Experimental and educational platform for wireless ad-hoc networking

Bc. Lukáš Němec

Master's thesis

Abstract:

V této práci je popsána jak teoretická, tak i praktická část stavby bezdrátové sensorové sítě založené na platformě Arduino. Následně jsou prezentovány dva různé směry využití pro tuto síť. Jako první využití je popsáno generování klíčů z šíření rádiového signálu v čase a prostoru. V této oblasti jsme provedli několik experimentů v různých podmínkách a analyzovali jsme získaná data. Z analýzy získaných dat jsme následně obdrželi odhady obsažené entropie. Druhé využití je v oblasti vzdělávání. V práci je ukázán náš přístup k učení pomocí scénářů a praktické využití vytvořeného nástroje při výuce.

Abstract:

This thesis describes both theoretical and practical part of testbed construction for wireless sensor networks based on Arduino platform. Two use cases for this testbed are presented. First, we utilise radio channel fading for key generation purposes. We have conducted several experiments with different settings and analysed resulting data. From these experiments, we have obtained conservative estimates of entropy within collected data. The second use case has an educational goal. We show our approach with scenario-based learning, and we present use of our platform during lectures.

Keywords

Wireless sensor network, Radio channel, RSSI, Arduino, Key derivation

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 4. 1. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 10. 2. 2017
• Supervisor: RNDr. Petr Švenda, Ph.D.
• Reader: prof. RNDr. Václav Matyáš, M.Sc.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / field:
Informatics / Information Technology Security