden door een combinatie van technieken. Dit AVB protocol wordt nu al gebruikt bij grote live-concerten en in televisie studio s, maar speelt nog geen rol van betekenis in de consumentenmarkt. 12.2 Opdracht Onderzoek de mogelijkheden van het protocol met een proof-of-concept opstelling voor een thuis situatie, waarin je de meerwaarde van AVB voor consumenten aantoont. Voor deze opdracht maak je gebruik van de development kit van DSP4YOU. 12.3 Technische aspecten Consumer electronics Networking Protocollen Embedded software development Real-time audio & video HBO (Technische) Informatica 12/22 Final
13 Security in Internet-of-Things 13.1 Inleiding TASS is een softwarebedrijf dat zich bezig houdt met embedded softwareontwikkeling. Een van de accenten is Internet-of-Things (IoT). Een van de zaken die regelmatig langskomen is de ongewenste mogelijkheid om informatie te manipuleren of af te tappen (zie bijvoorbeeld smartmeter hack ). Dit zou minder gemakkelijk moeten zijn (onmogelijk zal het nooit worden). Wat kunnen we doen om dit soort dingen toch zo moeilijk mogelijk te maken? Hoe zit het met Bluetooth Smart 4.1? Hoe waterdicht is de standaard? De implementatie? 13.2 Opdracht Onderzoek naar (HW en SW) architectuur en robuuste cryptografische technieken om de Security van Embedded Systemen (IoT) met beperkte resources zo hoog mogelijk te maken tegen minimale hoeveelheid extra energie en ten koste van minimale extra benodigde doorlooptijd en Flash/RAM footprint en kosten. Denk ook aan secure key management technieken. Het doel van de opdracht is te komen tot een aanpak voor het ontwerp van dit soort systemen, met afwegingen per technologie, security niveau t.o.v. benodigde resource (MIPS, Flash, RAM, HW, kosten). Verder een demonstratie implementatie op een systeem met beperkte bronnen, dat toch maximale security biedt gegeven bronnen en de toepassing. Demonstratie systeem op basis van bijv. MSP430 / Cortex-M (Microsemi EFM32, NXP LPCxxxx, ) met ingebouwde crypto HW. Of met crypto op extern secure device of FPGA of SMX, met bijbehorende anti-tamper maatregelen (zie http://www.smartm.com/products/productspage.asp?prodclass=ims&static=ims). 13.3 Technische aspecten Internet of Things Embedded Encryptie Agile/Scrum Documenteren van het ontwikkelde systeem WO Technische Informatica 13/22 Final
14 Co-simulatietooling Cyber-Physical Systems 14.1 Inleiding In de aankomende generaties elektronische systemen worden fysieke interacties met de omgeving, veiligheidseisen en samenwerking met andere systemen steeds belangrijker. Ontwerp van deze Cyber-Physical Systems vereist een nieuwe, geïntegreerde manier van ontwerpen, waarbij zowel de fysische verschijnselen als de software worden gemodelleerd. De fysische verschijnselen en regelaar worden gemodelleerd en gesimuleerd in een ontwikkelomgeving zoals 20-sim en Matlab Simulink. De regeling op hoger niveau kan gemodelleerd worden als state machine. Daarnaast kunnen de systeemarchitectuur en (netwerk)distributie gemodelleerd worden. Om op een efficiënte manier Cyber-Physical Systems te kunnen ontwikkelen is het van belang deze modellen met elkaar te combineren in een gezamenlijke simulatie tussen de verschillende ontwikkelomgevingen (tools). Dit wordt co-simulatie genoemd. Door middel van co-simulatie kunnen gedrag en interacties in het ontwikkelde systeem in een vroeg stadium onderzocht en verder ontwikkeld worden, nog zonder de uiteindelijke hardware te gebruiken. 14.2 Opdracht Het doel van de opdracht is het realiseren van co-simulatietooling. Bij een co-simulatie zijn slaves betrokken. Dit zijn de ontwikkelomgevingen die hun eigen simulator hebben om modellen mee te simuleren. Tussen de slaves moet informatie uitgewisseld worden, zoals tijdsprogressie, waarden van gedeelde variabelen en events. De coördinatie van de simulaties en informatie-uitwisseling wordt gedaan door de master, welke alle slaves aanstuurt. Er dient een master-algoritme ontworpen en geïmplementeerd te worden. Daarnaast dient interfacing tussen de master en slaves gerealiseerd te worden. Een uitdagend ontwerpaspect is schaalbaarheid, oftewel de mogelijkheid om het aantal slaves dat deelneemt aan co-simulatie te variëren. 14.3 Technische aspecten Algoritmeontwerp Communicatieprotocol Interfacing met bestaande modellerings- en simulatietooling Documenteren van het ontwikkelde systeem WO Technische Informatica, Elektrotechniek 14/22 Final
15 Sensor shirt 15.1 Inleiding TASS ziet een samenleving ontstaan waarin intelligente connected devices een steeds belangrijker rol gaan spelen (Internet of Things). Dit delen we met Saxion Hogescholen, waarin het lectoraat Ambient Intelligence zich richt op een intelligente omgeving en de specialisatie Internet of Things zich richt op connected devices. In het SaxShirt project ontwikkelt hogeschool Saxion samen de Universiteit Twente een shirt waarin sensoren volledig geïntegreerd zijn in het textiel. Één van de doelen van het project is om een aantal fysiologische aspecten van de gebruiker te meten om daarmee uiteindelijk een schatting van de toestand van de gebruiker te bepalen. Er zijn al een aantal prototypes van het shirt geproduceerd en getest. Het huidige prototype beschikt over sensoren om de hartslag, de ademhaling, en de temperatuur te bepalen. Daarnaast zijn er versnellingsmeters en een GPS-module in het systeem verwerkt. TASS wil met deze opdracht het shirt doorontwikkelen en toepassen. 15.2 Opdracht In deze opdracht ga je voornamelijk aan de slag met de software van het systeem. Een van de componenten van het shirt beschikt over een Bluetooth 4.0 chip, waarmee de verbinding met de buitenwereld wordt gemaakt. De gemeten gegevens moeten uiteindelijk op een mobiele telefoon, een tablet en op een PC worden getoond. Om zaken als hartslag en ademhaling op een robuuste manier te meten zullen geavanceerde algoritmes in het systeem moeten worden verwerkt. Ook zullen in de software fysiologische modellen worden gebruikt om met behulp van de meetgegevens uit de sensoren schattingen te doen over de lichamelijke toestand van de drager. Afhankelijk van de huidige fase van ontwikkeling kan de opdracht in onderling overleg aangepast worden. 15.3 Technische aspecten Embedded Android/iOS Algoritmiek Agile/Scrum HBO Technische Informatica 15/22 Final
16 Indoor routebepaling 16.1 Inleiding Openbare gebouwen zoals ziekenhuizen en vliegvelden worden steeds onoverzichtelijker door het aantal verbouwingen en veranderende looproutes. Er komen steeds meer borden die de weg wijzen, maar hierdoor wordt het niet altijd duidelijker. Ook houden deze routes niet altijd rekening met de mogelijkheden van iemand, bijvoorbeeld voor het nemen van de lift of (rol)trap. Dit kan bijvoorbeeld lastig zijn voor mensen die slecht ter been zijn. Met behulp van een gepersonaliseerde indoor route planning kunnen deze gebouwen gebruiksvriendelijker worden. 16.2 Opdracht Ontwikkel een Android app voor indoor routebepaling in gebouwen met meerdere verdiepingen. Deze app moet zeer eenvoudig in het gebruik zijn. TASS heeft als proof of concept een Android app ontwikkeld waarmee plaatsbepaling op basis van Wifi mogelijk is. Deze proof of concept kan worden gebruikt als startpunt naar een praktische toepassing. 16.3 Technische aspecten Android met Java Route bepaling algoritme Lokalisatie Visualisatie en design Software ontwerp & development HBO (Technische) Informatica 16/22 Final
17 Interactieve musea 17.1 Inleiding Plaatsbepaling met behulp van een mobiele telefoon gebeurt momenteel bijna uitsluitend met behulp van GPS en GSM masten. Naast het feit dat dit niet zo nauwkeurig is, werkt GPS indoor niet goed. Indoor is een mogelijke optie om gebruik te maken van Wifi Access Points als beacons, om plaatsbepaling mogelijk te maken. TASS heeft als proof of concept een Android app ontwikkeld waarmee plaatsbepaling op basis van Wifi mogelijk is. Deze proof of concept kan worden uitgewerkt naar een praktische toepassing. 17.2 Opdracht Ontwikkel een Android en/of ios app die gebruikt kan worden in een museum. Deze App heeft twee doelen: Op basis van locatie de gebruiker voorzien van gesproken en beeldinformatie over de tentoonstelling Het (anoniem) verzamelen van informatie over looproutes en gedrag van de gebruikers. Deze gegevens zijn cruciaal voor het optimaliseren van een expositie. In deze opdracht zal worden samengewerkt met 100% FAT, een creatief bedrijf in de regio Twente. 17.3 Technische aspecten Android met Java, of ios met Objective-C Lokalisatie Visualisatie en design Software ontwerp HBO (Technische) Informatica 17/22 Final
18 Plaatsbepaling m.b.v. Wifi RSSI fingerprinting 18.1 Inleiding Plaatsbepaling met behulp van een mobiele telefoon gebeurt momenteel bijna uitsluitend met behulp van GPS en GSM masten. Naast het feit dat dit niet zo nauwkeurig is, werkt GPS indoor niet goed. Voor indoor plaatsbepaling is het een mogelijke optie om gebruik te maken van Wifi Access Points als beacons. Hiervoor zijn diverse methodes onderzocht, waarvan RSSI fingerprinting de meest veelbelovende is. TASS heeft als proof of concept een Android app ontwikkeld waarmee plaatsbepaling op basis van Wifi mogelijk is. De gebruikte algoritmes in deze App zijn echter nog rudimentair en kunnen verbetering gebruiken. 18.2 Opdracht Onderzoek de mogelijkheden om de plaatsbepaling nauwkeuriger te krijgen dan de nu gangbare 3 meter. Hiervoor worden momenteel de volgende mogelijkheden voorzien: Verfijning van het RSSI fingerprinting algoritme via de mogelijkheden die in de literatuur worden aangeboden, b.v. http://tinyurl.com/rssilocalization Gebruik van andere bronnen zoals accelerometer, kompas en geografische informatie (locatie van muren, etc.) Daarnaast is het in de praktijk belangrijk om een aantal aspecten van het RSSI fingerprint algoritme duidelijk te krijgen, waaronder: Robuustheid tegen wijzigende/uitvallende Access Points. Invloed van het toevoegen van access points op de fingerprints van andere(storen kanaal). Een indicatie over het aantal benodigde Access Points en de geografische distributie daarvan De benodigde granulariteit van de fingerprints (grid density). Het maken van de fingerprints is arbeidsintensief en hoe minder fingerprints nodig zijn, hoe goedkoper dit is. Verschillende interpolatie technieken 18.3 Technische aspecten Android Java Algoritmiek Literatuuronderzoek Prototyping Software ontwerp WO Computer Science and Engineering 18/22 Final