HSNexpo 2017 - beskrivelse av prosjektene

30 MAI 2017

INFORMASJONSSYSTEMER OG IT-LEDELSE MIKRO- OG NANOSYSTEMTEKNOLOGI MARITIM ELEKTRO-AUTOMASJON PRODUKTDESIGN ELEKTRONIKK DATATEKNIKK

Velkommen til HSN-Expo Vestfold 2017 Det er en stor glede for oss å kunne ønske deg velkommen til årets Expo som arrangeres for 18. gang ved Høgskolen i Sørøst-Norge, Campus Vestfold.

Opplev nyskaping, ingeniørkunst og spennende teknologi utført av høgskolens studenter på Ingeniørfag, informasjonssystemer og IT-ledelse på bachelor-, master- og PhD-nivå. For oss er Expo årets store begivenhet.

I år kan vi presentere hele 61 bachelorprosjekter som gjennomføres i samarbeid med over 40 eksterne oppdragsgivere. Det høye antallet eksterne oppdragsgivere viser til nær kontakt og godt samarbeid med næringslivet. Det blir vist arbeider av studenter på datateknikk, informasjonssystemer

og

IT-ledelse,

maritim

elektroautomasjon,

mikro-

og

nanoteknologi/elektronikk og produktdesign.

Det presenteres også 9 masterprosjekter utført av studenter på masterstudiet i mikro- og nanosystemteknologi. I tillegg presenteres arbeid fra tre masterstudenter som deltar på programmet «Joint International Master in Smart Systems Integration». Dette er et masterstudium som tilbys i samarbeid med Heriot Watt University fra Edinburgh Skottland, Budapest University of Technology and Economics fra Ungarn og Høgskolen i Sørøst-Norge.

Vi gleder oss også til å presentere 18 posters hvor våre PhD-studenter i vårt PhD-program i anvendte mikro- og nanoteknologisystemer kan vise fram sin forskning.

HSN-Expo er til for å vekke din nysgjerrighet. Kom og opplev et spennende mangfold av kompetente teknologistudenters arbeid, og la deg inspirere!

Vel møtt til en spennende utstilling!

Sanda & Carina

INNHOLD

Stand Tittel Datateknikk 100 Optimering av fergetrafikk …………………………………………………………………………….

101 Smart Clothing……………………………………………………………………………………………

102 Botany meets machine learning ………………………………………………………….………………

103 Near Field Integration ……………………………………………………………………………………

104 Maskinlæring i e-handelbedrift …………………………………………………………………………..

105 Bildegjenkjenning gjennom dyp læring …………………………………...……………………………..

106 Behandling av EDI data… ……. …………………………………………………………………………

107 Henry Audio – DAC algoritme … ……………………………………………………………………….

108 VR Showcasing…………………………………………………………………………………………...

109 Autonomous sailing with ROS……………………………………………………………………………

110 Autonomous seilbåt med LiDAR…………………………………………………………………………

111 HENT Dashboard ………………………………………………………………………………………...

112 En matbestillings Webapplikasjon – MatDerDuEr……………………………………………………….

02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14

Maritim elektro-automasjon 113 Prosjektering av pumpestasjon i den nye Bommestad tunnelen E18, Larvik…………….……………..

114 Diskret motorisering av antikke skipsrekonstruksjoner og spesialfartøy ……………………………….

115 Fjernbetjening av SPG…………………………………………………………………………………...

116 Fjernstyring og overvåking av pumpestasjoner …………………………………………………………

117 Automated black-box regression test of the Bearing Wear Condition Monitoring system……………...

118 Veksthusautomasjon …………………………..…………………………………………………………

119 Systemintegrasjon ………………………………………………………………………………………..

120 Distribuert HMI…………………………………………………………………………………………..

121 Motordrifter og CANopen interface……………………………………………………………………..

122 X-drive…………………………………………………………………………………………………...

123 FEED Studie Color Magic……………………………………………………………………………….

124 IoT-enabled scalable micro-grid system for off-grid applications………………………………………

16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

Elektronikk og mikro- og nanosystemteknologi 125 Multiplekser for testing av ultralydprober … …………………………………………………………..

126 Subsea energioverføring og –høsting med piezoelektriske transducere og akustiske bølger….… …….

127 Infrarød personteller…………………………. ……………………………………………………..…..

128 High precision network synchronized clocks …………………………………………………………..

129 Encode and transmit video to the web using FPGA…………. …………………………………………

130 Software Defined Radio og prosessering av RF signal. ………………………………………………..

131 Optical detection setup for monitoring bioluminescent light using PMT sensing technology …………

132 Vibration testing of MEMS harvesters…………………………………………… ……………………

133 Development and Characterization of High Temperature MEMS Logic……………………………….

134 Direct integration of Carbon nanotubes in microsystems: Gas sensing for Food sensor……………... ..

135 Processing of Bulk Acoustic Wave Resonator Structures………………………………………………

136 ZnO nanowriters………………………………………………………………………………………...

29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Produktdesign 137 Void Power………………………………………………………………………………………………

138 Taukaster REBS………………………………………………..………………………………………..

139 Pufferfish…………………………………..…………………………………………………………….

140 Optimalisering av Petro Flame vanndyse ………………………………………………………………

141 Designkonsept av DAC – Henry Audio…………… ……………………………………………………

142 Utvikling av en innovativ og rotasjonsstøpt kompostbeholder basert på bærekraftige plastmaterialer .. .

143 Kartlegge krefter ved faseovergangen fra vann til is…….………………………………………………

144 Energi nøytralt drikkevann ……………………… …………………………………………………….

41 42 43 44 45 46 47 48

Informasjonssystemer og IT-ledelse 145 Servicesystem for ventilasjon ……………………………………………………………….. ………….

146 Nettsted for bacheloroppgaver …………………………………………………………………………..

147 Opplevd effekt av nytt Nødnett hos operativt mannskap i brann- og redningsvesenene ………….....….

148 Digitalt helsekort for barn ……………………………………………………………………………….

149 Jakttider – mobilverktøy for jegere………………………………………………………………………

150 Spill i utdanning, kommunikasjon over forskjellige plattformer ………………………………………..

151 Boknaden – Bruktmarked for studentutstyr ……………………………………………………………..

152 Nettbutikk med ASP.NET Core………………………………………………………………………….

153 Ride Along ……………………………………………………………………………………………….

154 Expo spørreundersøkelse for innovatoriet .………………………………………………………………

155 Lokal tilstedeværelse i et strategisk perspektiv…………………………………………………………..

156 Sosiale medier som markedsføringkanal …………………………………………………………………

157 Informasjonssystemer i agrikultur ………………………………………………………………………..

158 Klimaovervåking av drivhus………………………………………………………………………………

159 Prosjekt Fjordbyen…………………………………………………………………………………………

160 Kommunekunst ……………………………………………………………………………………………

50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65

Master i mikro- og nanosystemteknologi 161 Microfabricated glucose biosensor with a 3D – tissue scaffold for enzyme immobilization ……………..

162 Dual frequency ultrasound transducer array ……………………………………………………………….

163 Miniature highly sensitive ultrasound Doppler transducers .……………………………………….........

164 Evaluation of Phosphor Materials for 4K Laser Projector …………………………………………………………..…

165 Smart-clothing Platform for Elderly Care: Monitoring of Physical Status and Outdoor Localization in Real Time …

166 Home Based DNA sequencing- A proof- of – concept………………………………………….………….

167 Fabrication and photoelectrochemical characterization of thin films CdS….. ……………………………..

168 Photon Absorption Enhancement of TiO2 Nanotube arrays Decorated with Aluminium Nanoparticles…..

169 Simulation of Contact Resistance for Anisotropic Adhesive Particles in Thin Films…………..……….....

67 68 69 70 71 72 73 74 75

Joint International Master in Smart Systems Integration 170 Micro-scale System for Treating Varicose Veins …………………………………………………………

171 Brightness vs Quality in additive superimposition…..…………………………………………………….

172 The Impact of Elkrem Solar-grade Silicon ……………………………………………………………….

77 78 79

Doktorgrad i anvendte mikro- og nanosystemer 173 Liquid Solid Diffusion (LSD) Bonding ………. ………………………………………………………….

174 Approaching theoretical power bounds for Vibration-based energy harvesters….………………………

175 Novel optical engines for UHD, 4K DMD Lasers Projectors ……………………………………………

176 A Novel Method in Designing High-Q Bulk Acoustic Wave Resonator…………………………………

177 Efficient path planning for deployment of dynamic sensor network utilizing UAVs……………………

178 Heat generation and transfer in ultrasound transducers…………… ……………………………………

179 Piezoelectric Transducers for Autofocus Lenses ….……………………………………………………..

180 Engineering TIO2 Nanotubes Materials for solar Fuels/CO2 conversion ………………………………..

181 Tangible User Interface for Mutual Capacitance Touch Screens …………………………………………

182 Optimization and fabrication of dual-frequency ultrasound transducers………………………………….

183 Paper-based colorimetric biosensors array for rapid screening of human urinary biomarkers…………….

184 MEMS fabricated Slow-wave structure for THz Vacuum electronics Traveling wave tube amplifier……………….

185 Study of g-C3N4-based photocatalyst system for efficient solar water splitting …………………………

186 Carbon Nanotube to CMOS integration for ultra-sensitive gas sensor..………………………………….

187 Flexible 3D all-solid-state microsupercapacitors ………………………………………………………..

188 Novel functional Materials for Supercapacitors of improved energy density……………………………

189 Organic/inorganic perovskite solar cell via planar inverted/non-inverted and Tio2 nanorods (TNR)/nanotubes (TNT) arrays ……

190 Long-Term Potential Stability of Screen-Printed Reference Electrodes..…………………………. …….

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98

Bachelor i ingeniørfag - datateknikk Bli en dataingeniør med grunnleggende kunnskaper om og ferdigheter i programutvikling, nettverk og sikkerhet, med spesialiseringsemner innen sikkerhet (cyber security), tingenes internett (IoT) og/eller kunstig intelligens (AI).

Det finnes mange datateknologiske studier som sikter mot bestemte bruksområder (f.eks. informasjonssystemer, automasjons-systemer, smarte produkter). Dette studiet er derimot generelt og tar for seg teknologi som ligger til grunn for (og kan anvendes på) alle disse områdene.

Studiet har likevel (generelt anvendelige) spesialiseringer, først og fremst nettverk og sikkerhet (cybersecurity), men også tingenes internett (Internet of Things) og kunstig intelligens (AI).

1

Optimering av fergetrafikk Prosjekt nummer: DA-2017-01 Problemstilling: To ferger skal byttes ut med én eller to nye elektriske ferger. Hva er den optimale passasjerkapasiteten for den nye ferga/fergene?

Sammendrag: I Arendal er det for øyeblikket en ferge som går mellom Tyholmen og Kolbjørnsvik (m/f Kolbjørn) og en ferge som går mellom Tyholmen og Skilsø (m/f Tromøy). Disse fergene skal etter planen byttes ut med én eller eventuelt to elektriske ferger. I tillegg er det også planer om å øke antall stoppesteder slik at fergen(e) også kjører innom Vindholmen og Tybakkilen.

Prosjektet blir gjennomført i fire faser der den første fasen tar for seg dagens ruter mellom Tyholmen – Kolbjørnsvik og Tyholmen – Skilsø. Fase to, tre og fire er utvidelser av den første fasen der hver fase kan sees på som litt vanskeligere enn den forrige. I fase fire legges det til en ekstra ferge.

For hver av fasene blir det skrevet programmer for å simulere fergetrafikken. Dataene som kommer ut av simuleringene analyseres for å forstå hvordan hastighet, passasjerkapasitet og andre variabler påvirker fergetrafikken, og for å prøve og komme frem til en optimal løsning.

Om prosjektgruppen: Gruppen består av Harald Borgenvik, student 3. året datateknikk.

Harald Borgenvik Tel: 94180813 E-post: haraldborgenvik@hotmail.com

2

3

Botany meets machine learning Project number: DA-2017-03 Topic question: Can computer science improve food growth in greenhouses, using sensors, data mining, statistics and machine learning?

Summary: A quasi experiment performed on tomato plants in greenhouse environment: Three plants are monitored by 18 sensors, each with different nutrition and oxygen supplies: one reference – and two extremities. With the sensors connected to a gateway, data from the experiment are collected and stored in Broentech’s cloud service Talaiot. The datasets are retrieved by the end of the experiment, and reviewed with statistical analyses. The main part of the project is implementing machine learning algorithms, and especially unsupervised machine learning.

About the project group: The project group consists of Camilla Evensen Eid and Kristian Fremmerlid, both third year engineering students in computer technology at HSN. Kristian Fremmerlid Phone: 982 32 656 E-mail: hkfremm@gmail.com

Camilla Eid Phone: 922 55 413 E-mail: camilla_eid@hotmail.com

4

Near Field Integration Prosjekt nummer: DA-2017-04 Problemstilling:

Dypere integrasjon av den digitale verden med den virkelige er noe som alltid strebes etter.

Kommunikasjonen mellom nettsider, smarttelefoner og brukere burde gå sømløst og automatisk. Med nye og kraftige verktøy innen utvikling av apper og webportaler, hvordan kan vi på best måte knytte disse båndene? Hvordan kan vi også, på en enkel, solid og sikker måte, bringe informasjon om omverdenen inn i et slikt system?

Sammendrag: NFC-brikker (Near Field Communication), sammen med nyskapende og fersk teknologi innen app- og webutvikling er fundamentet for et system der alle enhetene kommuniserer “realtime”. En smarttelefon vil kunne lese en NFC-brikke som appen registrerer. Webportalen vil så umiddelbart oppdateres med denne nyregistrerte informasjonen.

For å presentere dette systemet, utvikles det et orienteringsspill. Oppgaver vil dukke opp ved registrering av NFC-brikker plassert i et lokale. Konstant oppdatering over deltakernes progresjon vil vises i en brukervennlig oversikt på webportalen Om prosjektgruppen:

Prosjektgruppen består av to ingeniørstudenter ved Høgskolen i Sørøst-Norge. De har stor interesse og lidenskap for softwareutvikling, og frydes over muligheten til å teste ny teknologi innen feltet. Medlemmene jobber begge for IT-firmaet Integrasjonssystemer AS (iSYS) ved siden av studiene, som en del av skolens “Alternativ Studieordning”.

Jesper Mathiesen Tel: 45284982 E-post: mathiesen_jesper@hotmail.com

Espen Rørstad Tel: 94891992 E-post: espen007_2@hotmail.com

5

Maskinlæring i e-handelsbedrift Prosjektnummer: DA-2017-05 Problemstilling: Hvordan implementere en eksisterende maskinlæringsplattform, for å gi anbefalinger til handlende kunder i en nettbutikk?

Sammendrag: Rørkjøp AS er en e-handelsbedrift for rørleggerbransjen, og har samlet inn data siden oppstart i 2012. De har et ønske om å bruke disse dataene til å analysere kjøpsmønsteret til deres kunder ved hjelp av maskinlæring, for å gi anbefalinger av produkter i sanntid til handlende kunder. Det er også et ønske om å bruke maskinlæringsteknologien til andre funksjoner som: kampanjeanbefalinger og click-streams, for å nevne noen.

Gruppen har undersøkt flere muligheter for implementasjon av en slik løsning, og kommet frem til at Apache PredictionIO tilbyr en tilfredsstillende funksjonalitet, og har mulighet for egendefinert tilpasning til bedriftens behov.

Apache PredictionIO er et prosjekt som bygger på maskinlæringsbiblioteket Apache Spark, begge er åpen kildekode. En funksjon som ”Andre som har kjøpt X, har også kjøpt: Y, osv.” bygges vanligvis på ALS-algoritmen (Alternating Least Squares), som er en av algoritmene som er implementert i Apache Spark.

Om prosjektgruppen: Prosjektgruppen består av: Juro Bartulovic, Kasper H. Bjerke, André Hatlo-Johansen og Gleb Helgeson, alle er tredjeårsstudenter på Bachelor Ingeniør i Datateknikk, ved Høgskolen i Sørøst-Norge avdeling Vestfold. Noureddine Bouhmala er hovedveileder.

Juro Bartulovic Tel: 47354995 E-post: juro.bartulovic@ gmail.com

Kasper H. Bjerke Tel: 99556788 E-post: kasper.bjerke91@ gmail.com

André Hatlo-Johansen Tel: 48285168 E-post: andrehj1234@ gmail.com

6

Gleb Helgeson Tel: 94148195 E-post: glebh@live.no

Billedgjenkjenning gjennom dyp læring Prosjekt nummer:

DA-2017-06

Problemstilling: Bruk av «deep learning» til billedgjenkjenning er state of the art metode å klassifisere bilder på. Gjennom trening på store datamengder lærer nevrale nettverk å generalisere klasser av objekter.

Hvordan er et nevralt bygget opp, og vil en re-trenet modell klare å skille 9 ulike sopparter fra hverandre?

Sammendrag: Prosjektet bruker billedgjenkjenning gjennom nevrale nett til å forsøke å klassifisere 9 ulike sopparter. Forsøket gjøres både med en enkel modell trent fra bunn av og ved bruk av en teknikk kalt «transferred learning» der allerede trente nettverk trenes videre for å kunne brukes på andre kategorier.

Bildesettet i oppgaven er et datasett på ~18.000 bilder fordelt på 9 kategorier. Trening av en egen modell fra bunnen av gir en treffsikkerhet marginalt bedre enn tilfeldigheter. Gjennom retrening av INCEPTION V3 får nettverket en treffsikkerhet på 85%.

Om prosjektgruppen: Prosjektgruppen består av Martin Kowalik Gran, student ingeniør datateknikk ved Høyskolen i Sørøst-Norge.

Martin Gran Tel: 91686429 E-post: martgra@gmail.com

7

Behandling av EDI data Prosjekt nummer: DA- 2017- 07 Problemstilling: Det skal utvikles et program for dGroup AS som tar hånd om kommunikasjonen mellom bedriftens database og FTP servere som kunder legger inn ordre på og henter fakturaer, prisfiler og rabattfiler.

Sammendrag: Prosjektet går ut på å behandle denne informasjonen og gjøre den om fra (ordre) eller til (faktura, pris- og rabattfil) nelfo 4.0 formatet. Informasjonen hentes ut fra databasen til Mamut(regnskapsføringsprogram), behandles og sendes videre til FTP servere. Programmet kjører på windows og utvikles i C#.

Om prosjektgruppen:

Karl Fredrik Rødland Kristoffersen Tel: 93 22 69 25 E-post: karlfredrik8@hotmail.com

8

Henry Audio – DAC algoritme Prosjektnummer: DA-2017-08

Problemstilling: En Digital Audio Converter (DAC) har en eller flere innganger og utganger. I dette tilfellet snakkes det om spesifikke digitale data som kommer inn i DAC. Disse dataene kommer ikke nødvendigvis inn i samme hastighet som de skal komme ut. Kilden er altså ikke alltid like pålitelig med hensyn til klokkehastighet.

To klokkehastigheter i samme system kan være et problem, spesielt da det handler om lyd som må ha en kontinuerlig strøm av data. Når datahastigheten inn ikke er lik datahastigheten ut må noe gjøres.

Sammendrag: Data fra en kilde blir lagret i ett buffer før det blir lest og lagret i neste buffer som går ut til tilkoplet utstyr. Utstyret som er koplet til må ha data i tide for å kunne levere god lyd samtidig som bufferne i DAC ikke må bli overfylt. Oppgaven går altså ut på å legge til eller slette data på en smart måte slik at lydgjengivelsen blir så bra som mulig.

For å få til dette utvikler gruppen en testbenk som isolerer problemet. En algoritme blir utviklet i testbenkmiljøet, som skal bestemme hvordan data skal behandles mellom bufferne.

Denne algoritmen skal sørge for at bufferne fylles og tømmes til riktig tid.

Om prosjektgruppen: Gruppen består av to studenter som studerer bachelor i ingeniørfag - datateknikk. Etter flere prosjektsamarbeid og gode resultater, valgte gruppen å fortsette dette samarbeidet. Ettersom gruppen består kun av to personer, er ansvaret fordelt likt på begge.

Bjarne Andre Laksmark Olsen Tel: 92 80 10 73 E-post: bjarne.alo@gmail.com

Daniel Sahlsten Roberg Tel: 94 82 55 03 E-post: daniel.s.roberg@gmail.com

9

VR Showcasing Prosjekt nummer: DA-2017-10 Problemstilling: Hvordan kan en lage et visningsprogram for 3d -modeller i Virtual Reality ved hjelp av spillmotoren Unity?

Sammendrag: Tradisjonelle 3D-modell-verktøy viser en 3d-modell på en vanlig pc-skjerm. På grunn av dette får ikke brukeren et godt inntrykk på hvordan 3d-modellen ville sett ut i virkeligheten.

Virtual Reality forbedrer dette ved å plassere brukeren i en virtuell virkelighet som gir en mye større opplevelse enn en vanlig skjerm gjør.

Vårt hovedprosjekt går ut på å kunne vise 3D-modeller i et virtuelt miljø. Dette vil være et verktøy som kan hjelpe designere å forstå hvordan deres produkter vil se ut i ordentlig 3D, selv med både små og store konstruksjoner. Designere vil også kunne vise fram sine produkter før de realiseres og det kan hjelpe de som skal konstruere og/eller bearbeide produktene med å få mer innsikt og bedre inntrykk av fasong og skala.

I prosjektet benytter vi headsettet Oculus Rift og kontrollene Oculus Touch sammen med spillutvikler-verktøyet Unity til å utvikle programmet. Koden blir skrevet i Visual Studio med programmeringsspråket C#.

Funksjonalitet inkluderer bl.a importering av 3d-modeller, skalering, rotering, lyseffekter og tegning i 3d. Modeller kan settes i forskjellige virtuelle miljøer hvor brukere kan gå rundt eller i modellene.

Om prosjektgruppen: Gruppen består Thor-Stian Follstad og Amer Sisic som begge går datateknikk. Vi er VRentusiaster og ser store muligheter for VR i fremtiden. Prosjektet er gruppens egen idè.

Thor-Stian Follstad Tel: 92447651 E-post: thorstif@gmail.com

Amer Sisic Tel: 94033153 E-post: amersi90@gmail.com

10

Autonomous sailing with ROS Project number: DA-2017-11

Approach How can Robot Operating System (ROS) contribute to a safer, more efficient, and more manageable system onboard Autonomus? In addition, how can ROS be of help in the early development of COLREG handling?

Abstract Giving a small sailboat of 4 meters the ability to measure, evaluate and act accordingly in different scenarios at sea, is not only a big task, but a very challenging one. The fact that COLREG (international regulations for avoiding collisions at sea) is mostly based on guidelines that require human evaluation and decision-making makes for a very complex task.

Over the last few years, Autonomus, a 4meter sailboat has been the subject of study and development at USN. The goal being to develop a robust, intelligent and safety oriented competitive autonomous sailboat. In past projects, Autonomus was given the ability to sail to a desired preset coordinate(s), while receiving precise and efficient sensor data. By introducing a message based system for software communication within Autonomus using ROS, the system became not only more robust, but easier to develop within.

About the group The project group consists of Emil AndrĂŠ Hansen and Andreas Vestgarden Olsen from Computer science at USN Vestfold. The project group is a part of a small collaboration between three project (Computer Science and Nautical Science) groups working on Autonomus with different approaches. This group is led by Assistant Professor Marius Tannum with the intention of sharing progress, techniques and knowledge towards a common purpose, Autonomous development.

Emil AndrĂŠ Hansen Tel: +47 930 17 823 E-mail: emilhansen@protonmail.com

Andreas Vestgarden Olsen Tel: +47 907 907 41 E-mail: andreasolsen@protonmail.com

11

Autonomus seilbå t med LiDAR Prosjekt nummer: DA-2017-12 Problemstilling: Gruppens 4 meter lange seilbåt er ubemannet og midlertidig utstyrt med elektronikk og algoritmer som lar den navigere seg i vann fra punkt A til B uten store problemer, men er det hinder i veien så har båten ingen måte å vite om dette.

Båten trenger en sensor som kan skanne omgivelsene rundt båten og ta valg som er i hensyn til sjøfartsreglene som finnes. Hva sjøregler og normer er viktig å vurdere når vi har en selvstyrt liten seilbåt blant andre bemannede og ubemannede fartøy, ikke minst hinder generelt som båten må passe seg for er type spørsmål som må stilles under arbeidet.

Sammendrag: Denne oppgaven er en videreutvikling av den autonome 4-meter lange seilbåten. Med en LiDAR sensor på båten kan vi skanne omgivelsene med hjelp av laser rundt båten og være med å varsle mot kollisjon. Programvaren blir skrevet i C++ og kjørt på en Raspberry Pi 3 med ROS som lar oss bruke biblioteker så vi slipper å skrive de tunge matematiske algoritmene selv og programpakker som vi kan inkludere inn. Dette gjør selve koden kort og mer leservennlig.

Resultatet er en programvare som tar inn UDP-pakker fra sensoren, behandler informasjon med blant annet segmentering, klassifisering, og til slutt sporing av objekter. Denne informasjon går da videre for å bestemme hva båten skal gjøre neste.

Vi har tatt i bruk en VLP-16 Puck fra Velodyne som er en liten 360 grader-spinnende sensor som er lett og passer perfekt til vår lille seilbåt.

Om prosjektgruppen: Gruppen er splittet i tre ansvarsområder: Daniel (3DA) har ansvaret for behandling av informasjonen som kommer fra LiDAR sensoren. Andreas og Emil (3DA) har ansvaret for å oppdatere båtens rutekart i samarbeid med Jens Kristian (fra nautikk) som vil hjelpe dem å ta bestemmelser ut i fra sjøfartsreglene og normer som finnes i dag.

Daniel D. Simonsen Tel: +47 483 433 17 E-post: sim.danielsen@gmail.com

12

HENT Dashboard Prosjekt nummer: DA-2017-13 Problemstilling: HENT har en web-basert portalløsning som benyttes i alle HENTs prosjekter til håndtering av HMS arbeid, miljø og registrering av feil og mangler (prosjektering, produksjon, sluttbefaringer og prøvedrift).

Prosjektoppgaven går ut på å utforme et brukergrensesnitt for grafisk visning / visualisering av sanntids data for å styre og handle etter dette som en forbedring mot tradisjonell månedsrapportering som ser tilbake i tid eksempelvis en måned. Brukergrensesnittet skal både visualisere data direkte relatert til enkeltprosjekter og på tvers av flere prosjekter samtidig.

Målet er til slutt å kunne integrere prosjektet med HENTs eksisterende portalløsning.

Sammendrag: Prosjektets løsning vil bestå av en selvstendig JavaScript-basert statistikk-modul som tar i bruk D3 js og SVG grafikk for å generere diagrammer og figurer i nettleser basert på spesifikk data fra HENTs Avvikdatabase. Statistikk-modulen kommer med teknisk dokumentasjon og automatiserte tester som skal gjøre bruk, integrasjon og videreutvikling enklere for utviklere.

Et eget prototype brukergrensesnitt og et eget API vil bli inkludert som «proof of concept» for å illustrere hvordan modulen kan integreres med moderne web-grensesnitt og «single page applications».

Om prosjektgruppen: Jon Walter Lundberg studerer datateknikk på Høgskolen i Sørøst-Norge og blir ferdig utdannet dataingeniør i Juni 2017. Veileder for prosjektet er Helge Herheim.

Jon Walter Lundberg Tel: 930 10 556 E-post: jonlund89@outlook.com

13

En matbestillings Webapplikasjon MatDerDuEr Prosjekt nummer: DA-2017-14 Problemstilling: Avanserte og nye teknologier gir mange funksjoner og tjenester og med inspirasjon av matleverings tjenester på nett, har lokale små og mellomstore restauranter begynt å tenke på å øke inntektene med bruk av teknologi. Disse aktørene har ikke kapasitet for å utvikle og drifte nettløsninger. Dermed har en del restauranter og kolonial matbutikker i Vestfold sett behovet for en tjeneste som kan ta matbestillingen og betalingen på nett for dem. De vil deretter sørge for matlagingen og leveringen selv. De vil øke inntektene og treffe en ny gruppe av kunder som bruker teknologien effektivt. Konseptet kalles for MatDerDuEr, noe som vil sikre kundene å finne lokale restauranter å bestille mat raskere og enklere.

Sammendrag: Lokale restauranter vil da ha sitt eget meny og bestillingsoversikt hos MatDerDuEr. Private og bedriftskunder vil opprette profiler for å utføre bestillinger. Profilene kan brukes for å bestille hos alle registrete restauranter hos MatDerDuEr. Webappen fungerer som et paraply bestillingsportal over lokale restauranter som ønsker å utnytte seg av en slik tjeneste. SMSkommunikasjonen vil effektivisere flyten av bestillingene til de blir levert. Et plan er utarbeidet for seinere utvikling basert på spørreundersøkelser. Webappen er utviklet med moderne metoder og gratis webteknologier (HTML5,CSS3, MYSQL, front-end frameworks, Javascript libraries og PHP frameworks). WebAppen består av 3 deler. Den første delen er Back-end, der restauranter skal styre registrerte menyer og ordre. Den andre er front-end delen som viser innhold til brukere med mulighet for registrering av profilen og bestilling.

Den tredje delen er logikken som utfører funksjoner mellom back-end/databasen og front-end.

Om prosjektgruppen: Gruppen består av Hasan Mohammad Fawzi, student på Høyskolen i Sørøst-Norge. Han studerer ved ingeniørutdanningen for datateknikk, 3.året. Han har i mange år vært opptatt av å bruke multi teknologi samspill for å få IT-tjenestene til å gi best mulig resultat.

Student nr. 145427 Tel: 400 75 465 E-post:hasanmf85@hotmail.com

14

Bachelor i ingeniørfag - Maritim elektro-automasjon Her lærer du hemmeligheten bak alle typer elektriske anlegg. Bli ingeniør med denne populære kombinasjonen av elkraft og automatisering, og bli en allsidig ingeniør som etterspørres i all type industri og næringsliv.

Denne ingeniørutdanningen er spesiell, ved at du får den unike kombinasjonen av elkraft og automatisering. Du blir en allsidig ingeniør som etterspørres i all type industri og næringsliv.

Vi er kjent for å gi en variert undervisningen, som er praktisk lagt opp med flotte laboratorier til din disposisjon. Det bidrar til gode læringsforhold og et godt studentmiljø.

Du vil bli en ingeniør som skaper noe som er viktig for det virkelige liv - ikke bare i teorien.

Du lærer å bygge opp et helt system, og spenningen ligger i å se det ferdige resultatet. Den følelsen du får når alt virker som det skal er magisk.

Studenter på elektro-automasjon er svært fornøyde med sitt studium og studiet er stemt frem som topp 3 ingeniør-studium i hele landet gjennom studiebarometeret.no.

Prosjektering av pumpestasjon i den nye Bommestad tunnelen E18, Larvik Prosjekt nummer: EA-2017-01 Problemstilling: Prosjektarbeidet består av utførelsen av pumpestasjon i forbindelse med lensing av vann i Larvikstunellen (Bommestad tunellen), i henhold til Statens vegvesen sine krav og retningslinjer.

Sammendrag: Tunellen er designet med et «lavbrekk» på midten for å tilpasse seg terrenget. Av den grunn er det stort tilsig av vann som samler seg i tunellens laveste punkt. Oppgaven er å prosjektere pumpestasjonen som skal ta seg av vannmengdene som oppstår ved tilsig av vann og vaskevann.

Gruppen skal prosjektere tilhørende tavleskap for elkraft og tavleskap for pumpeautomatikk.

Automatiseringen vil være PLS-styrt med tilhørende HMI. Det benyttes et produktuavhengig beregningsprogram, FEBDOK, for at alt utstyret i tavlene blir kontrollert i henhold til dimensjonering og at det opererer etter de krav som er satt i NEK400 og NEK439.

Om prosjektgruppen: Prosjektgruppen består av Lene Ulseth-Rivelsrud, Anniken Vedvik Hansen og Kai Marthinsen. Samtlige er ingeniørstudenter på maritim elektro-automasjon ved HSN. Gruppen har en flat struktur der alle gruppemedlemmer har like stort ansvar til å sikre prosjektets fremgang og resultat. Det er allikevel valgt et medlem som står som prosjektansvarlig.

Lene Ulseth-Rivelsrud 970 99 957 lene.ur@gmail.com

Anniken Vedvik Hansen 938 67 331 anniken.vh@gmail.com

16

Kai Marthinsen 402 21 442 kaimarthinsen@gmail.com

Diskret motorisering av antikke skipsrekonstruksjoner og spesialfartøy Prosjekt nummer: EA-2017-02 Problemstilling: Antikke rekonstruksjoner og andre spesialfartøy av tre som trenger motorisert fremdrift må vanligvis la det gå på bekostning av utseende og lydnivå. Ny teknologi gir nye muligheter til løsninger der fremdriftssystemet er stille og skjult.

Sammendrag: Motorisert fremdrift er ofte ønsket på maritime fartøy som nordlandsbåter og andre spesialfartøy. Dette muliggjør lengre ferder på kortere tid, selv ved dårlige vindforhold.

Dessverre er det slik at dagens løsning med dieselmotor ofte medfører mye støy og dårligere seileegenskaper.

Vi vil igjennom vår rapport se på forskjellige løsninger for elektrifisering, og hvordan dette kan utføres for fartøyer som i utgangspunktet ikke er anlagt for motorisert fremdrift.

Dette skal eksemplifiseres med å prosjektere en helelektrisk løsning for Klåstadskipet, som er en replika av et vikingskip, datert til 900-tallet.

Om prosjektgruppen: Gruppen består av to medlemmer som begge går elektro-automasjon.

John Kenneth Midtun Trym Stavnes Tel: 977 71 942 Tel: 951 79 628 E-post: E-post: jkmidtun@hotmail.com trymstavnes@outlook.com

17

Fjernbetjening av SPG Prosjekt nummer: EA-2017-03 Problemstilling: Bruke Programmerbar Logisk Styring for pulsgenerering, observering og innstilling av parametere. Hvor PLS er tilkoblet internett for fjernbetjening gjennom web basert brukergrensesnitt.

Sammendrag: SeaFarm Development har utviklet Seafarm Pulse Guard som er et preventivt system mot lakselus i oppdrettsanlegg. I prinsippet er det et pulserende strømgjerde rundt oppdrettsanleggene som immobiliserer lakselus. I dag styres pulsene til strømgjerde med en simpel mikrokontroller der pulsene stilles inn manuelt for hvert anlegg. SFD ønsker en bedre løsning med et nettbasert brukergrensesnitt og funksjoner som justering av pulser, overvåking av system og logging av verdier.

Oppgaven går ut på å bytte ut mikrokontrolleren med en PLS, og å finne begrensningene og utfordringene ved å gjøre dette. Blant de forutsette utfordringene er om PLS og de digitale utgangene er hurtige nok til å sende de pulsene vi ønsker å oppnå.

Det er også ønskelig med tilbakemelding fra strømgjerdene med strømtrekk og spenningsovervåkning. Her er det en utfordring med små pulser, da det må gjøres tester om måleinstrumenter og analoge innganger er raske nok til å registrere pulsene, og i beste fall overvåke pulsformen.

Om prosjektgruppen: Vi er 2 studenter ved Høgskolen i Sørøst-Norge, Maritim elektro automasjon. Begge er fagutdannede elektrikere med stor interesse for automasjon og programmering.

Stian Foss Tel: 930 89 891 E-post: stian.foss@hotmail.com

Martin Davidsen Tel: 992 63 020 E-post: davidsen908@gmail.com

18

Fjernstyring og overvåkning åv pumpeståsjoner Prosjekt nummer: EA-2017-04 Problemstilling: Hvordan kan overføring av prosessdata fra pumpedrift via mobilnett kan bidra til kostnadseffektiv og robust og sikkerhetsmessig drift?

Sammendrag: Horten kommune har i dag en sigevannstasjon som er relestyrt, der man er avhengig av å fysisk være til stede for å utføre tilsyn av ventiler og pumper. Pumpestasjonen arbeider automatisk. Pumpen styres ved hjelp av trykkgiver som gir de nødvendige impulser til start og stopp ved bestemte vannspeilnivåer. Skulle tilførselsstrømmen bli brutt, vil vannet i pumpesumpen etter en tid stå så høyt at startsignalet legges inn. Når strømmen så blir påsatt, vil pumpen starte automatisk.

Oppgaven vår blir å utvikle fjernstyring og overvåkning av sigevannsstasjonen samt at det skal fungere over mobilnettet. Styringen skal utføres ved hjelp av en PLS fra Phoenix Contact som skal kommunisere via mobilnett ruter med et offentlig nettverk. Det medfører et behov for vurdering av sikkerhetstiltak ved overføring av data. I tillegg skal vi vurdere en generell løsning for modernisering av VA-anlegg i en kommune.

Om prosjektgruppen: Prosjektgruppen består av tre studenter fra maritim elektro-automasjonslinjen. Etter mye godt samarbeid gjennom hele studiet har medlemmene valgt å gå sammen igjennom bacheloroppgaven. Gruppen består av:   

Hanna Belavus o Prosjektleder Ole-Martin Thijn Kjeldsen o Miljø- og kvalitetsansvarlig Ola Johansen o Sekretær og dokumentansvarlig

Ola Johansen Hanna Belavus Tel: 99388508 Tel: 94185197 E-post: E-post: olabjo@hotmail.com anna.belavus@gmail.com

19

Ole-Martin Kjeldsen Tel: 92845587 E-post: olemk@live.com

Automated black-box regression test of the Bearing Wear Condition Monitoring system Project number: EA-2017-05 Assignment: The purpose of this assignment is to develop a system that can automatically perform various black-box regression tests on the marine automation system Bearing Wear Condition Monitoring.

Summary: Bearings inside the main engine on a ship exist to ensure that the movable parts have desired movements. The main purpose of the BWCM system is to monitor these bearings and give alarm if wear occurs.

All regression testing of this system is manually performed today. This is a huge time investment for manual testers and it also slows down the development process for the developers. Automatic execution of black-box regression tests can drastically increase test coverage of the system while also cutting development costs in the long run.

Project group: The project group consists of Christian Svenkerud and Enya-Maria S. Helgesen, who both are third year engineering students in Computer Engineering and Maritime-Electro Automation respectively.

Christian Svenkerud +47 934 37 808 csvenke@gmail.com

Enya-Maria S. Helgesen +47 959 66 423 emshelgesen@gmail.com

20

Veksthusautomasjon Prosjekt nummer: EA-2017-06 Problemstilling: Hvilke ytelsesforbedringer med hensyn på robusthet, energisparing og funksjonalitet kan oppnås ved erstatning av eksisterende automasjonssystem i et veksthus?

Sammendrag: Produksjons- og utsalgslokalene i Mæle Gartneri er på drøye 2500 kvadratmeter. Gartneriet har totalt 4 avdelinger og i hver avdeling finnes to lufteluker, to varmerørsløyfer med hver sin pumpe og reguleringsventil i tillegg til en skyggegardin. Det er et konstant behov for regulering av temperatur, fuktighet og lys for å optimalisere klimaet for grønsaker og planter som dyrkes i veksthuset.

Prosjektgruppen skal gjøre en vurdering på hvilke løsninger som er egnet til å erstatte det eksisterende automasjonssystemet. Vurderinger som må vektlegges er systemets driftssikkerhet, et oversiktlig og funksjonelt brukergrensesnitt, og ikke minst om systemet vil være konkurransedyktig på pris. I tillegg skal muligheten for styring av fyringssystem undersøkes nærmere, ettersom dette potensielt kan gi store miljømessige og økonomiske innsparinger.

Den valgte løsningen skal installeres på gartneriet. Regulering og styring skal optimaliseres ved analyse av loggdata fra prosessen.

Om prosjektgruppen: Prosjektgruppen består av 2 studenter fra linjen Maritim elektro-automasjon. Vi har valgt prosjektet fordi det har bredt faglig innhold med aspekter fra store deler av utdannelsen.

Begge gruppemedlemmene liker praktisk arbeid og utfordringer knyttet til prosessforståelse og problemløsing i komplekse systemer.

Kenneth Utheim Tel: 480 24 979 E-post: kennethutheim@me.com

Audun Muribø Tel: 458 05 459 E-post: audun.k.m@gmail.com

21

Systemintegrasjon Prosjekt nummer: EA-2017-07

Problemstilling: HSN ønsker å kunne kombinere ulike moduler som benytter seg av forskjellige kommunikasjonsmodeller til å kunne kommunisere og samarbeide mot en kjent prosess.

Sammendrag: Prosjektoppgaven har som hensikt å kunne etablere kommunikasjon mellom modulene BECKHOFF CX8091, KNX og en PLS mot en kjent prosess. De ulike modulene benytter seg av forskjellige kommunikasjonsmodeller som skal integreres til et samlet system, slik at industri og bygg kan bli optimalisert. Dette skal tas nytte av skolen slik at dette kan presenteres som en arbeidsoppgave for fremtidige studenter.

Prosjektoppgaven vil da innebære planlegging, installasjon og dokumentasjon av en ny bærbar modell som skal kobles opp mot en eksisterende ventilasjonsmodell som skolen eier.

Dette vil da bli overvåket med sensorer, alarmer og instrumenter, og informasjonen vil kunne bli tilgjengelig fra et HMI-display.

Om prosjektgruppen: Prosjektgruppen består av to (2) personer; Jonathan Alcock, med fagbrev innen industriell automatisering, og Niknam Waiz med realfag utdannelse. Begge prosjektmedlemmene går studieretningen maritim elektro-automasjon.

Sverre Jonathan M. Alcock Tel: +47 99 36 75 58 E-post: jonathan.alcock@gmail.com

22

Niknam Waiz Tel: +47 99 10 08 96 E-post: niknam_92@hotmail.com

Distribuert HMI Prosjekt nummer: EA-2017-99 Problemstilling: Er det noe gevinst ved distribuert HMI? Prosjektoppgaven er en praktisk demonstrasjon av Siemens TIA portalens potensiale, når man bruker flere typer skjermsystemer til fjernstyring av det samme redundante pumpepar på skip.

Sammendrag: Hvilke fordeler og ulemper er det ved distribuert HMI? Dette vises ved eksemplet av redundante, frekvensomformer-styrte pumper og deres vedlikehold på et skip. Der arbeider styrmann og skipselektriker sammen på hver sin del av en distribuert HMI løsning.

For den distribuerte HMI løsningen ser man på rettigheter, datasikkerhet, topologi og betydning av alarm-management. Kommunikasjon mellom maskinist på brua og skipselektrikeren nede på et av skipets dekk analyseres ut fra HMI-deler flere steder på skipet.

Selv om eksemplet er hentet fra det maritime miljøet, kan problemstillingen være like aktuell i landbaserte systemer.

Om prosjektgruppen: Gruppen består av Peter Maron, student ved Høgskolen i Sørøst-Norge. Han studerer maritim elektro-automasjon, 3. året ved HSNs ingeniørutdanning. Han har hatt interesse for automasjon i mange år og jobbet i IT-bransjen tidligere.

Peter Maron Tel: 98022449 E-post: maronpeterpaul@gmail.com

23

Motordrifter og CANopen interface Prosjekt nummer: EA-2017-09 Problemstilling: Utvikle et godt interface på CANopen mellom en DEIF PPU300 og SINAMICS S120 frekvensomformer samt lage en HMI på touchskjerm for kontroll av applikasjon for motorer.

Sammendrag: Kongsberg Maritime og DEIF samarbeider om å utvikle Kongsbergs nye Power Management System (PMS). I dette systemet skal PPUen benyttes til styring og monitorering av motorer, generatorer og bus-tie breakers. Som en av grunnfunksjonene i dette systemet er det behov for å kommunisere mellom PPU og frekvensomformere. CANopen er en kommunikasjonsprotokoll som Kongsberg Maritime ønsker å benytte mer i sine systemer.

Gruppen skal derfor utvikle et interface mellom PPU og SINAMICS S120 på CANopen, der det velges en motordrift som eksempel. Gruppen utvikler en HMI på en DEIF touchskjerm for motordrift applikasjonen.

Om prosjektgruppen: Prosjektgruppen består av tre studenter, som alle studerer maritim elektro-automasjon ved HSN.

Nicolai Haugen Tel: 93403691 E-post: nicolai.haugen@gmail.com

Ole Theodor Holland Tel: 98674138 E-post: theodor.holland@gmail.com

24

Richard Hov Tel: 95203555 E-post: hov.richard@gmail.com

X-drive Prosjekt nummer: EA-2017-10 Problemstilling: Hvordan programmere kjøremodi for nyttekjøretøy med 4 «Mecanum»-hjul. Transport av nyttelasten skal samtidig skje stabilt og i vater. Det er derfor i tillegg nødvendig med styring av hydraulikk, slik at hvert enkelt hjul heves/senkes for å utjevne høydeforskjeller i underlag.

Sammendrag: Oppdragsgiver er engineering-bedriften Passer ved Øyvind Thoresen, som ønsker å få utviklet et styringssystem, basert på bruk av PLS, for å kunne kontrollere deres nyttelastkjøretøy Xdrive.

Kjøretøyets understell er formet som en X, med separat motoriserte hjul, festet i hvert av X’ens ytterpunkter. Den skal programmeres for å styres/kjøres for lossing og lasting av nyttelast. Lossing og lasting av nyttelast skjer ved senkning/heving av hjulene. Nyttelasten skal kunne transporteres stabilt og i vater. Systemet skal kunne fungere i utendørs omgivelser og X-drive skal kunne operere på plane og svakt hellende flater og med noe høydeforskjeller.

Mecanum hjulene er konstruert med flere tverrstilte ruller festet i 45 grader på sentralhjulets periferi. Dette medfører at man kan styre ved hjelp av rotasjonsretning og hastighet på hjulene. Det muliggjør også rotasjon rundt kjøretøyets midtpunkt, samt sideveis kjøremodus.

Rotasjonsretning og hastighet gir den resulterende kraftvektor som tillater bevegelse i alle retninger uten at selve hjulene må svinges slik som ved konvensjonelle hjul.

Om prosjektgruppen: Prosjektgruppen består av tre studenter på studiet for bachelor i ingeniørfag - maritim elektroautomasjon ved HSN.

Henrik Sørensen Tel: 924 07 898 henrik.s.sorensen@gmail.com

Torstein Røsland Tel: 995 06 889 tsteinroesland@gmail.com

25

Bjørn Harald Sandland Tel: 932 86 082 Muffe112@gmail.com

FEED Studie Color Magic Prosjektnummer: EA-2017-11 Problemstilling: Color Line har et skip med navn MS Color Magic som blir brukt til cruise mellom Oslo og Kiel.

Skipet har to fremdriftslinjer fordelt på fire hovedmotorer som driver propellene, samt en akselgenerator på hver linje som kun brukes til å forsyne skipets thrustere ved manøvrering til og fra kai. Hovedmotorene går på et billigere drivstoff enn hjelpemotorene, hvis man kunne bruke akselgeneratorene til strømforsyning istedenfor hjelpemotorene ville man kunne driftet mer økonomisk. Ved å utnytte hovedmotor og akselgenerator i større grad vil man også spare vedlikehold på hjelpemotorer Sammendrag: MS Color Magic bruker akselgeneratorer med høyspent til bare å forsyne thrustere til og fra kai.

Det er utfordrende å bruke akselgeneratoren til å forsyne hotelldriften ettersom skipet går med kombinatordrift og uten konstant turtall. Grunnen til kombinatordrift er at dette er mest driftsøkonomisk.

3HS MAGIC skal gjøre en FEED studie av mulige løsninger på problemet.

Dette kan innebære å benytte en frekvensomformer som tar inn en varierende frekvens og spenning, og sender ut konstant frekvens og spenning. En løsning må baseres på gjennomførbarhet, med tanke på det praktiske, kostnader, miljø, lovverk og andre krav.

Om prosjektgruppen: Haldor Dyrkolbotn Tel: 99506889 E-post: haldordyrkolbotn@hotmail.com

Handeren Dawodi Tel: 95366093 E-post: handrend@gmail.com

26

Harald Fjøsne Tel: 46661147 E-post: hafjosne@gmail.com

Siavesh Mamle Tel: 40063058 E-post: siawesh@gmail.com

IoT-enabled scalable micro-grid system for off-grid applications Project number: ​EA-2017-12 Research topic: Creating a self sufficient scalable smart microgrid system solution that by the aid of a large battery bank can deliver clean stable energy to residents in remote areas without an existing grid infrastructure.

Summary: We research the use and development of scalable smart microgrid systems in remote areas without access to electricity or an existing power-grid. Our system harvests energy from either wind and/or solar power and utilizes a non-hazardous organic battery bank solution for supplying power at night. Each resident will be able to individually manage their own electricity plan and enjoy clean electricity at all hours of the day. Additionally a smart self learning computer algorithm continuously monitors each resident’s individual power requirements and power profile. This allows us to accurately prioritize battery charging during peak solar hours and optimize the stored energy so every resident is provided with stable electricity until solar activity returns.

What separates us from others is that we focus on providing an easily scalable system solution that can be applied to any off-grid application with just minimal customization. Every component in the system are off-the-shelf products and will therefore be readily available and ready to ship within a moments notice. In addition the system’s smart optimization allows us to utilize a higher percentage of our total storage capacity and therefore limit installation costs by eliminating the need of an oversized storage bank.

About the project group: The project group consists of Martin Toft, a third year electronics engineering student, Kristian Aker and Christian Fredrik Tollefsen, both third year computer engineering students, and Lars Moen Utheim and Kristian Frydstad, both third year electro automation students.

The project supervisors are Thomas Nordli and Helge-Tor Kristiansen.

Martin Toft +47 936 80 918 martin_ni3@hotma il.com

Kristian Aker +47 476 21 377 kristianaker@g mail.com

Lars M. Utheim +47 476 61 935 larsmoenutheim @gmail.com

27

Christian F. Tollefsen Kristian Frydstad +47 904 15 033 +47 938 29 725 christian@tollef.net kristianfrydstad@ gmail.com

Bachelor i ingeniørfag Mikro- og nanosystemteknologi / elektronikk Små miniatyriserte optiske, mekaniske og elektriske systemer inngår i alt fra medisinsk utstyr, olje- og gassinstallasjoner, smarttelefoner og biler til kommunikasjonssystemer.

Gjennom studiet vil du lære om og kunne anvende miniatyrisert teknologi og elektronikk til å løse noen av dagens utfordringer innen helse og velferd, miljø og fornybar energi.

Mikro- og nanoteknologi og elektronikk handler om små miniatyriserte optiske, mekaniske og elektriske systemer som inngår i alt fra medisinsk utstyr, bioteknologi, olje- og gassinstallasjoner, optoelektronikk og biler til kommunikasjonssytemer. Norge har bruk for flere ingeniører som forstår, og kan anvende miniatyrisert teknologi og elektronikk. Helse og velferd, miljø og fornybar energi er noen av dagens utfordringer, hvor du som ingeniør kan være med og utgjøre en forskjell. I studiet kobler vi praktisk laboratoriearbeid tett opp til teori og du får et solid grunnlag i naturvitenskaplige emner.

I Vestfold finner du Norges «Electronic Coast» og norsk ekspertsenter innen mikro- og nanoteknologi. Gjennom studiet kommer du i kontakt med landets største elektronikk- og mikroteknologimiljø. Utdanningen er unik i Norge, og fagmiljøet som står bak studiet utgjør ett av de tre knutepunktene i Norges satsing på mikro- og nanosystemteknologi. Vi driver forskning på internasjonalt nivå, i nært samarbeid med industri og andre forskningsmiljøer.

Våre flotte laboratorier og store renrom er moderne og inneholder avansert teknisk utstyr som står til din disposisjon.

Multiplekser for testing av ultralydprober Prosjekt nummer: EN-2017-01 Problemstilling: Problemstillingen går ut på å lage en multiplekser for testing av ultralydprober.

Ultralydsignalet skal kunne gå inn i multiplekseren for så å ut av èn av 64 mulige utganger, hvilken utgang den blir sendt ut på bestemmes av et datamaskinprogram. Flere utgaver ble foreslått og studenten selv måtte ta valg om hvilke utgaver som skulle lages alt etter hvor mye tid som er til rådighet. En utgave med mekaniske releer vil være forste prioritet, deretter skal det helst lage en utgave med solid state-releer. En mulig videreutvikling utover dette vil være å lage en utgave som har mulighet til å sende på èn utgang og motta på en annen, dette vil kreve dobbelt så mange releer.

Sammendrag: Prosjektet vil i all hovedsak gå ut på å lage en multiplekser som vil bestå av et kretskort med de nøvendige komponenter som plasseres inni en metallboks hvor da de nødvendige kontaktene kan n åes fra utsiden. Evt. utvidelser av prosjektet vil ble laget på samme måte. Det ferdige resultatet må testes for å sikre at kommunikasjonen med datamaskinen fungerer som den skal. Pga. den sensitive naturen til ultralydsignalene som går igjennom multipleks eren vil det også være nødvendig å gjøre impedansemålinger slik at evt. kapasitans og resistans kan kompanseres for. Utenom dette forventes det at studenten skal sette seg noe inn i hvordan ultralyd fungerer.

Om prosjektgruppen: Prosjektgruppen består kun av ett medlem som er Tor-Arne Forsmo. Tor-Arne Forsmo har med det alle ansvarsoppgavene til gruppen.

Tor-Arne Forsmo Tel: 93629482 E-post: torarnforsmo@gmail.com

Subsea energioverføring og –høsting med piezoelektriske transducere og akustiske bølger Prosjekt nummer: EN-2017-02 Problemstilling: Hvor mye av energien som høstes kan vi utnytte når vi sender akustiske bølger til en piezoelektrisk transcducer i vann, og hva kan gjøres elektronisk for å effektivisere dette? Kan vi drive noe elektronikk som for eksempel en mikrokontroller på havbunn, helt alene på energien som blir høstet?

Sammendrag: Kongsberg Maritime har en lang rekke elektroniske enheter plassert i havbunnen for å å måle f.eks. temperatur eller trykk, eller til å beskrive posisjon for skip til å navigere seg i havet.

Elektronikken er ofte utstyrt med sensorer som brukes til å tolke og gi informasjon om miljøet den er i. På dype havområder kan det være både dyrt og upraktisk å forsyne elektronikk med elektrisk energi. Det er derfor et stort behov for å kunne overføre en betydelig mengde med elektrisk energi til havbunnen. I dette prosjektet har vi designet en krets der vi utnytter elektrisk energi som har blitt høstet med en piezeoelektrisk transducer og driver en mikrokontroller i vann med en temperatursensor. Til slutt sender vi temperaturverdien trådløst til en enhet på overflaten.

Om prosjektgruppen: Gruppen består av to elektronikkstudenter ved Høgskolen i Sørøst-Norge i Vestfold. Ettersom det kun er to prosjektmedlemmer har vi hovedsakelig jobbet sammen gjennom hele prosjektet, men til tider har vi hatt arbeidsfordeling der den har falt naturlig.

Abdullah Celik Tel: +47 97 96 41 58 E-post: abdullahcelik90@hotmail.com

Lina Wali Tel: +47 91 99 25 57 E-post: vinos.mars@gmail.com

30

Infrarød personteller Prosjekt nummer: EN-2017-03 Problemstilling: Målet er å bruke to Grid-EYE sensorer fra Panasonic for å holde telling på hvor mange personer som er i et rom med to dører. Dette kan brukes til å effektivisere blant annet varme og lufting i offentlige bygg, og kan gi en god oversikt over bruken av rom.

Sammendrag: På høgskoler og universiteter er det ikke uvanlig at forelesningssaler blir reservert uten å bli brukt. Dette er et problem om en ønsker å optimalisere bruken av bygget. Et automatisert system for å holde oversikt over hvilket rom som er i bruk vil gjøre denne oppgaven enklere.

En annen fordel er at automatiserte luftesystem kan med dette justeres etter hvor mange som er i salen, i stedet for å vente på et termometer eller CO2 måler registrerer at luften blir varm og dårlig.

I dette prosjektet er det sett for seg en forelesningssal med to dører. Målet er å kunne sette opp en sensor over hver dør og ha begge til å sende dataen til Raspberry Pi over Bluetooth. Der blir det behandlet og kan hentes over nettet.

Om prosjektgruppen: Prosjektgruppen består av Andreas Askjem som går elektronikk ingeniør på Høgskolen i Sørøst-Norge.

Andreas Askjem 90 23 45 98 andaskjem@gmail.com

31

High precision network synchronized clocks Prosjekt nummer: EN-2017-04 Problemstilling: Prosjektet søker å tids-synkronisere en rekke datainnsamlingskort over allerede eksisterende nettverks infrastruktur. For at dette skal være funksjonelt må den samlede presisjonen over alle kortene være under 1µS. Sammendrag: For å oppnå ønsket presisjon skal Precision Time Protocol (PTP) implementeres i en Microsemi SOC. Det skal dermed bli bygget PTP logikk med en klokke i den programmerbare logikken, som så skal kunne bli avlest av chipen sin hardcore mikrokontroller. Det må også bli laget en driver som kan kommunisere med denne modulen gjennom et OS. Resultatene vil bli nøye diskutert ettersom presisjons og stabilitets krav er strenge. Og eventuelt diskutere forslag til presisjons forberedende løsninger.

Om prosjektgruppen: Ragnar Gjerde Evensen studerer elektronikk hos HSN og jobber i samarbeid med teknologiavdelingen på Kongsberg Maritime AS med denne oppgaven.

Ragnar Gjerde Evensen Tel: 95456382 E-post: ragnar_evensen@live.com

32

Encode and transmit video to the web using FPGA. Project number: EN-2017-05

Research question: This project intends to demonstrate how a low-cost FPGA can be used to encode uncompressed video and upload it to the cloud in real-time.

Summary: The recent grow in demand for high quality video make encode and broadcast in real-time a more challenging exercise, as a consequence of the increase in manipulated data amount.

Hardware solutions are now more suitable than software for video compression and transmission due to lower latency. This project will test a low-cost FPGA to compress and transmit video over the internet. Although the focus will be on FPGA programming and functionality, learning how data is processed through the H.264 encoder and the RTMP protocol will be crucial to achieve an optimized performance.

The project group: Ana Gaspar is an Electronics student at University College of Southeast Norway. She is working on this project under technical advice of JosÊ Dias, Hardware Development Manager at MOG Technologies, and academic orientation of Jørgen Lien, Assc. Professor at University College of Southeast Norway.

Ana Gaspar Tel: +47 95 866 275 E-post: aluisagaspar@gmail.com

33

Software Defined Radio og prosessering av RF-signal Prosjekt nummer: EN-2017-06 Problemstilling: Motta, dekode og tidsstemple Radio Frequency (RF)-signal som Secondary surveillance radar (SSR) fra sivile og militære fly. Sammenstille data fra flere RF-mottakere for å bestemme flyenes posisjon.

Sammendrag: Oppgaven gjennomføres i samarbeid med Forsvarets Forskningsinstitutt (FFI), og går ut på å produsere nøyaktige sensorer for deteksjon av samarbeidende flyvende objekter, så som sivile fly.

I dag brukes i hovedsak SSR til luftromsovervåkning. Tradisjonelle SSR radarer har en roterende antenne og på bakgrunn av hvor den peker og deltatid fra utsendt puls til mottak av ping vet man hvor objektet er. En annen måte å posisjonsbestemme på er å bruke multilaterering (MLAT), ved hjelp av teknikken Time Difference of arrival (TDOA). Til dette brukes 3 eller flere statiske antenner, med en viss avstand som alle ser samme mål. SSR og ADS-B er signaler som typisk egner seg til MLAT og TDOA. ADS-B egner seg spesielt godt i og med at man der har en fasit som man kan bruke til å få verifisert sin utregning, da flyet sender sin posisjon.

Oppgaven går derfor ut på å lage en mottaker basert på Software Defined Radio (SDR), med god tidsangivelse av signalet, i nanosekunds nøyaktighet, slik at vi har et godt utgangspunkt for TDOA. Mottakeren sender fra seg det digitaliserte signalet sammen med god tidsangivelse for videre behandling.

Om prosjektgruppen: Prosjektgruppen består av tre studenter fra Bachelor i ingeniørfag, Elektronikk. Gruppen har bred erfaring innen forskjellige tekniske emner, eksempelvis telekommunikasjon og IT, samt enkelte har tette bånd til Forsvaret noe som muliggjorde denne bacheloroppgaven.

Eivind M. Andresen Tel: 911 12 654 E-post: eivind.m.andresen@gmail.com

André F. Susæg Tel: 909 69 054 E-post: andre.susaeg@gmail.com 34

Kjetil T. Bakkland Tel: 924 69 894 E-post: kjetiltb@icloud.com

Optical detection setup for monitoring bioluminescent light using PMT sensing technology Project No: EN-2017-07 Research question: Is it feasible to construct a low-cost detection setup with the required accuracy and resolution to detect changes in light from bioluminescent bacteria (Vibrio Fischeri) with a provided photomultiplier tube (PMT)?

Summary: Professor Tao Dong at the University College of Southeast-Norway has been conducting research to developing small systems to detect the accumulation of chemicals in water. As the chemicals accumulate, the bacteria die and there is a decrease in light emission. To make a good system for the specific bacteria the designers need to know the reaction to different concentrations of pollutants in order to give prior warning for toxic pollution levels.

The goal is to use the detection setup for research with Vibrio Fischeri bacteria and its reaction to different levels of pollution. The work will be conducted in collaboration with a master student in chemical analysis and characterization techniques.

Our task is to make the detection setup with the provided PMT and LED with a wavelength similar to the bacteria for calibration of PMT. After calibration, the system will be used to detect variations of bioluminescent light emitted from the cells. The data acquisition system should be made as user-friendly as possible by designing an embedded system. The detection system should be housed in an opaque box and suitable for use on a workbench.

The Project Group: Ingvild Engdal and Sverre Zachariassen are final year students studying electronic engineering at USN. They are supervised by Prof. Tao Dong and Assoc. Prof. Lars Eric Roseng for this project.

Sverre Zachariassen 400 66 214 sverrez@hotmail.com

Ingvild Engdal 481 33 471 ingvild.engdal@gmail.com

35

Vibration testing of MEMS harvesters Project number: MNT-2017-01 Abstract: Wireless power supplies allow portability and reduce installation costs by elimination wiring for non-portable applications. It also can lower costs if they are used as a charging module for systems like for example a stress sensor on a bridge, where there are no local power supplies.

This project will concern motion-based energy harvesters. For motion based energy harvesters a proof mass is moved by external excitations, and these movements are dampened by the gas surrounding it inside its hermetic enclosure. Thus, it is important to be able to measure the effects these gases have on the system performance. Because of this, the group will make a vacuum chamber where the system in question can be mounted, and in turn the vacuum chamber be mounted on the shaker. The goal is to be able to adjust the chamber pressure between atmospheric and 1-10 mBar. The harvester will typically be assembled on a PCB with a load resistor, a buffer amplifier and a reference motion sensor, to be able to control the excitation more accurately.

The shaker is powered by an analog amplifier that gets its signal from a signal generator. The purpose of the project is for the group to develop a system and methods for vibration testing, with a special focus on energy harvesters at the University College of Southeast Norway, campus Vestfold.

Summary: The group will work with characterizing the testing equipment, develop procedures for the tests, design and make a vacuum chamber to enable vibration testing in vacuum.

Project group: The research group consists of three members; Ă˜ivind, Petter and Vemund. All students at HSN and will graduate within 2017.

Ă˜ivind Alvestad Tel: 95782781 E-post: oivind.alvestad@gmail.com

Petter Ramde Tel: 92047190 E-post: ramde1993@gmail.com

36

Vemund Eggen Tel: 94205027 E-post: vemund.eggen@gmail.com

Development and Characterization of High Temperature MEMS Logic Project number:

MNT-2017-02

Objective: Develop and characterize the parameters of a High Temperature MEMS Logic fabrication process.

Abstract: There are many places in our universe where the sensors we use are placed in extreme temperatures, and where some computing abilities are preferred. Such as the inside of a volcano, the monitoring of oil wells or the exploration of the solar system. The biggest obstruction in developing high temperature logic system is the temperature limitations of the electronics. The logic circuits are usually based on doped semiconductor materials, like Silicon.

The solution proposed is an alternative to the regular semiconductor transistor, which have the potential of working at considerably higher temperatures. A MEMS switch, with electrostatic actuation consisting of a Ni cantilever on a glass substrate, will replace the transistors in this application. With, off course, some limitations in frequency.

There have been two master thesis on this project, which have encountered some process issues regarding the stability and the repeatability of the process. This bachelor project will attempt to solve some of the critical process steps by characterization of process parameters and possible human error.

About the project group: The project group consist of Eirik JubskĂĽs, a third year bachelor student at HSN, Campus Vestfold.

Contact information: Eirik JubskĂĽs Tel: 97106482 E-post: eirik.jubskaas@gmail.com

37

Direct integration of Carbon nanotubes in microsystems: Gas sensing for Food sensor Prosjekt nummer: MNT-2017-03 Problemstilling: Vil deponering av forskjellige metaller på syntetiserte karbonnanorør øke sensitivitet og/eller selektivitet mot spesifikke gasser?

Sammendrag: I dagens samfunn kastets store mengder frisk mat grunnet manglende evne til å fastslå når maten har blitt dårlig. Derfor er det et stort behov for en billig, masseproduserbar sensor som kan fastslå nøyaktig når maten er dårlig.

Karbonnanorør består av et lag med karbon, kjent som grafen rullet sammen til en sylinder.

Disse har ekstreme mekaniske og elektriske egenskaper, som spenner seg fra halvledere til metalliske. Spesielt interessant for dette prosjektet er det svært store overfalte-til-volum forholdet, dette fører til at gassmolekyler kan påvirke ledeevnen i større grad. Utfordringen er å utnytte disse egenskapene til å lage en veldig presis gass sensor. Prosjektet mål vil derfor være å finne og deponere metall på karbonnanorør strukturer, for å gjøre de selektive mot gasser knyttet til foreldelse av mat, og slik kunne avgjøre når maten faktisk ikke er spiselig lenger.

Om prosjektgruppen: Gruppen består av Fredrik Holst og Blendian Mujaj, som begge tar en bachelor innen Mikro- og Nanosystemteknologi. Prosjektet utføres i tett samarbeid med HSN. Veiledere for gruppen er Professor Knut Eilif Aasmundtveit og Professor Kaying Wang ved HSN.

Blendian Mujaj Fredrik Holst Tel: 40498090 Tel: 41296857 Blendian.Mujaj.91@gmail.com Fredrik.Holst90@gmail.com

38

Processing of Bulk Acoustic Wave Resonator Structures Project ​ ​ number: MNT-2017-04 Objective: • Perform literature study on propagation of bulk acoustic waves in Solidly Mounted Resonator (SMR) structures • Review state-of-the-art processing technology for SMRs • Fabricate and characterize SMR test structures using in-house sputtering equipment and measurement tools.

Summary: This project is supported by Kongsberg Norspace, a world leading supplier of Surface Acoustic Wave (SAW) electronic filtering components. Communication technologies must be able to transmit and receive signals in the GHz range, and must be equally capable of separating received signals into their constituent parts. To accomplish this, filtering technologies that are capable of going beyond the frequency range of SAW devices are needed. One possible route to achieving this, is using Bulk Acoustic Wave (BAW) resonators.

The goal of this project is to model, optimize and fabricate a thin film Solidly Mounted Resonator (BAW-SMR) on a silicon substrate. Silicon dioxide (SiO​2​) and titanium tungsten (TiW) are used as low and high acoustic impedance materials in an acoustic Bragg reflector.

For the resonator, molybdenum (Mo) is used as electrode material, while aluminium nitride (AlN) constitutes the piezoelectric element. By applying an RF voltage between the top and bottom electrodes, bulk acoustic waves are generated, which propagate up and down in the device. The stack between the bottom electrode and the substrate, ensures reflection, effectively trapping energy inside the device, which can be exploited for filtering purposes.

The project group: The group consists of four students who attend the Micro- and Nanosystem Technology bachelor course at the University College.

Hilde Langva E-post: hildelangva@gmail.com

Markus B. Pettersen E-post: markus.b.pettersen@gmail.com

Kjetil Gulli E-post: kjetil.moe.gulli@gmail.co m

39

Jayanthan S. Jeyatharan E-post: jayanthan.s.jeyatharan@hotmail.com

ZnO nanowires Project number: MNT-2017-05 Objective: What is the most cost-effective, reliable, and safest way to process zinc oxide nanorods (ZNRs)?

What parameters and conditions restricts or enhances the growth?

Summary: Zinc oxide (ZnO) has been proven to be an attractive compound in the scientific society due to its optical, electrical, chemical, and piezoelectric properties. By using different processing methods, it is possible to grow zinc oxide nanorods in a short amount of time. The dimensions of the ZNRs may vary due to several parameters and conditions. Some of these parameters may include; seed layer concentration, growth solution concentration, pH-restrictions with growth-stoppage.

By characterizing the samples after completion, we hope to find the best combination of parameters and conditions to ensure a stable growth of ZNRs. About the group: The project-group consists of one student from the department of micro- and nanosystemtechnology at Bakkenteigen. The assignment was chosen due to its interesting nature.

Along with guidance from three supervisors: Ulrik Hanke (HBV) Agne Johannessen (HBV) Kaiying Wang (HBV)

Mats Lundemo Tel: +47 476 13 919 E-mail: matslundemo@hotmail.com

40

Bachelor i ingeniørfag – Produktdesign Ved ingeniørutdanningen i produktdesign lærer du om hvordan produkter utvikles og produseres. Du blir kjent med hele produktutviklingsprosessen gjennom kunnskap om design, materialer, maskintekniske fag, 3D modellering og prototyping, for å kunne utvikle funksjonelle og attraktive produkter Hva skal til for å gjøre produkter mer attraktive, sikre og brukervennlige?

Ingeniørutdanningen i produktdesign gir deg kunnskap om hvordan produktutvikling foregår.

I studiet lærer du om materialer, form, mekanikk, produksjonsmetoder og økonomi for å kunne møte kundenes ønsker og forventninger. Det blir lagt vekt på å utvikle ferdigheter innen visuell kommunikasjon og 3D-design.

Som maskiningeniør innen produktdesign har du stor allsidighet. Kort levetid på produkter, stort vareutvalg og internasjonal konkurranse fører til et økende behov for ingeniører innen produktutvikling.

Void Power Prosjekt nummer: PD-2017-01 Problemstilling: Hvordan kan det å utnytte forskjellen mellom det hydrostatiske trykket og en tank med vakuum, være en løsning som er mer aktuell på store havdyp enn dagens konvensjonelle metode for lagring av energi, og på hvilke andre områder kan «Void-power» være interessant?

Sammendrag: Ved oljeboring kan det oppstå en utblåsning grunnet for høyt trykk i oljebrønnen.

Dette er en katastrofal hendelse som må forhindres. Det er derfor vesentlig med et godt sikkerhetstiltak som kan forhindre dette. «Blow Out Preventer», eller en «BOP», er en innretning som klemmer boreledningen flat når utblåsningen oppstår. En BOP krever et arbeidstrykk på ca. 175 bar for å utføre operasjonen. Dette arbeidstrykket blir levert av høytrykkstanker plassert på havbunnen. Ved store havdyp vil den tilgjengelige energien som er lagret i høytrykkstanker bli redusert på grunn av det hydrostatiske trykket. Denne reduseringen kompenseres ved å installere flere høytrykkstanker, og kostnadene øker som en direkte følge. Det er derfor ønskelig å finne nye løsninger for lagring av energi, når offshoreindustrien begynner å bevege seg mot større havdyp.

OBS Technology AS har tatt patent på Void-power. Dette er ny teknologi for energilagring som kan være et alternativ til dagens konvensjonelle metode for lagring av energi på havbunnen. Void-power utnytter det hydrostatiske trykket ved hjelp av en tank med vakuum, eller tomrom. Det omgivende trykket vil bruke vakuum som et referansetrykk uavhengig av havdybden. Trykkdifferansen vil derfor alltid være forskjellen mellom det hydrostatiske trykket og vakuum. Den potensielle energien vil på denne måten øke lineært med havdybden.

I oppgaven skal det utvikles teori for Void-power og sammenlikne dette med data fra utførte eksperimenter hos OBS Technology AS, og til slutt sette dette opp mot dagens konvensjonelle metode for lagring av energi. Det skal også undersøkes om det finnes alternative bruksområder til Void-power.

Om prosjektgruppen: Gruppen består av Thomas Holen, Morten Formoe, Renate Brynilsen og Thea Strand Watterud. Alle gruppemedlemmene går ingeniørfag innen Produktdesign ved Høgskolen i Sørøst-Norge.

Thomas Holen E-post: t.holen90@gmail.com

Morten Formoe E-post: formoem@gmail.com

Renate Brynilsen E-post: renatebrynilsen@gmail.com

41

Thea Strand Watterud E-post: theawatterud92@gmail.com

Taukaster REBS Prosjekt nummer: PD-2017-02

Problemstilling: Designe og lage en håndholdt taukaster som skyter en ledetau 30 meter i høyden.

Produktet skal innfri krav fra oppdragsgiveren bla. på lyd, produksjonskostnader, og transport.

Sammendrag: H. Henriksen AS ønsker å utvide sitt militærsortiment og ønsker derfor et nytt produkt som kan brukes som alternativ til dagens eksisterende produkter.

Produktet skal treffe en nisje på et krevende marked.

Oppgaven går mest ut på analysering av dagens produkter samt design og testing for et nytt produkt.

Designprosessen har inkludert valg av materialer og optimalisering av prototypen.

Om prosjektgruppen:

Nicolay Aarum Elon Faber Derek Henry Harald Vårdal 98889894 45412251 46383298 99305154 Nicolay.aa91@gmail.com Elonfaber@gmail.com Derekshenry@gmail.com Harald.vaardal@gmail.com

42

Pufferfish Prosjektnummer: PD-2017-04 Problemstilling: Hvordan skal en liten, autonom inspeksjonsfarkost utformes for å sikre at den følger vannstrømmene uten å sette seg fast eller bli ødelagt?

Sammendrag: Pufferfish legger et innovativt grunnlag for å utvikle en rekke inspeksjonsverktøy, for eksempel for å inspisere rør, kartlegge havstrømmer eller overvåke vassdrag. Eksisterende sensorfartøy må styres for å komme dit de skal. Ved å følge vannstrømmen kan Pufferfish operere uten annen framdrift enn vannets egne krefter. Pufferfish er utviklet i samarbeid med Aqsphere AS. Prosjektets hovedmål har vært å lage en liten, autonom farkost som skal følge en vannstrøm.

Dette innebærer at den skal:  

unngå å sitte fast i bakevjer og infrastruktur komme seg løs dersom den sitter fast

Det er gjort studier og beregninger for å løse en rekke delmål:    

Form: Det er gjort eksperimenter for å kartlegge hva slags form farkosten bør ha for best mulig å følge strømmer og unngå å bli sittende fast i bakevjer eller infrastruktur.

Oppdrift: Ved trykkendringer skal farkosten unngå å sette seg fast i infrastruktur ved å kontrollere egen oppdrift.

Posisjonering: Farkosten skal være i stand til å unngå risikabel infrastruktur og komme seg ut av bakevjer.

Påkjenning: Farkosten skal tåle påkjenning fra trykk og sammenstøt.

Om prosjektgruppen: Gruppa består av tre studenter fra produktdesign, hvor Maja Almar-Næss er prosjektleder, Even Kern er DAK-ansvarlig og Gregorius Grim Knockelkatt er miljø- og kvalitetsansvarlig.

Maja Almar-Næss Tlf: 916 13 225 majaalmar@gmail.com

Gregorius Grim Knockelkatt Tlf: 995 85 988 knockelkatt@gmail.com

43

Even Kern Tlf: 413 01 496 post@evenkern.com

Optimalisering av PetroFlame vanndyse Prosjekt nummer: PD-2017-05 Problemstilling: Hvordan optimalisere dagens PetroFlame® vanndyse med hensyn til effektiv vannspredning, transmisjonsrate og fabrikasjonsvennlighet?

Sammendrag: Prosjektgruppen ønsker i samarbeid med Wood Group og HSN å optimalisere dagens PetroFlame vanndyse. Vanndysen er en del av Wood Group sin PetroFlame brennerbom som er en innstalasjon på offshore installasjoner som oljerigger og skip. Ved å danne en vanngardin reduserer vanndysen varmetransmisjonen som oppstår når olje og gass brennes.

Ved å formulere hypoteser, simulere i SolidWorks og utføre virkelige tester med nedskalerte modeller har prosjektgruppen som mål å forbedre dagens PetroFlame vanndyse. Hovedmålet er å redusere varmestrålingen ytterligere, effektivisere spredningen av vannet og å foreta tekniske målinger og beregninger.

Et av målene vil også være å utvikle et brukervennlig og funksjonelt design. I tillegg skal produksjonskostnadene holdes på samme nivå som i dag, og materialvalg og produksjonsmetoder skal være i henhold til miljøkrav.

Prosjektgruppens endelige løsning må tilfredsstille alle sikkerhetskrav som stilles til offshoreinstallasjoner, da sikkerheten er av høyeste prioritet.

Om prosjektgruppen: Anette Krømke

Jørgen Adrian Ødegård

Ketil Lindhjem Manglerød

Roger Ågnes Ødegård

91 34 57 26 anette_k10@hotmail. com

48 12 33 17 joergen.oedegaard@gm ail.com

96 04 06 09 ketilmang@gmail.com

93 08 94 58 rogeroodegaard@gma il.com

44

Designkonsept av DAC – Henry Audio Prosjekt nummer: PD-2017-06 Problemstilling: Henry Audio har per dags dato en DAC ute på markedet. Dette produktet har fått meget god omtale i flere tekniske fora når det kommet til lydkvalitet. Oppdragsgiver ønsker å gi produktet et nytt og mer moderne uttrykk, da dette vil gjøre produktet ytterligere konkurransedyktig på design. Henry Audio ønsker å utvide målgruppen fra å være et nisjeprodukt for lydinteresserte til å bli et selvfølgelig valg for de som ønsker et produkt med attraktivt design og god lydkvalitet. For å oppnå dette trenger produktet et design som er tidløst, men moderne i sitt uttrykk.

Sammendrag: Gjennom denne oppgaven ønsker vi å vise hvordan et teknisk produkt av høy kvalitet kan designes for å passe inn i dagens trend- og interiørbilde. Målet er at man skal slippe å inngå et kompromiss når man velger teknologiske kvalitetsprodukter. Vi har i utviklingen fokus på detaljer og finish som skaper et unikt design og underbygger en kvalitetsmerkevare.

Om prosjektgruppen: Vi er tre studenter som går ingeniør i produktdesign. Vi har stor interesse for design og estetikk, og valgte derfor å arbeide med å utvikle chassis for Henry Audio. Deltagerne i gruppen utfyller hverandre godt, ettersom vi er gode på ulike områder. Våre mål for prosessen er å få erfaring i forhold til reel produktutvikling og design, der det av oppdragsgiver er satt kriterier i forhold til kostnadsnivå per ferdige enhet.

Roselie Vanebo Tara Tehrani Øyvor Severinsen Tel: 48220459 Tel: 98089369 Tel: 93019234 E-post: E-post: E-post: roselievanebo@gmail.com tara.tehrani23@gmail.com oyvor79@hotmail.com

45

Utvikling av en innovativ og rotasjonsstøpt kompostbeholder basert på bærekraftige plastmaterialer Prosjekt nummer: PD-2017-08 Problemstilling: Hvordan utvikle en innovativ, bærekraftig og markedsmessig aktuell kompostbeholder for PartnerPlast AS, som skal fremstilles av resirkulert polyetylen og rotasjonsstøping.

Sammendrag: Kompostbeholdere er et produkt som blir relativt lite brukt i Norge i dag. I et samfunn som stadig setter økt fokus på miljøbevissthet kan et slikt produkt få et større bruksfokus ved å forbedres. I oppgaven er det derfor fokusert på å finne ut hvordan produktet kan gjøres mer attraktivt og få en større brukergruppe. Det er sett på ulike løsninger for å gjøre prosessen enklere og mer effektivisert.

Prosjektet krever innsikt i flere ulike fagområder da det skal produseres i resirkulert plast og rotasjonsstøpes. Det er lagt vekt på at prosessen med selve rotasjonsstøpingen skal være rasjonell og effektiv, slik at det blir minimalt med etterarbeid og montering.

Plastindustrien er under stadig økning, og det har derfor vært interessant å se på de ulike utfordringene dette fører med seg, og hvordan bruken av resirkulert material kan forbedre disse problemene. Miljøaspektene ved produktet er sett på i form av en livsløpsanalyse, der det er fokusert på å utvikle et grønt produkt fra produksjon til endt levetid.

Om prosjektgruppen: Prosjektgruppen er bestående av Hanne Fanum og Ingeborg Gravdal som begge studerer Produktdesign ved Høgskolen i Sørøst-Norge.

Hanne Lamborg Fanum Tel: 932 55 766 E-post: Hanne@fanum.no

Ingeborg Norås Gravdal Tel: 923 07 063 E-post: Ingeborg.gravdal@gmail.com

46

Kartlegge krefter ved faseovergangen fra vann til is Prosjekt nummer: PD-2017-09 Problemstilling:

«Hvordan kartlegge hvilke krefter som oppstår når vann fryser til is.»

Sammendrag:

Vann ekspanderer med ca. 10% når det fryser til is. Det er store krefter i is, og dette prosjektet går ut på å undersøke hvor mye krefter som oppstår når dette skjer og hvor mye ekspansjon man faktisk får. Gruppen utfører ulike eksperimenter med vann og is for å teste og måle disse kreftene og utvidelsene. Bakgrunnen for dette er for å muligens kunne utnytte isens krefter.

For eksempel for å erstatte fjellsprenging med dynamitt. Det vil være en billigere og mer miljøvennlig løsning for å sprenge fjell, enn å bruke dynamitt, hvis det viser seg at is kan brukes like effektivt.

Om prosjektgruppen:

Gruppen består av tre medlemmer med ulik arbeidserfaring fra tidligere. Alle tre medlemmene går Produktdesign og jobber med en prosjektoppgave gitt av veileder Jan Kåre Bording.

Nicolai Rannestad Helgesen nicohelg@online.no

May Synøve Slettmoen maysynove@hotmail.com

47

Heidi Coldal heidi.coldal@gmail.com

Energinøytralt drikkevann Prosjekt nummer: KGB-2017-01 Problemstilling: Utrede muligheten for utnyttelse av potensiell energi i vannledningsnettet hos Glitrevannverket IKS, til kraftproduksjon.

Sammendrag: Prosjektgruppen har valgt et konkret punkt i distrubisjonsnettet, et ventilkammer, hvor en betydelig trykkreduksjon sammenholdt med stor vannleveranse og ellers gunstig infrastruktur gir gode forutsetninger for kraftproduksjon.

Trykkreduksjonen foretas idag ved bruk av trykkreduksjonsventiler. Ved å erstatte disse med turbiner vil det være mulig å utnytte energien som omformes her, slik at denne kan nyttes til egenproduksjon av elektrisk kraft for drift av det aktuelle anlegget. Det vil også bli et kraftoverskudd, dette skal selges videre ut på nettet og med det generere inntekt i tillegg til energinøytral og bærekraftig vannproduksjon/-distrubisjon.

Om prosjektgruppen: Prosjektgruppen består av Marianne Strandeng og Lene Sandven Thomas.

De har begge hovedtyngden av sine studier fra Campus Kongsberg – supplert med diverse valgfag fra Campus Vestfold, HiOA-Pilestredet og UiT-Narvik.

De fullfører nå sin «Bachelor i produkutvikling – Maskiningeniør» ved Campus Vestfold.

Marianne Strandeng Tel: 41181899 E-post: mariannestrandeng@gmail.com

48

Lene Sandven Thomas Tel: 99376665 E-post: lenesin@gmail.com

Bachelor i IT og informasjonssystemer Bachelor i IT og informasjonssystemer gir deg en solid og etterspurt kompetanse innen program- og systemutvikling, drift, brukerstøtte og opplæring.

Systemer og teknisk infrastruktur er en viktig del av alle bedrifters hverdag. Næringslivet og offentlig sektor har stort behov for medarbeidere med kompetanse innenfor program- og systemutvikling, web baserte løsninger og IT-forvaltning generelt. Studiet i IT og informasjonssystemer imøtekommer denne etterspørselen.

De siste årene har det vært en mangel på faglig kompetanse på dette området. Selv om du ikke har en bachelorgrad før om tre år, mener de fleste at det vil bli stor etterspørsel etter personer med kompetanse innenfor IT på arbeidsmarkedet også i tiden fremover.

Servicesystem for ventilasjon Prosjekt nummer: IS-2017-01

Problemstilling: Vi skal lage en webportal med en database for håndtering og arkivering av service på ventilasjonsanlegg.

Sammendrag: Vi har fått et oppdrag av Air-Product Norge AS om å lage et system som gjør det lettere å håndtere servicerapporter. Det skal være en web-basert nettportal som vil gjøre det lettere for bedriften og ha oversikt over servicerapporter tilknyttet ulike bygg og anlegg. Teknikerne som utfører service skal kunne loggføre rapporten ute i felt på en rask og enkel måte.

Om prosjektgruppen: Gruppen vår består av 4 studenter på HSN som går Informasjonssystemer og IT ledelse.

Martin Larsen Tel: 92435548 E-post: martin.larsen@live.no

Stian Tanner Tel: 40463084 E-post: stiant18@gmail.com

Simen Laane Tel: 48272210 E-post: laane89@gmail.com

50

Roger Anundskås Tel: 45410146 E-post: roger.anundskaas@gmail.com

Nettsted for bacheloroppgaver Prosjekt nummer: IS-2017-02 Problemstilling: Kan et nettsted for bacheloroppgaver forbedre informasjonsflyten mellom administrasjon, studenter og det lokale næringslivet, samtidig som det gjøres enklere å velge og jobbe med bacheloroppgaver? Hvilke kriterier må et slikt nettsted oppfylle for å bli oppfattet som en suksess blant brukerne?

Sammendrag: Oppgaven vår går ut på å lage en utredning til et system for å hente inn og arbeide med bacheloroppgaver.

Vi har tatt kontakt med andre høyskoler og universiteter og forhørt oss om deres metoder og erfaringer omkring bachelor prosessen. Vi har også tatt kontakt med næringslivet, lokale studenter og ansatte og spurt hva de ønsker seg fra et slikt nettsted.

Nettstedet vi har laget er et “proof of concept” der poenget er å vise hvordan et sluttprodukt kan se ut og hva det kan brukes til. Utviklingen av nettstedet er basert på tilbakemeldinger vi fikk fra spørreundersøkelser til eventuelle interessenter, faglitteratur og utseende skolens nettsted.

Utredningsoppgaven går ut på å finne ut om prosessen med å informere, kommunisere og jobbe med bacheloroppgaver kan forbedres, ved å legge til rette for et samarbeid mellom studenter og næringslivet. Oppgaven vil også reflektere de funnene vi har gjort for informasjonsflyt og kommunikasjon.

Om prosjektgruppen: Vi er tre studenter som jobber med bachelor oppgave for Informasjonssystemer og IT-ledelse.

Vi har samarbeidet med oppgaver siden våren 2016 som har gitt oss litt erfaring i det å jobbe sammen som et lag. Vi valgte dette tema som oppgave fordi vi savnet informasjon og kontakter i arbeidslivet og ønsket derfor å gjøre denne prosessen lettere for kommende studenter.

Leirtrø, Jean Fredrik Tel: 40 22 34 63 jean.leirtro@student.hbv. no

Bekmand, Daniel Tangen Tel: 41 61 66 86 daniel.bekman@student.hbv .no

51

Vekrum, Aleksander Enberget Tel: 40 08 16 28 aleksander.vekrum@student.hbv .no

Opplevd effekt av nytt Nødnett hos operativt mannskap i brann- og redningsvesenene Prosjekt nummer: IS-2017-03 Problemstilling: Hvordan er brukernes erfaringer med Nødnett i dag? Hvordan opplever de radioterminalene i bruk, og hvordan er den opplevde effekt av Nødnett hos operativt mannskap i brann- og redningsvesenene?

Sammendrag: Formålet med denne bacheloroppgaven er å undersøke og belyse oppfatningen til de operative mannskapene i brann- og redningsvesenene i Buskerud og Vestfold om Nødnett og radioterminaler, og hvilken effekt det har på deres arbeidsdag.

Nødnett er det største offentlige IKT-prosjektet i Norge noen gang, både i omfang og budsjett.

Derfor er det spesielt viktig at et prosjekt som Nødnett blir evaluert av ulike fagmiljøer og vitenskapsretninger både før, under og etter utbyggingsprosessen er ferdigstilt. Utbyggingen av landsdekkende Nødnett ble ferdigstilt i september 2015 hvor man da hadde fullført utbyggingen av fase 5: de tre nordligste fylkene Nordland, Troms og Finnmark.

Nødnett som tema har vært interessant og engasjerende fordi kommunikasjonssystemet har stort samfunnsmessig betydning og er svært relevant med tanke på studieretning og fremtidig jobb.

Om prosjektgruppen: Denne bacheloroppgaven er skrevet av Joachim Bryde i forbindelse med avsluttende studie innen Informasjonssystemer og IT-ledelse ved Høgskolen i Sørøst-Norge.

Joachim Bryde Tel: 986 263 63 E-post: joabry@gmail.com

52

Prosjekt nummer: IS-2017-04 Problemstilling: Som småbarnsforeldre hender det at man mister eller glemmer igjen helsekortet til barnet, når man skal til kontroll på helsestasjonen. Helsekortet inneholder opplysninger fra blant annet spedbarnskontrollene, utvikling og vaksinasjoner.

Vi ønsker å lage en løsning, som erstatter den papirbaserte helsekortet.

Sammendrag: Vi har gjennom studietiden lært at digitalisering i den offentlige sektoren blir mer og mer viktig. Det handler om å bruke teknologi for å fornye, forenkle og forbedre. Digitalisering innebærer blant annet at man bytter fra papirbaserte løsninger og går over til elektroniske og digitale løsninger.

Digitalt helsekort er en elektronisk helsekort som har de samme funksjonene som den papirbaserte helsekortet, men papiret har blitt erstattet med en webapplikasjon. Dette vil si ikke noe mer penn og papir. Foreldre kan dra til helsekontroller, uten å måtte tenke på helsekortet. De skal kunne bruke PC, mobil eller nettbrett for å få den informasjonen de trenger. Elektronisk helsekort sparer både tid og ressurser for helsepersonell og foreldre.

Teknologier som blir brukt er: PHP, MySQL, JavasScript, HTML og CSS Om prosjektgruppen: Prosjektgruppen består av 4 engasjerte studenter som studere bachelor i informasjonssystemer og IT-ledelse. Vi har tidligere jobbet sammen i forbindelse med skoleoppgaver og har derfor godt kjennskap til hverandre. Vi har en flat struktur og bruker en tilpasset Scrum-versjon som rammeverk for utvikling av løsningen.

Martin Storaas Risting 41 28 63 48 martin-sr95@hotmail.com

Pouya Sabzehjou 91 79 01 38 pouya.sa@gmail.com

Ylber Dervisi 45 80 50 18 fb_leshkaka@hotmail.com

53

Fuad Sudi Mohamed 93 65 31 50 fuad.sudi@live.com

Jakttider – mobilverktøy for jegere Prosjekt nummer: IS-2017-05 Problemstilling: «Hvilke mobilverktøy er nyttig for norske jegere både før, under og etter jakt?»

Målet med Jakttider er å lage et enkelt og oversiktlig verktøy som inneholder nyttige funksjoner for norske jegere både før, under og etter jakt. Funksjonene i appen tar hensyn til resultatet av brukerundersøkelser på internett hvor jegere gir utrykk for hvordan de bruker sin mobiltelefon i jaktsammenheng.

Sammendrag: Funksjoner Jakttider - Raskt oppslag i jakttidene per fylke, sortert etter art.

Hva kan jeg jakte i dag? – Viser alle jaktobjekter som kan jaktes per dags dato i valgt fylke.

GPS sporing & loggføring – En lettversjon av den klassiske håndholdt jakt-GPSen. Sporing av jegeren i terrenget som vises på et kart slik at man får en oversikt over hvor man har beveget seg. Det er også mulighet for loggføring av sett eller felt vilt, slik at dette også kommer til syne i kartet.

Jakthistorikk – GPS Sporingen og loggføringen kan lagres som en «jakttur» slik at jegeren kan se på tidligere turer i terrenget, og hvor personen har sett/felt mest vilt.

Om prosjektgruppen: Prosjektet utføres av én selvstendig utvikler som liker Android og rypejakt på fjellet.

Fredrik Gjestvang Tel: 92256885 E-post: fredrik.gjestvang@gmail.com

54

Spill i utdanning, kommunikasjon over forskjellige plattformer.

Prosjektnummer: IS-2017-06 Problemstilling: Kan man benytte spill som et medium i utdanning?

Utvikling av et system som lar brukere spille gjennom en politisk utviklingsprosess med sporing av valgte avgjørelser.

Et kompetitivt “laddersystem” som lar brukere konkurrere internt i klassen, klasse mot klasse, skole mot skole, distrikt mot distrikt. (Vil avhenge av konkurransegraden i det enkelte spillet) Sammendrag: Vi har tilpasset et brettspill digitalt og gitt det muligheter for sporing av statistikk, den valgte statistikken som samles vil variere med spillene, men statistikken samles hovedsakelig for vitenskapelige formål. Det vil også i de spillene der det er relevant samles statistikk for konkurranseformål.

Poenget med oppgaven er å gjøre “kjedelige” temaer mer spennende, og for å kunne bruke multimodal læring (Læring fra både visuelt, auditivt og lesing) for å gi et alternativ til den vanlige praksisen med “lesing i boka”. Vi mener at det finnes en plass for konkurranse i skolen, og det blir allerede fremmet via konsepter som karakterer og nasjonale prøver, og derfor håper vi at konkurransen mellom elever, skoler og distrikter kan være med på å skape en større motivasjon for fag og temaer.

Oppgaven er utviklet over flere plattformer og kodespråk for at vi kan demonstrere forståelse for flere systemer, og hvordan vi kan få disse forskjellige systemene til å kommunisere.

Oppgaven kunne like godt samlet inn et serviceskjema for en bedrift via håndholdte enheter, istedenfor å nødvendigvis være et system for spill.

Om prosjektgruppen: Vi er 3 studenter som har en stor lidenskap for spill og IT. Vi har valgt en oppgave som denne, da den gjenspeiler noen av våre interesser og vil fungere som et kompetansebevis som demonstrer vår kunnskap med forskjellige kodespråk og også design / funksjonalitet.

Per Kristian Grav Tel: 92840586 E-post: pekki20@hotmail.com

Torfinn Lien Skalleberg Tel: 99510788 E-post: torfinnS@live.no

55

Håkon Hoksrød Torgersen Tel: 40649393 E-post: haakonht@gmail.com

Boknaden – Bruktmarked for studentutstyr Prosjekt nummer: IS-2017-07 Problemstilling: Studenter ved USN har i dag ingen tilrettelagt plattform på mobil og web dedikert til kjøp og salg av brukte fagbøker og annet studentutstyr som brukere kan forhandle seg imellom.

Sammendrag: Boknaden er et system laget for studenter, hvor hovedformålet er å tilby en plattform for kjøp og salg av brukte skolebøker. I første omgang er målgruppen studenter ved HSN Campus Bakkenteigen, men med en utviklet plan og baktanke om å markedsføre for ekspansjon senere slik at studenter på enhver skole kan benytte tjenesten. Systemet består av et responsivt webgrensesnitt, med en mobilapplikasjon for både Android og iOS, for å utnytte den innebygde funksjonaliten i mobiltelefoner som posisjon, kamera og brukergrensesnitt.

Mobilapplikasjonen tilrettelegges for å tilby hjelpsomme verktøy til brukere for kjøp og salg av brukte bøker og fagutstyr.

Om prosjektgruppen:

Student: Andreas Skaiaa Tlf: 47902469 E-post: andreas.skaiaa2 @gmail.com

Student: Damir Sakanovic Tlf: 94825429 E-post: Damirsakanovic @gmail.com

Student: Eirik Slåttedalen Tlf: 47706819 E-post: eirikslottedalen @gmail.com

56

Student: June Lithell Hansen Tlf: 92881512 E-post: june.lithell@ gmail.com

Student: Nichlas Torgersen Tlf: 95281000 E-post: nichlas.torgersen @gmail.com

Nettbutikk med ASP.NET Core Prosjekt nummer: IS-2017-08 Problemstilling: Hvordan fungerer egentlig Microsofts ASP.NET Core rammeverk? Hva må til for å bygge en funksjonell nettbutikk med plattformen?

Sammendrag: Den første utgaven av ASP.NET så dagens lys for over 15 år siden, som en del av .NET rammeverket. Siden da har millioner av utviklere over hele verden benyttet det til å bygge og kjøre alle slags webapplikasjoner. Nå er tiden inne for en oppgradering, og Microsoft har fra bunn av designet ASP.NET Core - et nytt rammeverk som lover tettere integrering av klientside-rammeverk, skybaserte konfigurasjonssystem, innebygd dependency injection, modulær HTTP request pipeline, og full støtte for utviklingsmiljø på MacOS og Linux (!!), samt åpen kildekode og sterkt fokus på community. Ved hjelp denne nye plattformen skal studenten oppdatere seg grundig nok på teknologien til å kunne bygge en velfungerende, rask og trygg nettbutikk “fra scratch” - som deretter lastes opp og hostes i Microsofts skytjenester; Azure App Services. Hovedformålet er å forsøke oppnå en solid forståelse av hvordan ASP.NET Core er skrudd sammen og fungerer; i.e. hvilke komponenter som er sentrale, hva slags design patterns arkitekturen utnytter, og hvilke fordeler eller ulemper som eksisterer slik det nylanserte rammeverket fremstår idag.

Om prosjektgruppen: Prosjektgruppen består av ett medlem; 33-år gamle Marius Riis Haugan fra Tønsberg - småbarnsfar, teknologifrelst musikkprodusent, og (nylig) økologisk sauebonde bosatt på småbruk i indre Vestfold.

Student nr. 884615 Tel: 90627745 E-post: hauganmarius@outlook.com

57

Ride Along Prosjekt nummer: IS-2017-09 Problemstilling: Er det mulig å redusere CO2-utslipp ved hjelp av en samkjørings applikasjon?

Sammendrag: Ride Along er en applikasjon primært for studenter og ansatte ved Høgskolen i Sørøst Norge.

Applikasjonen består av en webside og en mobilapplikasjon som skal gjøre det enkelt å kjøre sammen til en felles destinasjon.

Ved registrering får bruker valget mellom “å kjøre” eller “å sitte på”. Brukere som skal kjøre, må fylle inn brukerinformasjon og registrere kjøretøy. Disse brukerne vil da få muligheten til å opprette samkjøringer i motsetninger til brukere som vil sitte på. Brukerne som ønsker å “sitte på” trenger kun å registrere brukerinformasjon før de kan benytte seg av applikasjonen.

Bruker som har registrert kjøretøy har mulighet til å registrerer samkjøringer i applikasjonen eller på nettsiden. Andre brukere som skal samme sted, kan melde seg på samkjøringen.

Brukerne som velger å sitte på kan spørre sjåføren om eventuelle møteplasser eller restriksjoner ved reisen.

Ved endt samkjøring har brukerne mulighet til å gi en poengsum og kommentar om sjåføren.

Dette gjør at brukerne kan forsikre seg om at sjåføren kommer tidsnok og ikke kjører uaktsomt. Tanken bak applikasjonen er at den skal være enkel å bruke, slik at brukerne vil benytte seg av tjenesten på nytt.

Om prosjektgruppen: Vi er en studentgruppe på fem, hvor alle jobber med hver sin del av applikasjonen og nettsiden. Utviklingsmetoden vi har valgt å benytte oss av er SCRUM. Vi har en SCRUM master som tar seg av møter, bestilling av grupperom, og leder SCRUM møtet. Resten av gruppa er delt opp ut fra hva de ville jobbe med og hva de har mest kunnskap om, i form av nettside, app og kodespråk. Vi har faste møtetider mandag til fredag.

884617 884602 Tel: Tel: 95967363 92886114 E-post: E-post: robert.johansen andre.reis.henriks @student.hbv.no en@gmail.com

885799 Tel: 99105641 E-post: sondremarthinsen 91@hotmail.com

58

111070 884596 Tel: Tel: 92411954 97674736 E-post: E-post: jonas.boe.isakse petterkamfjord n@gmail.com @gmail.com

Expo spørreundersøkelse for innovatoriet Prosjekt nummer: IS-2017-10

Problemstilling: I uke 13 av 2017 skal Innovatoriet holde expo i sandefjord, som del av dette skal besøkende ta en kort undersøkelse på veien ut om velferdsteknologier, min oppgave er å lage denne undersøkelsen (levert på IOS med xamarin som programmeringspråk) og deretter trekke relevant informasjon ut av resultatet med dataanalyse.

Sammendrag: Resultatene av denne undersøkelsen skal kunne si noe om hvor mye interesse og nytte det er i deployment av velferdsteknologi innenfor Sandefjord, samt noe om hvordan alder og kjønn har effekt på gjennomsnittlig villighet til å betale for teknologien og deres tanker på nyttigheten av produktene. I interesse av Innovatoriet skal den også måle tanker om expoet.

Analysen skal ta bakgrunn i den kvantitative samfunnsforskningsmetoden

Om prosjektgruppen: Jeg er en elev med personlig interesse innenfor statusen av disse teknologiene i norge som en tidligere bruker av flere av dem. Jeg valgte dette prosjektet for å få et innblikk in i samfunnets syn på disse teknologiene og for å hjelpe innovatoriet, en organisasjon jeg har stor respekt for.

William Håkestad Tel: 46427050 E-post: Brotherez@gmail.com

59

Lokal tilstedeværelse i et strategisk perspektiv Prosjekt nummer: IS-2017-11 Problemstilling: Vil lokal tilstedeværelse skape økt konkurransefortrinn for virksomheter, og merverdi for deres kunder?

Sammendrag: Gjennom et oppdrag fra AGS IT-partner har vi sett på fordeler og ulemper ved lokal tilstedeværelse, og om dette er noe bedriften vil satse videre på.

Vi har undersøkt kriterier for valg av leverandører til forretningskritiske løsninger og tjenester, og om lokal forankring og kompetanse vil på denne måten kunne skape et konkurransefortrinn for virksomheter som satser lokalt.

Prosjektet har som mål å avdekke om lokal tilstedeværelse ute i markedet vil gi virksomheter et konkurransefortrinn, om kunder strategisk foretrekker leverandører ut i fra disse kriteriene, og om lokale kontorer kan gi klare fordeler når det gjelder markedsarbeid og konkurransekraft.

Vi har valgt å gjennomføre studien ved å benytte oss av en kvalitativ tilnærmingsmetode, hvor vi har utført dybdeintervju, informantene er et utvalg kunder av AGS IT-partner, samt bedrifter som har oppnådd suksess med en slik regional modell.

Om prosjektgruppen: Prosjektgruppen består av Jannicke Jensen, 34 år fra Stokke og Liv Asborg Tollefsjord, 31 år fra Horten. Vi er studenter ved Høgskolen i Sørøst-Norge og studerer Informasjonssystemer og IT-ledelse. Gjennom hele vår bachelor har vi hatt et nært samarbeid ved ulike prosjekter og studentoppgaver, så det falt seg naturlig at vi også skulle samarbeide om en felles bacheloroppgave. I løpet av disse 3 årene har vi gjennomgått både tekniske, organisatoriske og ledelsesfag.

Jannicke Jensen Tel: 400 58 116 E-post: jannickejensen82@gmail.com

Liv Asborg Tollefsjord Tel: 977 15 848 E-post: ltollefsjord@hotmail.com

60

Sosiale medier som markedsføringskanal Prosjekt nummer: IS-2017-12

Problemstilling: hvilken betydning har sosiale medier på det frie markedet/næringslivet?

Sammendrag: Tema er sosiale medier som en plattform for markedsføring. I hvor stor grad kan sosiale medier øke bedrifters konkurransefortrinn, hvilken fremgangsmåte er mest lønnsom for å nå ønsket målgruppe, og hvilke risikoer eksisterer.

Om prosjektgruppen: Prosjektgruppen består av Øyvind Lindheim og Nicolai Sternefalk. Vi studerer Informasjonssystemer og IT-ledelse ved Høgskolen i Sørøst-Norge. Vi har ingen rolleinndelinger siden vi er to studenter med lik kompetanse.

Student nr. 884610

Student nr. 885659

E-post: E-post: oyvind.lindheim1@gmail.com Nicolai.sternefalk@hotmail.com

61

Informasjonssystemer i agrikultur Prosjekt nummer: IS-2017-13 Problemstilling: Vår problemstilling er å se hvor langt teknologier har kommet innen agrikultur og hvordan disse teknologiene kan hjelpe yrket å løse problemene i denne sektoren.

Sammendrag: Den agrikulturelle sektoren vil møte store problemer i fremtiden. Populasjonen i verden vil øke til 9,6 milliarder mennesker innen 2050 og matproduksjonen må øke med hele 70%. Dette må oppnås til tross for diverse utfordringer i sektoren. I vår forskning ser vi på «smart farming» som en måte å øke produktiviteten og effektiviteten innen landbruk for å løse de agrikulturelle problemene. Vi kommer inn på diverse teknologitrender som «internet of things» og «precision livestock farming», disse er store felter innen «smart farming» og har stort potensiale fremover. Vi gjør en «systematic literature review» av hva vi har forklart over samt en empirisk del der vi har intervjuet en rekke bedrifter og bønder om temaet. Til slutt tar vi en diskusjon der vi argumenterer for og mot om «smart farming» er veien å gå.

Om prosjektgruppen: Vi er to unge menn som har jobbet sammen siden vi startet på bachelorstudiet. Vi jobber godt sammen og bringer forkjellige styrker til gruppen. Vi har valgt dette temaet fordi vi deler en interesse for landbruk og syntes dette er interessant å utforske videre.

Tomas Mathisen Andreas Otterbekk Tel: 47372113 Tel: 95338812 E-post: E-post: tomas.mathisen@sf- aotterbekk@gmail.com nett.no

62

Klimaovervaking av drivhus Prosjekt nummer: IS-2017-14 Problemstilling: Hvordan lage et system for innsamling, analyse og presentasjon av drivhusdata som bidrar til et styrket beslutningsgrunnlag for gartnere. Systemet skal baseres på en Internet of thingsplattform bestående av rimelige sensorer.

Sammendrag: Prosjektet vårt går ut på å lage et system for innsamling, analyse og presentasjon av drivhusdata. Til dette formålet skal vi utvikle en nettside og en mobilapplikasjon.

Vi vil hente inn data fra en fysisk enhet utstyrt med sensorer for fuktighet, temperatur og lys som vi utvikler parallelt med prosjektet. Denne enheten skal kunne plasseres f.eks. i et lite drivhus i hagen.

Nettsiden skal bidra til dataanalyse og presentasjon i form av tabeller, grafer og diagrammer. Brukere av drivhusenheten skal kunne logge inn på nettsiden og få tilgang til informasjon om tilstanden til sine planter. Nettsiden vil også kunne fungere som et sosialt nettverk for brukerne og fremstille statistikk på tvers av drivhusenhetene.

Mobilapplikasjon vil vise mye av de samme dataene som nettsiden men har som hovedfunksjon å bidra med varsler og råd til brukeren basert på brukerpreferanser. F.eks. varsel om at man bør vanne plantene fordi jordfuktigheten er lav.

Om prosjektgruppen: Prosjektgruppen består av to studenter ved Bachelor i Informasjonssystemer og IT-Ledelse som har samarbeidet på en rekke prosjekter og gruppeoppgaver gjennom studietiden.

Magnus Maraz Braaten

Fredrik Skaufel

E-post: Magnus.Maraz.Braathen@student.hbv.no

Tel: +4793059312 E-post: aasdmirr@gmail.com

63

Prosjekt Fjordbyen Prosjekt nummer: IS-2017-15 Problemstilling: I hvilken grad tilfredsstiller Fjordbyen karakteristikken til smarte byer ifølge relevant forskningslitteratur?

Sammendrag: Prosjekt Fjordbyen er et samarbeidsprosjekt mellom Lier og Drammen kommune.

Dette er et prosjekt der det skal utvikles en bydel som skal fungere som knutepunkt mellom Drammen og Oslo og vil lokaliseres på Lierstranda og Brakerøya. Dette prosjektet ble iverksatt for å kunne håndtere befolkningsveksten i Drammensområdet og har som fokus å løse transportutfordringer, miljøutfordringer og skape en attraktiv bydel for fremtidens innbyggere i området.

Et av Fjordbyens m ål er også å bli en såkalt Smart City der en ønsker å tilrettelegge for smart energiforbruk og tilrettelegge for bærekraftig byutvikling basert på det aller siste av teknologi.

I denne avhandlingen skal vi presentere smartby som konsept ved å sette oss inn i relevant forskningslitteratur om temaet. Videre i oppgaven skal vi vurdere hvorvidt Fjordbyen Lier og Drammen tilfredsstiller karakteristikken til smarte byer og i hvilken grad de imøtekommer kravene for å kunne kalles en smart by.

Om prosjektgruppen: Vi er en gruppe på tre studenter som studerer bachelor i Informasjonssystemer og IT-ledelse. Vi valgte dette prosjektet fordi det virket som et spennende tema, og fordi vi allerede hadde litt innsikt i temaet fra tidligere fag.

Dalbir Singh Tel: 93451617 E-post: sin.dalbir@gmail.com

Brede Dokken Bakkerud Tel: 41108256 E-post: brede.bakkerud@hotmail.com

64

Amund Steinsund Baukhol Tel: 91813029 E-post: a_baukhol@hotmail.com

Kommunekunst Prosjekt nummer: IS-2017-16 Problemstilling: Vi ønsker gjennom vår løsning og samarbeidet med Vendo AS å kunne tilby offentligheten en mulighet til å se og lære om kunsten som finnes rundt om i norske kommuner. Offentligheten har eierskap i store mengder kunst som henger i offentlige bygg ol. over hele landet, og kommunene er selv pålagt å gjøre informasjonen de har om denne kunsten tilgjengelig. Dette prosjektet vil altså resultere i et samfunnsnyttig produkt, og prosessen for å fremstille dette vil være representativt for hele vårt studie.

Sammendrag: Vi skal benytte oss av Vendo sitt egenutviklede PHP-rammeverk, Google sine kartdata og APIer, samt et bredt spekter av webutviklingsteknologier for å fremstille produktet. Vi vil utvikle funksjonaliteter som tilrettelegger for å registrere kunst fra kommunenes side og løsninger som presenterer dette på flere vis. Løsningen blir å se på som et samarbeid mellom prosjektgruppen og Vendo AS. Altså vil deler av løsningen utvikles av Vendo, og andre deler av oss i prosjektgruppen. Oppgaven blir altså ikke en ren utviklingsoppgave, men også en oppgave i prosjektledelse, organisasjon og tolkning av eksisterende kode. Vi mener arbeidet i denne oppgaven reflekterer hvordan lignende løsninger kan oppstå i virkeligheten, hvor vi i prosjektgruppen tar på oss et outsourcet arbeid.

Gruppen består av:

Tobias Bergman

Kyrre Bugge

Nina Teglverket

tobiasbergman92 @gmail.com

kyrrebugge@ nina.teglverket@g gmail.com mail.com odin.thorsen@ gmail.com

65

Odin Songe Thorsen

Master i mikro- og nanosystemteknologi En spektakulær utvikling skjer på mikro- og nanonivå, og du kan bli ekspert innen denne teknologien. Masterprogrammet er enestående i norsk sammenheng, og er en spennende og praktisk orientert masterutdanning for deg som er ingeniør eller har en bachelorgrad innen teknologi.

Masterprogrammet er enestående i norsk sammenheng, og er en spennende og praktisk orientert masterutdanning for deg som er ingeniør eller har en bachelorgrad innen teknologi.

Programmet er knyttet til Institutt for Mikro og nanosystemteknologi, som er en av hjørnesteinene i den nasjonale satsingen innen mikro- og nanoteknologi (NorFab og NanoNetwork). Lokalisert på Bakkenteigen, mellom Horten og Tønsberg, finner du topp moderne laboratorier og renromsfasiliteter som står til din disposisjon. Samarbeidet med næringslivet i regionen er solid, og i forskningsparken på campusområdet har flere bedrifter relatert til mikro- og nanoteknologi etablert seg de senere årene.

Microfabricated glucose biosensor with a 3D-tissue scaffold for enzyme immobilization Project Description: The main aim of the project is to develop an amperometric glucose biosensor acting as a test platform for the scaffold immobilized Glucose oxidase enzymes. The scaffold is made of a porous titanium dioxide (TiO2) which is fabricated for tissue engineering. The TiO2 scaffold offers a 3D microenvironment for immobilizing enzymes. Furthermore, with high surface area as well as fully biocompatible, the scaffold allows to immobilize much higher enzymes which consequently yield a large signal if not diffusion limited, and would be capable of longer operational lifetimes of sensor because there is an extra of enzymes to catalyze the oxidation of glucose even if some of enzymes becomes denature.

The project includes scaffold attachment, enzyme immobilization and test the amperometric response of modified sensors.

Recent Results: Throughout the project, the attachment of TiO2 scaffold on the working electrode of the sensor has been proven not only not restrict the mass transfer but also improve the sensitivity of sensor with higher enzyme density on sensor compare to results which obtained by current sensor without TiO2 scaffold.

This result is a basis for further development into long-term operation and implantation of glucose biosensors that used in diabetes treatment and management.

Main Future Application: Glucose biosensors have been developing over fifty years, however there are still many challenges associated with it such as short lifetime, painful for patient with diabetes or highcost. The usage of the porous TiO2 in modification of amperometric sensor opens a potential for implantable sensor with long lifetime, high sensitivity as well as lower cost because applying available materials and simple fabrication techniques.

About student: Ni Thi Ngo received her Bachelor in Materials Technology from Ho Chi Minh City University of Technology in Viet Nam in 2014, and is currently pursuing her Master in Micro and Nano Systems Technology at University College of Southeast Norway. Her interested researches focus on biosensor and biomaterial for medical application. E-mail: ngoni201091@gmail.com

67

Project Title: Dual frequency ultrasound transducer array

Project Description: The aim is to design, fabricate and test a prototype dual frequency ultrasound array. The array shall be based on an acoustic stack with two piezoelectric layers, one ‘pumping’ low frequency at around 4 MHz, and one ‘imaging’ high frequency, around 20 MHz. The imaging frequency shall be optimized for image resolution, i.e. high bandwidth and short pulses. Exact specifications will be determined during the design process and based on available fabrication options, but 80% relative bandwidth is a tentative target. The pumping frequency shall be optimized for transmit efficiency, and a high bandwidth is not needed. Detailed specifications will be determined during the design phase. Tentatively, 10% bandwidth will be sufficient.

The proposed structure is a low frequency PZT plate with light backing for sensitivity. The high frequency imaging array will be on top of the low frequency stack, with a soft isolation layer of e.g. RTV to block the high frequency part from the low frequency stack

Recent Results: Result for high frequency transducer impedance measurement

Pulse echo: Center frequency and bandwidth: Level Center Band Band Freq Width Width dB MHz MHz % CF -6 20.390 17.839 87.49 -20 21.521 27.474 127.66 -40 22.163 38.171 172.23 Main Future Application: The transducer is made for nonlinear applications, using the high frequency for imaging and the low frequency to manipulate the tissue. Applications for this transducer are SURF imaging, combined imaging and drug delivery using bubbles, and monitoring of bubble clouds.

About student: Name: Bikash Kumar Chaudhary Student Id: 888142 Discipline: Master’s in Micro and Nano system Technology

68

Miniature highly sensitive ultrasound Doppler transducers Project Description: The aim is to design, fabricate and characterize miniature highly sensitive single element transducers for combined pulse-echo and Doppler measurements. The primary challenge is to make these as small as possible, including connections and encapsulation, and yet achieve excellent sensitivity and a well defined beam pattern, avoiding high side lobes. Mid-frequency transducers, 5 to 10 MHz, shall be fabricated in the HSN ultrasound lab. A high frequency version at 20 MHz shall be fabricated in the ultrasound lab at the University of Southern California.

Recent Results: Before fabricating the transducers, they are designed in Matlab and COMSOL. After fabricating transducers in a range of different frequencies and sizes, they are characterized and compared to the designed models. Different encapsulation techniques have been studied.

Main Future Application: The intended application area of the transducers is intravascular ultrasound. Primary purpose is to perform Doppler measurements in blood. The secondary purpose is to detect the vessel wall by means of pulse-echo measurements.

About student: Per Kristian Bolstad is a 24 year old engineering student from Norway. He has a bachelor´s degree in electronics and will graduate the summer of 2017 with a master´s degree in Micro and Nano System Technology from HSN. As a part of the master project he exchanged to Los Angeles, California to work with fabrication in a cutting-edge research facility.

69

Evaluation of Phosphor Materials for 4K Laser Projector Project Description: The main goal of the project is to find the best phosphor materials for 4K blue laser projector.

For a high lumen (10000+) projection, there are enormous challenges with the overheating of the phosphor and its degradation over time. More in depth scientific research is necessary in order to understand the different degradation mechanisms and the means to minimize them.

Moreover, the color balance of the projected picture also changes gradually. Appropriate methods to control the color balance over the lifetime of the projector are essential.

Recent Results: In this work, we have characterized Ce3+ doped single crystals as stationary phosphor candidates for blue laser driven solid lighting without heatsink. The luminous properties of the single crystals are superior compared to the commercial phosphor wheels (Ce3+: Y3Al5O12) and luminous efficacy over 250 lm/W was achieved. Due to the stable 95 % internal quantum efficiency of Ce3+: Lu3Al5O12 (Ce: LuAG), and with a quenching temperature more than 400℃, Ce: LuAG is a perfect green emitting phosphor material. Therefore, Ce: LuAG was chosen as best phosphor material candidate for blue laser projector.

Main Future Application: Among the laser projector systems, RGB laser projector is one of the best option. These projectors use three colors (red, green, and blue) of laser as its light source. However, the cost of the green laser is too high and limited, thus the development of the RGB laser projector is expensive. On the other hand, the phosphor material can be used in a laser projector system to replace the green laser, with additional benefits including speckle reduction. Blue laser + phosphor projector is less costly than RGB projector, and much better than blue laser + red laser +green LED projector at picture quality and lifetime. Therefore, blue laser + phosphor projector system has a good prospect in the future of projection industry.

About student: Fan Chen received his bachelor’s degree in Measurement and Control Technology from Shaanxi University of Technology in 2015, and is currently pursuing his master’s degree in Micro and Nano Systems Technology at University College of Southeast Norway. His current research interests comprise of rare-earth doped phosphor materials. E-mail: Fan.Chen@student.hbv.no

70

Smart-clothing Platform for Elderly Care: Monitoring of Physical Activities, Physiological Status and Outdoor Localization in Real Time Project Description: The research and development of embedded and wearable technology have resulted in the emergence of biomedical intelligent clothing. With the problem of global population aging, the need for more services with higher quality in eldercare environment is poised to become significant. Although there are many research achievements about health-monitoring, there are quite few similar smart clothing are able to meet the requirements for the elderly. Therefore, the service level of smart clothing should be further improved.

The main goal of the project is to provide a design of a smart-clothing platform based on embedded technology, which is a continuous monitoring to track the physical activities (such as sitting, running and lying), physiological status and achieve automatic outdoor positioning for the elderly. Compared with traditional smart clothing, this system can provide a multifunctional specialization monitoring for elderly who need extra cares.

Recent Results: The whole system with hardware in portable form can realize outdoor location using GPS technology and at the same time to monitor physical activites, inlcuding a fall detection alarm.

Besides, in order to enhance the efficiency of healthcare and illness prevention, this sustainable health-monitoring also has a real-time physiological monitoring to provide the information about body temperature and pulse pulsation of the elderly. All collected informations which sent to the main control chip will be transmitted to the PC via the wifi module.

Main Future Application: The results of this project provide a basis for further development into an innovative health monitoring system combining with the newly textile manufacturing techniques to overcome shortcomings of traditional wearable devices in health monitoring applications About student: He Niu is currently pursuing her Master in Micro and Nano Systems Technology at University College of Southeast Norway. E-mail: nerissahehe@gmail.com.

71

Home Based DNA sequencing- A proofof-concept Project Description: This thesis aims to provide a proof of concept of hands-free DNA sequencing.

The objective of this innovation is to provide an instant diagnosis of an individual’s health via one’s stool. This is targeted towards young children and elderly population, for who, it is especially difficult to drive, travel or walk up to the doctor’s office nearby.

The objective of this thesis is to provide the proof of concept of lab-on-a-chip based DNA extraction and NASBA based DNA sequencing incorporated into a home DNA sequencing platform. This thesis will discuss the entire innovation called “Toilet PoC”, a Feces collection unit, a novel design for on-chip extraction, a novel design for on-chip NASBA and a review of information on gut microbiota.

Recent Results: Four NASBA experiments were conducted. One of them showed positive for 6 samples:

Main Future Application: Old age homes, Gut microbial bacteria analysis, Pre-cancer detection and hereditary ailments detection.

About the student: Prachurya Bharadwaj, received a nomination for 2016’s Young Innovation Award in Trondheim Commune. She also applied for STUD-ENT Forny funds from the Norwegian Research Council establish a company which will develop her idea to perfection. She is a 4th semester student in the Master’s programme of Micro Nano Systems Technology.

She has published one paper on thin films in the International Journal of Thin Films and in 2015. In 2017, she is expected to publish 2 more papers by August’2017

72

Fabrication and photoelectrochemical characterization of thin films CdS Project Description: For solar energy conversion, the most effective and common technologies are photovoltaic devices. The core technology is to develop high efficient and low cost electrodes for the conversion. Among them, well-aligned TiO2 nanotube arrays have attracted much attention, due to their large surface-volume ratio, excellent fabrication controllability and chemical stability. In recent years, the nanotubes have been used as active materials for photoelectrical conversion electrodes. However, the wide band gap material limits its applications in solar energy absorption.

Cadmium sulphide (CdS) is an important II–VI compound semiconductor material with strong absorption of solar energy. The goal of this project is to study fabrication and photoelectrochemical properties of thin films CdS for doping TiO2 nanotubes. A series ofTiO2 nanotube membranes modified by the thin films CdS will be fabricated through electrochemical anodization and subsequent physical vapor deposition methods. Then the thin films CdS coated nanotube membranes are evaluated and characterized by electrochemical experiments at IMST lab.

Recent Results: It is found that the constituents ratio of CdS nearest to 1:1 was sputtered under power of 100W, and the ratio (Cd:S) goes larger when the sputtering power deduce or increase. Future results will be measured within this month.

Main Future Application: Thin film CdS canbe used as a n-type material to form a heterojunction in a number of photovoltaic systems including copper indium selenide (CIS), copper indium gallium (di)selenide (CIGS), copper zinc tin sulphide (CZTS) and cadmium telluride (CdTe). CdS deposited onto TiO2 nanotubes can increasing the absorption of Solar Energy and can be use onto photovoltaics.

About student: Shiruo Tang received her Bachelor in Electronic Science Technology from Hubei Univerisity in 2013, and is currently pursuing her Master in Micro and Nano Systems Technology at University College of Southeast Norway. Her current research interests promoting transfer efficient of Solar Energy . E-mail: shiruo.tang91@gmail.com.

73

Photon Absorption Enhancement of TiO2 Nanotube Arrays Decorated with Aluminum Nanoparticles Project Description: In this paper, well-aligned TiO2 nanotubes (TNTs) decorated with aluminum nanoparticles have been fabricated by electrochemical anodization and subsequently magnetron sputtering technique. UV-vis spectroscopy analysis indicate that photon absorption spectrum of crystallized TNTs with Aluminum nanoparticles is extended to visible light band with strong absorption (wavelength 400 – 800 nm). Photocurrent characteristics of the TNTs/Al show that the plasmonic nanoparticles Al contribute extra electron-hole pairs to enhance photocurrent under visible light illumination, which further indicate electrons generation, separation and transportation in this system. This paper gives a systematic study of the subject for photon absorption enhancement of TiO2 nanotube arrays decorated with aluminum nanoparticles.

Recent Results: In summary, metallic nanoparticles Al decorated TiO2 NTs was prepared by using an electrochemical anodization procedure and a magnetron sputtering technique. The results indicated that the well-dispersed distribution of Al nanoparticles assembled on the TiO2 NTs without agglomeration. It is also found that plasmonic Al NPs can significantly enhance the absorption intensity of TiO2 NTs in the visible region. The 10 nm nanoparticles Al decorated with TiO2 NTs showed significantly higher photocurrent value than pristine TiO2 NTs due to better charge separation under white light illumination. The synergy effect between nanotubular structures of TiO2 and uniformly dispersed Al nanoparticles, as well as strong interaction between Al and TiO2, facilitated the Al plasmon-induced charge separation and transfer. It is expected that such Al/TiO2 NTs electrode could be promisingly employed for various environmental pollutants utilizing solar energy.

Main Future Application: For the electrochemical loading, the main process is to deposit the Al nanoparticles on the TNTs. We can also try to add hybrid metal nanoparticles to improve the electrochemical properties of TNTs. Then study the electrochemical characteristics of decorated TNTs. About student: Shuai Zhang received his bachelor’s degree in Electrical Engineering from Agricultural University of Hebei, and is currently pursuing his master’s degree in Micro and Nano Systems Technology at University College of Southeast Norway. His current research interest in nanomaterials. E-mail: Shuai.zhang@student.hbv.no

74

Simulation of Contact Resistance for Anisotropic Adhesive Particles in Thin Films Project Description: The objective of the project is to find an analytical solution to predict contact resistance for thin films. Previous literature often made unrealistic assumptions to obtain an analytical solution to determine contact resistance. The project provides an extension of the current understanding of contact resistance by accounting for multiple contact points and surface roughness in thin films.

The work is done in coordination with Conpart AS, a company based in Oslo that produces micro particles for conductive adhesives. The models are simulated using the finite element modelling software packaged COMSOL. Recent Results: The models have been built and data has been extracted from a variety of scenarios. There has been difficulty in validating results from the models. Especially for more complex scenarios, the theory is limited or require complex functions.

For basic models the theory and models align very well with less than 2% variation from the expected results. For smaller dimensions the mesh size of the finite element model begins to have an effect on the results.

Main Future Application: The outcome of this project will be used to aid in the manufacturing process of conductive adhesives. To produce particles that offer consistent and low contact resistance so that they can be utilized in smaller applications that require finer pitches.

About student: Sivaharan Rajkumar received his bachelor in Electrical Engineering and Commerce from the University of Melbourne in Australia. He has had 4 years’ experience working as an engineering consultant, and is looking to utilize machine learning in his research methods.

Email: dilzeem@gmail.com.

75

Joint International Master in Smart Systems Integration Høgskolen i Sørøst-Norge tilbyr, sammen med Heriot-Watt University (Edinburgh, UK) og Budapest University of Technology and Economics (Ungarn) en felles ingeniørutdanning innen mikrosystemer og mikroelektronikk og hvordan dette kombineres til komplette smarte systemer.

En mastergrad i SSI gir deg muligheten til å være med å utvikle framtidens teknologiske løsninger, enten det er innen medisinsk teknologi, romfart, bilindustri, energiteknologi eller til dagliglivets produkter. Som SSI-ingeniør får du en unik mulighet til et integrert studieløp i tre europeiske land, hvor du får det beste fra hver institusjon og med en internasjonal erfaring fra forskjellige kulturer som sammen representerer et tverrsnitt av Europa. Dette i seg selv gir deg et stort fortrinn hvis du vurderer en internasjonal karriere, men også for enhver jobb i Norge.

Med internasjonale kunder eller leverandører vil bred kulturkunnskap være svært viktig.

Micro-scale System for Treating Varicose Veins Project Description: The main goal of this project is to help people with varicose veins by using micro-scale technology. Varicose veins is an uncomfortable condition when the blood in the leg tissue doesn’t flow properly. This is caused by poor function in vein’s valve, and decreased elasticity of vein’s wall that results in blood pooling within the vein. As devices are shrinking in size for many applications, it is worth looking into what available technology can provide for varicose veins problem. The project consists of two major parts; 1) literature review to find suitable micro-devices for alleviating and treating varicose veins and 2) design a model and do simulations by using finite element methods.

Recent Results: There are different devices to help patients suffering from varicose veins, depending on the severity. Current medical solutions are conventional surgery, radiofrequency and laser ablation, and foam sclerotherapy. In addition to surgical approaches, there are some devices developed for helping people with varicose veins. Commonly used techniques and devices are: air pressure therapy, vibration methods, electrotherapy, laser vein removal machines, and low frequency massagers. Investigating all these techniques and devices, in addition to studying the medical condition itself, and available micro-scale devices is a method to design a new system for varicose veins problem.

Main Future Application: By using micro-scale technology, we believe a portable system can be made. Having a wearable and lightweight system, the patient may use it while working or doing social activities. Hence, the life quality for people suffering from varicose veins can be improved.

About student: Elaheh Mirzaee received her bachelor degree in Electrical engineering with the major of control from the Ferdowsi University of Mashhad, Iran. She is a master’s student in Smart Systems Integration, which is an Erasmus Mundus program. Her current research area is designing a micro-scale system for helping people with varicose veins.

Email: elahe.mirzaee@gmail.com

77

Brightness vs Quality in additive superimposition projector setup Project Description: There is a considerable difference in quality between an image produced by commercial image sensors and the capability of the display systems such as projectors and high dynamic range monitors to display them. The cost of increasing the resolution in display systems is considerably higher than that of the image sensors. Hence, there is a demand to push the resolution of the display systems beyond the limits of the current technology.

One way of addressing this demand is to use an opto-mechanical shifter (or wobbulator) with digital micromirror device based projectors. Using an opto-mechanical shifter, it is possible to project multiple images within the visual frame rate limit of human eye. If these images are projected with sub pixel shifts, the resulting image makes up a much higher resolution grid than the native resolution of the imaging device.

The goal of this project is to develop an algorithm to create two low resolution images taking a high resolution image as input, such that when superimposed with half pixel shift they would create an image close to retaining the high frequency content of the input but with loss of brightness.

Recent Results: Recent simulation results show promising advantages of prioritizing darker pixels, the simulation results indicate superior quality of superimposed images in comparison to the downscaled version specially in case of natural images.

Main Future Application: The technique can be used to improve the performance of projectors without significant rise in cost of production specially in applications where high frequency contents are important.

About student: Riwaj Byanju received his Bachelor in Electronics and communication Visvesvaraya Technological University, Karnataka, India, and is currently pursuing his Master in Smart Systems Integration. His current research interests comprise digital signal processing, Micro and Nano technology, BioMEMS, electronics design and manufacturing. E-mail: riwaj.byanju@gmail.com

78

The Impact of Elkem Solar-grade Silicon Feedstock on the Relative FieldEfficiency of Mass-Produced Solar Cells Project Description: Elkem Company has developed a new method of producing polysilicon for photovoltaic (PV) applications and has gotten solar grade silicon (called Elkem Solar-grade Silicon ESS) with relatively higher efficiency and lower prime cost. The target of this project is to evaluate the impact of the impurity composition and crystalline structure of the polysilicon raw material on the overall efficiency of solar cells made from those.

The measurements of the efficiency of solar cells versus the position along the height of ingot for both types of feedstock (ESS and Siemens polysilicon) in combination with other key measurements of the cells and material allows us finding a regularity between the performance of PV cells and raw polysilicon.

The electroluminescence imaging and quantum efficiency mapping of solar cells reveal regions of low lifetime of charge carriers and poor efficiency. The areas of interest undergo further investigation. The EBSD technique provides statistics of the crystal orientations, grain boundaries, and sizes of the grains. EDS roughly evaluates the element composition in the grain boundaries. The congruent study of resistivity over the wafer surface and concentration of the oxygen, carbon vs the position of the wafer in the polysilicon ingot provides distribution the concentration of charge carriers and their relationship with background impurities.

Recent Results: The grain size, type of grain boundary, precipitation at grain boundaries and impurity distribution significantly influence electrical properties of the semiconductor and consequently the overall performance of solar cells. The resistivity, as well as the doping concentration, varies with position of the wafers along the height of the ingot. The wafers from a bottom part show relatively poorer efficiency compared to the rest of the ingot.

Main Future Application: The knowledge of crystalline structure and the influence of chemical content on the electrical properties of polysilicon gives opportunities to improve the production process of the feedstock, thereby reducing the cost/Watt of solar cells and make them more accessible. A widespread installation of solar cells allows us to diminish the fossil fuel consumption and reduce emission of greenhouse gases.

About student: Dobroliubov Oleksandr is an Erasmus Mundus student enrolled in an International Joint Master in Smart Systems Integration (http://ssi-master.eu/). He finished three semesters at Heriot-Watt University in the UK, The University College of Southeast Norway in Norway, and BME University in Budapest. At the moment, he is doing his master thesis in The University College of Southeast Norway. He is currently interested in the physics of semiconductors, Micro and Nano-technology and BioMEMS. alex.dobrolyubov@gmail.com

79

Doktorgrad i anvendte mikro- og nanosystemer Mikro- og nanoteknologi har etter hvert blitt et meget bredt fagfelt, som spenner over alt fra fysikk til materialteknologi, kjemi og elektronikk med mer.

Ph.d.-program i anvendte mikro- og nanosystemer utdanner forskere med bredde- og dybdekunnskap i mikro- og nanosystem teknologi. Dette blir en stadig viktigere del av vår hverdag, i alle slags «smarte systemer», det være seg sensorer integrert i mobiltelefoner, utstyr for medisinsk diagnose, for overvåkning av miljø eller for instrumentering i industri-prosesser.

Faglig sett bygger den på et bredt spekter av ingeniør- og realfag: Elektronikk, produktdesign/ mekanikk, material-lære, informatikk og kjemisk prosessering, samt grunnleggende fysikk.

Forskerutdanningen spenner fra design og matematisk modellering med avanserte dataverktøy, til framstilling og karakterisering i nasjonalt ledende renroms-laboratorier.

Laboratoriet ved HSN, sammen med komplementære laboratorier i Oslo og Trondheim, utgjør «NorFab», som er Forskningsrådets satsing på nasjonal infrastruktur. Programmet er tett koblet til industriklyngen som eksisterer regionalt og nasjonalt, spesielt NCE-MNT. Denne tette industrikoblingen er unik blant norske Ph.d.-utdanninger. Nasjonalt er Ph.d. programmet en sentral del av forskerskolen «NanoNetwork» med nasjonal arbeidsdeling, hvor HSN’s rolle er å fokusere på integrerte, komplette systemer med direkte industriell relevans. Internasjonalt er fagmiljøene innen Ph.d.-programmet tett knyttet til ledende forskningsmiljøer i Europa, Nord-Amerika (Intpart-programmet) og Øst-Asia.

80

Liquid Solid Diffusion (LSD) Bonding Project Description:

The project aims to develop reliable bonding technology for electronic systems for extreme environments. The project is divided into two cases, joining • electronic components for continuous use at high temperatures; up to 250 °C • thermoelectric components compatible with extreme thermal gradients; 20 °C and 550 °C A novel joining technology called Liquid Solid Diffusion (LSD) bonding is investigated. LSD create solid + liquid two-phase field joints from simple binary metallic systems. A coherent and continuous porous solid solution with liquefied pores is created. The created microstructure can carry mechanical loads above the initial melting point where it is partly liquid and partly solid.

Recent Results: LSD has been demonstrated with the binary Au–Ge material system. A eutectic preform was melted, Tm = 361 °C, and reacted with Au layers on juxtaposed components. A subsequent heat treatment process changed the composition and morphology of the joint. Incongruently re-melted joints maintained their structural integrity to temperatures higher than 600 °C. Analysis of cross-sections show high quality joints and shear test results show a residual strength of around 50 MPa at room temperature. On par with normal eutectic Au–Ge joints.

Main Future Application: It is envisaged that LSD may be an enabling joining technology for high temperature applications. LSD may be particularly interesting for systems with a large mismatch in coefficients of thermal expansion.

About the Student Andreas Larsson received his Master in Engineering Physics – Applied Physics from Uppsala University in 2006, and is currently pursuing his Ph.D. in Applied Micro- and Nano Systems at the University College of Southeast Norway. He has about 10 years’ experience from R&D and is currently employed by TECHNI AS. ala@usn.no / andreas.larsson@techni.no

81

Approaching theoretical power bounds for Vibration-based energy harvesters Project Description: In this project, we will explore ideas on electrostatic vibration energy harvesters and their power electronic interfaces that deal with the following challenges: (i) Ensuring maximum performance under displacement -constrained operation to approach the optimal VDRG, (ii) Interfacing devices suffering from small capacitance variations due to parasitic capacitances, (iii) Bootstrapping devices that can self-start from an initially inadequate bias, and (iv) Linear behavior characterization of electrostatic energy harvesters with new transducers configuration.

Recent Results:  Power optimization : experiments on how to approach the physical limits on power from vibration energy harvesting under displacement-constrained operation. [Refer to the JMM: Power optimization and effective stiffness for a vibration energy harvester with displacement.]  MEMS electrostatic energy harvesters configured as voltage multiplier: A new efficient topology for MEMS electrostatic energy harvesters entirely composed by diodes and capacitors was proposed and explored. [Refer to the IEEE Sensors paper: Analysis of Electrostatic Energy Harvesters Electrically Configured as Bennet’s Doublers.]  Lateral instability: The lateral pull-in effect of an in-plane overlap-varying transducer was investigated. [Refer to the in preparation draft for more details: On the lateral instability analysis of mems comb-drive electrostatic transducers.]  Parameter identification: In this study, we present theoretical analysis and numerical results on a simple technique for extracting unknown model parameters for MEMS energy harvesters. [Refer to the SPIE paper: Parameter identification from frequency response of MEMS energy harvesters.]

Main Future Application: A typical application of energy harvesters is their use as power supplies for WSN nodes. The energy scavenged from ambient motion is re tained in a storage unit, and power management is used to power the controller and the basic elements. The use of harvester modules in the wireless sensor nodes is a favourable approach for the automobile industry, particularly for tire pressure monitoring systems. Energy harvesting is also appealing for medical applications in implantable and wearable devices, which require continuous power supplies.

About student: Binh Duc Truong, Email: Binh.Truong@usn.no Mobile phone: +47 4511 0881.

82

Novel optical engines for UHD, 4K DMD Laser Projectors Goal Description Main goal of the project is to develop an optical engine that can be utilized in new generation 4k digital micro-mirror device (DMD) laser projectors. New optical engine will have higher brightness and efficiency, higher contrast ratio than previous generation. Project has 3 different phases, design and simulation of the optical engine, prototype integration and the performance measurement.

Technical Grounding Display technologies are going through major improvements. New standard for “high definition” will be considered as 4k (4096*2160) or Ultra High Definition (UHD-3840*2160) resolution which requires 4 times more pixel than Full High Definition (FHD -1920*1080).

To catch up this trend, Texas Instrument is now developing a new 4k Native digital micromirror device (DMD) chip with Tilt & Roll Pixel (TRP) technology, which has some advantages over older generation: such as increased etendue, higher cutoff frequency due to smaller pixel pitch and greater tilt angle. However, it does not come without new design challenges. Some of these challenges are; Contrast Enhancement: The most important design challenge comes with TRP pixel is the reduced contrast due to bigger pixel gap between the pixels. One possible solution to this problem is to engineering the pupil shape therefore new point spread function (PSF) and diffraction pattern might be more advantageous for reducing diffracted energy from offpixels.

High Resolution Projection Lens: Each optical design project has aberration budgets. In the lens design for DMD projectors, aberration budget is determined from pixel pitch of the DMD and the total size. New TRP DMD has 5.4 µm pixel pitch, this means higher cutoff frequency, projector lenses need to have at least 40% MTF(polychromatic) at the cutoff frequency of the DMD and the difference between sagittal and tangential MTF should be less than 20%.

Additionally, lateral color requirement is between ¼ and ½ pixel, since TRP pixel is smaller than the previous generation, cutoff frequency is higher and chromatical color shift budget is lower, this brings additional challenges to the lens design Main Future Application we intend to achieve up to 10000 lumens on the screen wall from the projector using a combination of blue laser diodes ,green phosphor materials and red laser diodes. Projection lens will be diffraction limited or within aberration budgets.

About the Student Burak Cunbul received his Bsc. from Bilkent University in Physics, he has an MSc from University of Paris 12 in Biometrics.He is currently Pursing his Phd in Micro and Nano Systems Technology at University College of Southeastern Norway. His current research interests are Imaging and Non-Imaging optical design. E-mail: burak.cunbul@hbv.com

83

A Novel Method in Designing High-Q Bulk Acoustic Wave Resonator Project Description: The evolution of wireless systems as well as their high-band operation frequency have raised the demand of Bulk Acoustic Wave (BAW) filters with extreme performance. The goal of the thesis is to propose a new method in designing high-Q BAW resonators for filter applications. A design guideline is carried out based on the modelling, analyses and simulation of the resonators. The new design is then fabricated, characterized and tested to verify the effect of the optimizing structure on the resonator performance, i.e. Q factors.

The Q factors of a BAW resonator rely on the amount of losses in the device.

Energy loss, in any form, will cause deterioration in the Q values. One of the most concerned reasons for the acoustic loss is the inevitable presence of Lamb waves propagating laterally in the resonator. They can either generate unwanted transverse resonances called spurious modes or escape out of the active region. Energy, supposed to be confined in the main resonance, is now both stolen by the spurious modes and taken away by lateral acoustic leakage. Previous works have focused on suppressing the spurious modes to improve the Q factors. This work, on the other hand, for the first time solves the lateral leakage problem as a strategy to enhance Q. The idea is that Lamb waves can be trapped inside the resonator active region if they are forced to be reflected at the border of that region. The optimization is carried out at anti-resonance frequency since the lateral loss is more dominant at this frequency.

Recent Results: The optimized thin Film Bulk Acoustic Resonator (FBAR) exhibits a superior improvement of the Q factor at antiresonance which has been increased from about 1500 to 2500 compared to the nonoptimized FBAR. The electrical characteristic at fa of the enhanced one is much sharper and smoother. Consequently, the ladder FBAR filter response possesses a very steep right-skirt, also leading to an improvement of the 3dB bandwidth of the filter.

Main Future Application: The targeted application for the described device is the RF signal filters in telecommunication systems About student: Ngoc Nguyen graduated her master program in Micro and Nano Systems Technology at University College of Southeast Norway in 2014. She is now working as a PhD candidate at the same institution. At present, her current research interests include modelling acoustic waves in piezoelectric stratified structure and bulk acoustic wave resonators.

84

Efficient path planning for deployment of dynamic sensor network utilizing UAVs Project Description: Today most drones are controlled either manually or pre-programmed automatically, research is progressing in various fields in attempts to reach true autonomous, i.e. self-controlled unmanned aerial vehicles performing tasks such as surveillance, or as in this project the placement of sensors using a swarm of autonomous UAVs (Unmanned Aerial Vehicles). The goal of the PhD project is to create new algorithms for multiple drone cooperation and path planning in order to place sensor packages in an area creating a wireless dynamic sensor network. Dynamic meaning that the sensor network can be changed as the scenario changes over time. The project will deliver algorithms for area interpretation, identifying viable sensor placement locations in the environment, and multiple drones path planning and cooperation.

Hypothesis: Algorithms can be identified that will enable the system of drones and sensor packages to outperform manual disaster scenario response in terms of time efficiency, cost and dependency on personnel?

Recent Results: When utilizing UAVs to perform tasks, we must take into account limitations such as battery/energy of an UAV and similar. Much research has focused on methods to optimize the flight path of UAVs, mainly by using multi-objective optimization methods for single drones.

This project extends this to optimize flight paths of multiple drones cooperating to perform a task together in an optimized way both in terms of flight path and placement of sensors. These tasks have been handled using various evolutionary based algorithms such as multi objective genetic algorithm and cooperative coevolution genetic strategy.

Main Future Application: The results from the project will provide an important key in making the use of multiple drones autonomous and practical. The future application fields of the system are many.

About student: Jon-Vegard Sørli received his Master in Systems Engineering with Embedded Systems from Buskerud and Vestfold University College in 2015, and a Bachelor in Electrical Engineering with Cybernetics and Automation from Oslo University College in 2013. Currently he is working as a PhD research fellow at HSN Kongsberg. Contact: Jon-Vegard.Sorli@usn.no

85

Heat generation and transfer in ultrasound transducers Project Description: The goals of the project are: - First of all gather enough of an understanding of the energy losses in the active parts of an ultrasound transducer, namely the piezoelectric materials, to be able to predict the self heating rate for a range of conditions.

- The same work will be performed on the passive parts of the transducers, the polymer. This will especially be focusing on how the polymer material parameters with temperature.

- Finally when both the behaviors of both the active and passive parts of the transducers are understood, we will evaluate if we can predict the temperature rise of the whole transducer for various designs Recent Results: My current work revolves around characterizing the energy loss mechanisms of a piezoelectric material for a given frequency range and temperature. Piezoelectric materials have three loss mechanisms: mechanical, dielectric and piezoelectric losses. This step involves simulating a 3D FEM model of the piezoelectric material nested within an optimization loop (simulated annealing). This loop continuously compares the modelled impedance to the measured impedance by changing the input parameters until there is a good match.

Main Future Application: Self-heating can be a limiting factor for high performance ultrasound transducers for both medical and underwater purposes . The goal for this project is to give a tool to ultrasound transducer manufacturers that will enable them to predict the temperature rise for a given transducer design without the need for a prototype.

This could also help manufacturers choose different materials for different operating conditions based on the self heating properties of a given material. If successful, this will lead to more efficient transducer operations.

About student: Marcus Wild received his Masters in Exploration Geophysics from the University of Edinburgh in 2012. He then went on to work for BP exploration company for three years as a geophysicist. He started his PhD in HSN in February 2016 in the Maritime Institute.

86

Piezoelectric Transducers for Autofocus Lenses Project Description In recent years, the market of mobile phone, personal digital assistants (PDAs), digital scanning apparatus, and medical instruments has experienced a worldwide growth with the count of devices up to billions. This has left a tremendous demand for the manufacturing of camera lens and a part of this is autofocusing.

The objective of the project is to investigate and develop the next generation of a piezoelectric microactuator based on interdigital-electrodes concept. The target is to produce a stronger actuator to further improve the performance i.e. power consumption, optical power, focusing speed, miniaturization of optical lenses.

Device principle

A piezoelectric based tunable lens

The lens is a ‘machinery eye’: piezo-transducer ~ ciliary muscle, polymer ~ crystalline lens, glass membrane ~ iris. The lens ‘relax’ if no electric potential is applied, otherwise, it will ‘tense’ to focus.

Recent Results The research has fully established the two-port model of the piezoelectric transducers. The established tool enables the understanding of the transducer’s static and dynamic response.

Generally, the model can be implemented in different application such as sensor, actuator and generator. Particularly, theoretical understanding of the transducer is a basis for the designing, optimization, fabrication, and characterization of the microactuator. The first application of the model is the characterization of the thin piezoelectric film as shown in the below figures.

Electrical properties (dielectric constant)

Electromechanical properties (coupling constant)

About the Student Cuong H. Nguyen received MSc degree in Micro and Nano Systems Technology from Buskerud and Vestfold University College in 2014. Currently, he is pursuing his PhD degree in Applied Micro and Nano Systems at the University College of Southeast Norway. His research interests is modeling, designing and characterization of MEMS devices.

E-mail: cuong.nguyen@usn.no.

87

Engineering TiO2 Nanotubes Materials for Solar Fuels/CO2 conversion Project Description: The perceived risk of running out of conventional fossil fuels and pollution risks associated with burning fuels led to crash programs on renewable energy. Solar fuel is an often used term indicating synthetic fuels derived from biomass through biomass-to-liquid process. Solar energy and CO2 are captured by plants and converted to large molecules, which are then used as feedstock for gasification process to produce final biofuels. The efficiency of plants converting solar energy into chemical energy is lower than 1%, and its processing to biofuel is complicated. Therefore, it is necessary to simplify the process, enabling the possibility of efficient synthesis of fuels from sunlight, water and CO2. TiO2 has been extensively studied and applied as the most significant functional materials in photovoltaics, photochemical water splitting, photosynthesis and biocompatible material. The main goal of the project is to develop concepts of free-standing flow-through CdS/TiO2 nanotube/MoS2 membrane photocatalysts for solar fuels/CO2 conversion. The projects consists of basic solar chemistry based on earthabundant elements as well as engineering nanoreactor for solar fuel generation.

Recent Results: (1) TiO2 nanotubes (TNT) have fabricated by anodization method on Ti foil; (2) CdS nanoparticles have been synthesized on TiO2 nanotube by successive ionic layer absorption and reaction (SILAR) method; (3) MoS2 thin film layer have deposited on TiO2 nanotube by physical vapor deposition (PVD) technique; (4) The corresponding measurements have been built up by using of gas chromatography (GC).

Main Future Application: The expecting results could be used on several aspects: (1) photocatalytic water splitting to generating hydrogen (H2); (2) photocatalytic to generating solar fuels (CH4, carbohydrate, etc.); (3) water purification and treatment; (4) photo current conversion in photovoltaic field.

About student: Kang Du is currently a Ph. D candidate at University College of Southeast Norway (HSN) under the supervision of Prof. Kaiying Wang. He received his M.Sc. degree in Micro and Nano System Technology in 2014 at Buskerud and Vestfold University College (HBV), Norway. His present scientific interests are focus on nanomaterials and photocatalysts for energy conversion and applications. E-mail: Kang.Du@usn.no

88

Tangible User Interface for Mutual Capacitance Touch Screens Project Description: Touch screens has many advantages compared to other user interfaces, however they lack the haptic feedback of for instance buttons, joysticks and levers. This makes them unsuited for applications where the user needs to focus visual attention on other areas than the screen, such as for controlling a ship or an industrial machine. Tangible user interface for touch screens is one way to add haptic feedback, by letting the user interact with the screen through physical objects. These can be made similar to the existing buttons and joysticks, in order to design new touch screen based control consoles.

Recent Results: We have developed and tested a model for the capacitance image output from mutual capacitance touch screens for ungrounded conductive sheets of arbitrary shape. The model shows good agreement with experimental results. It may be a useful tool for developing tangibles and detection algorithms for such touch screens.

We can use the model to determine numerically the shapes that are generating, or are required to generate specific capacitance image as output from the touch screen.

Main Future Application: Tangible User Interface for touch screens has a wide range of applications, such as interactive exhibitions, interactive coffee tables that present information about your coffee in cafeterias, control systems for industrial processes or ships. Compared to existing control consoles, touch screen based consoles can offer slimmer, more elegant designs as well as considerably reduce the amount of wiring.

About student: Christian Bjørge Thoresen received his BSc in electrical engineering from Buskerud University College in 2008, his MSc in Micro and Nano-Technology from Vestfold University College in 2012. He is currently finalizing his PhD in Applied MicroTechnology at the University College of Southeast Norway, where his research interest cover tangible user interface and capacitive touch screens.

89

Optimization and fabrication of dualfrequency ultrasound transducers Project Description: Ultrasound transducer that can operate at different frequency bands are of interest in certain medical applications, e.g. ultrasound mediated drug delivery and combined ultrasound therapy and imaging. Such transducers are referred to as dual-frequency transducers. The current project investigates the use of numerical methods to design and optimize dual-frequency transducers. The dual-frequency transducers will also be fabricated to verify and facilitate the design and optimization method.

Recent Results: A numerical optimization method has been developed. The method utilizes the phase spectrum and attempts to linearize this. A transducer with a linear phase is associated with as-short-as-possible impulse response, which is beneficial for imaging purposes. The linear phase method has shown to be useful for single- and dual-frequency transducers. Several design has been investigated with this method, showing promising simulation results. The fabrication of several transducers have been begun.

Main Future Application: Dual-frequency transducers are expected to become important in future medical applications, e.g. ultrasound mediated drug delivery and combined ultrasound therapy and imaging.

About student: Kenneth K. Andersen received his Master’s degree in Physic from the University of Bergen in December 2015. In January 2016, he began his PhD at the department of Microsystems at the University College of Southeast Norway.

90

Paper-based colorimetric biosensors array for rapid screening of human urinary biomarkers Project Description: Elderly receivers of home care services or residents of care homes often suffer from incontinence and therefore use adult diapers. Urinary tract infection occurs frequenctly in the elderly population, and can have severe outcomes. A UTI diagnosis is difficult when the patients is unable to give voluntary urine samples due to incontinence. To obtain a sample healthcare personnel either have to (1) wait and hope they are able to get a urine sample, (2) catheterize the patient which carries an inherent risk of causing a urinary tract infection due to the introduction of foreign object into the sterile environment of the bladder, (3) empirical treatment with antibiotics without a diagnosis. By developing a device for sampling and prescreening of urine within a diaper, I want to reduce the number of unnecessary catheterizations and reduce the misuse of antibiotics by ruling out negative samples from further in-depth analysis.

Recent Results: Fabication of a 6th generation prototype and a functioning app.

Demonstration of contamination resistance: The device have been designed with swellingbased locking mechanism (superabsorbent polymer). However, under certain packaging- and experimental conditions, the design principle shows an inherent contamination resistance.

Two journal articles have been published, and a third article is under preparation. Two conference articles have been published, and a third article have been submitted.

Two patents have been submitted based on the work (1 submitted in Norway, and 1 submitted in China) Main Future Application: An absorbent pad that can be attached to diapers (adult or other), with an accompanying smartphone application for easy readout, storage and communication of results.

About student: Haakon Karlsen has a master and bachelor in micro and nanosystem technology from HSN.

91

MEMS fabricated Slow-wave structure for THz Vacuum electronics Traveling wave tube amplifier Project Description: - The Terahertz waveband, which spans from 0.1 to 10 THz is an under-utilized part of the electromagnetic radiation spectrum. Since, there is an overall lack of mature device technology for the THz waveband constitutes a severe barrier to the widespread exploitation of technology.

- Advances in microfabrication technology, there are opportunities for developing THz vacuum electron devices, specifically traveling wave tube devices i.e. TWT producing high-power, wide-bandwidth and compact in size. Slow-wave structure is a key part of the TWT in which the beam-wave interaction is carried out for exciting electromagnetic energy for amplification and self-oscillation, which determines directly the performance of the TWT. This project mainly focuses on realization of high performance miniaturized slow-wave structures using microfabrication methods.

Recent Results: A novel slow-wave structure, H-plane and E-plane loaded slow-wave structure, was proposed as prototype structure and analyzed extensively with computer simulations. UV-LIGA-like supported technique was adopted to fabricate such a prototypes structure. The microfabricated devices were well met the design metrics. An assembling and measurements are being undergone.

Main Future Application: The Terahertz waveband has potential applications such as: medical imaging, security screening, lab-on-chip biomedical diagnosis, molecular spectroscopy, and extreme high bit-rate wireless communication, to name a few.

About student: Laxma Reddy Billa received his Masters in Electronics Engineering from the Pondicherry University, India, in 2013. Then he joined in School of Engineering, Science and Technology, University of Hyderabad, India, where he was research fellow and worked on SiC based MEMS strain sensors until stated his PhD degree. He started his PhD in HSN in September 2016 in the Department of micro and nano- system Technology.

92

Study of g-C3N4-based photocatalyst system for efficient solar water splitting

Project Description:

The goal of this project is to develop high efficient artificial Z-scheme water splitting system with a focus on g-C 3 N 4 photocatalyst for achieving adequate performance (10%) in solar-to-hydrogen conversion that is essential to e stablish a sustainable society. Project consists of theoretical modeling of photocatalytic system, experimental construction and measurement work.

Recent Results: Proof of concept of the photocatalyst g-C 3 N 4 -based two-step multi-photons adsorbing heterojunction system has been verified, and the theoretical advances have been investigated and analyzed in detail for controlling the rate-determining steps of two-step system more efficiently applied in solar water splitting experiments.

Main Future Application: Sustainable energy system based on photocatalytic H 2 production via solar water splitting offers unique opportunities to develop a C arbon-free fuel community. The efficient, scalable and economical photocatalyst can potentially produce a large quantity of solar hydrogen inexpensively to power up this sustainable fuel applications, such as hydrogen power stations, novel consumer car s and portable hydrogen fuel cells for electronics.

About student: Chaoqun Cheng received his MSc from Taiyuan University of Technology in Electronical Science and Technology. He is currently pursuing his PhD in Micro and Nano Systems Technology at University College of Southeast Norway. His current research interest is photocatalytic water splitting. E-mail: chaoqun.cheng@usn.no

93

Carbon Nanotube to CMOS integration for ultra-sensitive gas sensor Project Description: Carbon nanotubes (CNTs) have many remarkable mechanical and electrical properties including high electrical & thermal conductivity and very high tensile strength. CNTs have one dimensional structure, which is a main reason for their enhanced sensing ability. Ultrasensitivity of CNTs make them effective for various sensors, including gas sensors. CNTs can be utilized as an active element in a smart CMOS sensor, hence, integration of CNTs in standard CMOS technology is necessary for manufacturing cost-effective & ultra-sensitive gas sensors.

Carbon nanotubes can be grown on CMOS conductive layers using chemical vapour deposition (CVD) technique at a temperature of around 900 °C. But such high temperature is destructive for CMOS circuits which can barely tolerate temperature around 300 °C. Therefore, the complexity of the work lies in growing CNTs at such high temperature without destroying CMOS circuit functionalities and doing that within a distance less than one millimeter! The main goal of this project is to demonstrate effective techniques to integrate CNTs in a standard CMOS process and design ultra-sensitive gas sensor utilizing such integration.

Recent Results: Different CMOS micro-heaters have been modelled and simulated in FEM (Finite Element Modelling) software. Simulation results for most micro-heater designs were promising and current work is going on to realize the designs into CMOS chips. The project is still in an early stage, where a major initial goal is to make CMOS layouts. The CMOS layouts consisting micro-heater designs using conductive layers (Polysilicon and metal interconnect layers) and sensing circuits are expected to be ready for a CMOS run in the final quarter of this year.

Main Future Application: Among many potential applications, one approach is utilizing CNT based gas sensors to determine the freshness and quality of foods by monitoring the ageing process. Degradation of foods produce gases such as carbon dioxide which can be detected and quantified using such sensors. Apart from gas sensors, a proper method of CNT-CMOS integration will result in various types of CNT based sensors such as pressure, thermal, chemical, bio-sensors etc where the enriched properties of carbon nanotubes can be effectively utilized. CNT based sensor can be applied to detect various biological molecules and show promise in DNA sequencing as well.

About student: Avisek Roy received his Master in Smart Systems Integration conducted by three different institutions: Heriot-Watt University, Høgskolen i Sørøst-Norge and Budapest University of Technology and Economics, organized by EU in an Erasmus Mundus master program. He is currently pursuing his PhD in Applied Micro and Nano-systems at the University College of Southeast Norway. His current research interests comprise CMOS-CNT integration, CMOS layout design and analog/mixed-signal IC design. E-mail: Avisek.Roy@usn.no

94

Flexible 3D all-solid-state microsupercapacitors Project Description: The rapid development of internet of things (IOT) stimulates the demands of flexible, lightweight and smart independent power supply for wearable, portable and mobile electronic devices. Flexible supercapacitors (FSCs), featuring high energy density, high power density, long-term cycling stability, are the best potential candidates of energy storage units to develop self-powered modules for IOT. Each component is flexible for variable shapes, herein, key of FSCs fabrication lies in acquirement of appropriate flexible electrode.

In this project, flexible substrate (e.g., ultrathin stainless steel foil) will be used to integrate with photovoltaic (PV) units. The porous microstructure will be fabricated on the flexible substrate to form high specific area nanostructured scaffold. The electrode activity will be enhanced by active materials (e.g., graphene, MnO2, RuO2) on the porous microstructures to enable high performance flexible electrode. The gel polymer electrolyte will be used to form all-solid-state flexible microsupercapacitors.

Recent Results: The fabrication methodology of the high-porous flexible electrode based on stainless steel foil substrate has been studied and designed. We are in the process for fabricating and characterizing the nanoporous anodic films on the substrate, and for designing loading/modification approaches of active materials.

Main Future Application: The designed and developed high energy density flexible supercapacitors incorporated in stand alone power sources as energy storage unit can be scaled up in the practical application for smart band, smart watch, beacon, etc, and future IoT devices as main or supplementary power supply.

About student: Yingge Wang received her Master’s degree from University College of Vestfold in 2012, and is currently pursuing her Ph. D. degree in Applied Micro-and Nano Systems Technology at the University College of Southeast Norway.

E-mail: yingge.wang@usn.no

95

Novel functional Materials for Supercapacitors of improved energy density Project Description: Electrochemical double-layer capacitors (EDLCs), in which the energy is stored by a reversible physical phenomenon, offer a high power delivery, sub-second charging and ultra-long cycle life. The key to reach high specific capacitance is to use high special surface area and electronically conducting electrode materials. Carbon-based active materials due to an optimized porosity, high electrical conductivity, good electrochemical stability satisfy all the requirements for EDLCs. By choosing appropriate carbon sources, developing novel synthesis methods and well-controlling the structure and porosity properties of activated carbon materials are of demands for the further development of commercial EDLC technology.

In this project, nickel foam, a low density permeable material with a desirable 3D open-porous structure, high specific surface area and excellent physical strength will be used as substrates.

SU-8 photoresist instead of layered double hydroxides(LDH) will be elected to generate thick structures. UV lithography and pyrolysis will be introduced to process the SU-8 photoresist.

Due to the character of the nickel foam, the coated photoresist will become sparse gradually from surface to center of the nickel foam and a channel used for electrolyte will be produced.

It is possible to pattern high-performance carbon electrodes with complex geometries.

Recent Results: The vacuum infusion, pyrolysis and activation technology were experimentally investigated and the best parameters were determined. Another reached milestone so far are masks and a facility supporting inclined UV lithography were designed. A primary fabricated process without mask were finished. Furthermore, some improved methods such as dispersion of FeCl3 powder were proposed.

Main Future Application: The structure has the following advantages: (1) it can reduce the agglomeration of SU-8 photoresist by a simply method, allowing maximum use of the active materials; (2) it can be produced into various sizes and adapt both flexible and solid situations. It makes industrialization in several years promising with many potential applications in the transportation, consumer electronics, and communication sectors.

About student: Xiao Fan received the B.Eng. degree and the M.Eng. from Taiyuan University of Technology(TUT), China, in 2012 and 2015, respectively. Under the supervision of Prof.

Xuyuan Chen, he is now pursuing the Ph.D. degree in University College of Southeast Norway(USN). His current research interests include micro/nano fabrication technology and energy storage devices. E-mail: Xiao.Fan@usn.no

96

Organic/inorganic perovskite solar cell via planar inverted/noninverted and Tio 2 nanorods (TNR)/nanotubes (TNT) arrays.

Project Description: The main goal of this project is to fabricate organic/inorganic perovskite solar cell via planar inverted/non-inverted structures and vertically aligned TiO2 nanorods/nanotubes as a scaffold material and a thorough investigation of its device performance by using different characterization techniques.

Recent Results: Planar heterojunction perovskite solar cells were fabricated and surface morphology of the perovskite was investigated through rapid solvent removal method. A uniform and pinhole free perovskite surface was obtained with solvent washing treatment that leads to high performance solar cells as compared to those without solvent washing. Different characterization methods such as: UV-VIS absorption, SEM and optical micrographs supported the beneficial role of toluene in crystal formation. Using PESA measurement the effect of toluene treatment on the band-energy diagram was also determined. Optimization of different lengths of TiO2 Nanorod arrays and in-situ conversion to Nanotube arrays on transparent conductive substrates (FTO glass) via hydrothermal process was also studied. The device fabrication on these NRs/NTs and a thorough investigation of device physics is still in progress.

Main Future Application: The main future application of the project is renewable energy generation devices (solar cells) having green environment affect. It can be a low-cost highly efficient alternate technology to the established Silicon based solar cells technology.

About student: Asmat Nawaz is doing PhD at HSN since August 2013. Her interest comprise perovskitebased solar cells, nanotube and nanorod fabrication and characterization methods.

Email : asmat.nawaz @ usn.no

97

Long-Term Potential Stability of ScreenPrinted Reference Electrodes Goal Description Investigate the ability of commercially available screen-printed reference electrodes to establish and maintain a constant and predictable potential for continued operation over longer periods of time, e.g. 40 days.

Technical Grounding Screen-printed electrodes have seen a massive expanse into electroanalytical applications, where they serve the purpose of providing primary sensor data about specific analyte concentrations, such as glucose, lactate and oxygen, in aqueous media. Historically they have been used in one-shot type measurements where the assay period is short (minutes). Increased interest in uninterrupted gathering of data in remote or inaccessible locations, e.g. corrosion monitoring in reinforced concrete, over longer periods of time (days) sets more stringent requirements for the stability of the sensor.

Paramount for the stability of the sensor is the reference electrode. It provides a reference potential towards which the working electrode is measured and controlled. A significant change in the potential of the reference electrode will impact the sensor signal. It is therefore imperative that the reference electrode potential remains within accepted limits for the duration of the assay. In this work four different Ag-based commercial screen-printed reference electrode materials, Ag, 9:1 and 4:1 atomic ratio Ag/AgCl, and Ag/Pd, were examined in a phosphate buffer over a period of 40 days. Changes in potential were corroborated with EDX elemental analyses, SEM micrographs and cyclic voltammetry.

Project Results It was found that Ag/AgCl electrodes with a 4:1 atomic ratio kept a stable reference potential (±2.2 mV) for at least 40 days, whereas one of the three Ag/AgCl electrodes with a 9:1 atomic ratio seemed to lose its stability (±4.8 mV) after 38 days due to AgCl depletion. Electrodes consisting only of Ag showed tendencies towards mixed potential contribution, resulting in a less stable long-term potential (±13.1 mV) and mixed longevity (8-40 days), while Ag/Pd electrodes maintained potential stability (±43.1 mV) for less than 15 min.

About the Student Sindre Søpstad received his B.Eng. in Electronics from Vestfold University College in 2013, M.Sc. in Micro- and Nanosystem Technology at Buskerud and Vestfold University College in 2015, and is currently pursuing his PhD in Applied Microsystems at the University College of Southeast Norway. His current research interests comprise electrochemical sensor development and electronic front-end design for biosensor applications. e-mail: sso@usn.no Tel.: +47 452 77 888

98