Enabling DTN-based web access : the server side

Verkkoympäristö, jossa modernit protokollat joutuvat toimimaan ei ole enää vain staattinen ja yhtenäinen Internet. Verkkopalvelujen kysynnän kasvaessa Internet levittäytyy entistä monimuotoisempiin ympäristöihin, kuten mobiileihin ad-hoc-verkkoihin. Näissä ympäristöissä toimivat verkot eivät välttämättä täytä tiettyjä ehtoja, jotka ovat edellytyksenä nykyisten Internet-protokollien käytölle. Tällöin näiden protokollien käyttö voi olla vaikeaa tai jopa mahdotonta. Delay-tolerant Networking (DTN) on eräs lähestymistapa, jolla voidaan ratkaista haastavien verkkoympäristöjen aiheuttamia ongelmia. Tämän diplomityön ensimmäinen tavoite on mahdollistaa WWW:n käyttö DTN-verkoissa. Käytännössä tämä tarkoittaa HTTP-protokollan sovittamista DTN:n kuljetuskerrosprotokollan ("bundle protocol") päälle. DTN-ympäristössä yhteydet voivat olla katkonaisia ja tiedonsiirtoviiveet pitkiä, minkä vuoksi on tärkeää välttää turhaa edestakaista viestiliikennettä kommunikoivien noodien välillä. Normaalisti HTTP toimii siten, että se hakee WWW-sivuun liittyvät resurssit yksitellen. Tämä aiheuttaa turhaa liikennettä, joten HTTP ei suoraan sovellu DTN-ympäristöön. Työssä määritellään käsite "resource bundling", jonka avulla HTTP voidaan sovittaa paremmin DTN-yhteensopivaksi. Perusidea on koota WWW-sivun resurssit yhteen pakettiin, jolloin sivun noutamiseen tarvittavien edestakaisten protokollaviestien määrä saadaan minimoitua. Työn toinen tavoite on toteuttaa WWW-palvelinohjelma, joka tukee työssä määriteltyä "resource bundling"-konseptia. Palvelin pohjautuu kahteen vapaan lähdekoodin ohjelmakomponenttiin, jotka ovat vastuussa alemman tason protokollaoperaatioista sekä HTTP-palvelimen perustoiminnoista. Integroimalla nämä komponentit ja kehittämällä resurssien käsittelyyn liittyvä korkeamman tason logiikka, työssä toteutetaan natiivi DTN-pohjainen WWW-palvelin. Työssä myös suoritetaan mittauksia, joilla varmistetaan palvelimen soveltuvuus sen todelliseen käyttöympäristöön ja lisäksi todetaan, että suunniteltu järjestelmä todella parantaa WWW:n käyttömahdollisuuksia haastavissa verkko-olosuhteissa.The networking landscape in which modern protocols must operate is no longer just the static, homogeneous Internet. As the demand for ubiquitous connectivity grows, the Internet stretches out to increasingly diverse environments, such as mobile ad-hoc networks. In these environments, certain assumptions that current Internet protocols rely on may not hold, thus making these protocols inefficient or even useless. Delay-tolerant Networking (DTN) is one approach to solving the problems that arise in such settings. In this thesis, our first objective is to conceptualize the mechanisms needed to enable web access in a DTN environment. More specifically, the goal is to run the Hypertext Transfer Protocol (HTTP) on top of the DTN transport protocol (i.e., the bundle protocol). In a DTN environment, where connectivity may be intermittent and transmission delays long, it is important to avoid unnecessary round-trips between the communicating nodes. Consequently, HTTP is not directly applicable to DTN due to its conversational style of operation in which the resources of a web page are fetched one at a time. We adapt HTTP to the DTN environment by introducing the concept of resource bundling, which means that web resources are grouped together into larger aggregates in order to minimize the number of round-trips required to retrieve a web page. The second objective of the thesis is to implement the resource bundling concept in a web server application. The server builds on two major open source software components that handle the low-level bundle protocol operations and form the basis of the HTTP server logic. We integrate these pieces and extend them with the high-level resource bundling logic to produce a native DTN web server. We also perform measurements on the server, verifying its adeptness for real-world deployment and proving that the resource bundling concept truly has a positive impact on the web browsing experience in challenged network environments

Detection of consumption changes and ensuring the power quality in low voltage networks

Currently, there isn’t really any anticipation in detecting power quality deviations of the low voltage distribution network. Investigations and actions about power quality issues are made on the basis of customer notifications. After the notification made by the customer, the next steps are based on the measurement data obtained from the AMR devices and the network information obtained from the network information system. After the valuation of the data from AMR devices and network information system, local power quality measurements are made if necessary. Following the previous assessments, the typical actions for solving the power quality issues are either fortification of the distribution network or limitation of customer’s currents which are exceeding the allowed limits for customer’s interface. The aim of this thesis was to study the power quality requirements and the current state of the power quality in the low voltage distribution network. One goal of the study was to identify the current challenges in power quality surveys. In addition, a goal of this thesis was also to identify electrical equipment which can have an effect on power quality (electric cars, heat pumps, etc.) and to evaluate their impact on power quality as they are becoming more common. The aim was also to study the possibilities of utilizing the measured time series and the voltage data from the AMR devices and defining a new proactive operating model in order to detect the power quality deviations before customer notifications. During the thesis the current state of the power quality in the distribution network and the power quality effects of heat pumps, electric cars, power electronics and solar electric were studied. In addition, the study examined the possibilities of using AMR devices, the measured time series and the voltage data in the detection of power quality deviations. Power quality detection techniques were investigated by using the locations where power quality deviations had been found in the past with power quality measurements. A consumption model was developed in the thesis. This consumption model utilizes the network data available from the network information system, the metering data obtained from the AMR devices and the local heating figures available from the Finnish Meteorological Institute. The functionality of the consumption model was tested by examining consumption data of approximately 2900 customers and testing if the consumption model would be able to find any changes. Developed consumption model was able to detect changes in the customers consumption. The project also developed a new, more proactive approach to dealing with power quality deviations. The work also defined the characteristics of the IT functionality needed for the regular utilization of the consumption model.Tällä hetkellä pienjännitteisen jakeluverkon laatupoikkeamille ei verkostosuunnittelua lukuun ottamatta oikeastaan ole ennakointia ja laatuvaihteluihin liittyvät selvitykset sekä toimenpiteet tehdään asiakasilmoitusten perusteella. Diplomityössä laatupoikkeamilla tarkoitetaan tilannetta, jossa sähkön laatu ei vastaa standardissa SFS-EN 50160 asetettuja vaatimuksia ja laatuvaihtelulla tarkoitetaan tilannetta, jossa epäillään, että täyttääkö sähkön laatu sille asetetut vaatimukset. Asiakkaan tekemän laatuvaihteluilmoituksen jälkeen toimena ovat AMR-mittareilta saatavien mittaustietojen sekä verkkotietojen tarkastaminen ja tarvittaessa paikalliset laatumittaukset. Edellä mainittujen selvitysten jälkeen tyypillisiä toimia ovat joko jakeluverkon vahvistus tai verkkopalveluehtojen mukainen asiakkaan liittymäkoon ylittävien virtojen / tehojen rajoitus. Diplomityössä tavoitteena oli pienjännitteisen jakeluverkon sähkön laadulle asetettujen vaatimuksien sekä sähkön laadun nykytilan tutkiminen. Tutkimuksessa tavoitteena oli sähkön laatuselvityksien haasteiden tunnistaminen ja sähköverkossa yleistyvien sähkölaitteiden sähkön laadullisten vaikutuksien selvittäminen. Tavoitteena oli myös AMR-mittareilta saatavien mittaussarjojen sekä jännitetietojen hyödyntämisen mahdollisuuksien tutkiminen ja uuden ennakoivan toimintamallin määritteleminen laatuvaihteluiden selvittämisen tueksi. Työssä tutkittiin jakeluverkon sähkön laadun nykytilaa ja verkossa yleistyviä sähkölaitteita, jotka saattavat lisätä verkossa esiintyviä laatupoikkeamia. Lisäksi työssä tutkittiin AMR-mittareilta saatavien tuntisarjojen, verkkotietojen sekä jännitetietojen hyödyntämisen mahdollisuuksia sähkön laatupoikkeamien havaitsemisessa ja sähkön laadun varmistamisessa. Havaitsemista tutkittiin hyödyntämällä käyttöpaikkoja, joissa oli laatumittauksin todettu esiintyvän laatupoikkeamia. Tutkimuksessa analysoitiin erilaisia tapoja havaita sähkönkäyttäjien kulutusmuutoksia. Analysoituja tapoja olivat muun muassa hajontakaaviot, varianssianalyysit sekä erilaiset muutosanalyysit. Työssä kehitettiin kulutusmalli, joka hyödyntää verkkotietojärjestelmästä saatavia verkkotietoja, AMR-mittareilta saatavia mittaustietoja sekä Ilmatieteenlaitokselta saatavia kuntakohtaisia lämmitystarvelukuja. Kulutusmallin toimivuutta testattiin tutkimalla noin 2900 käyttöpaikan mittaustietoja ja mallin havaittiin tunnistavan verkossa esiintyviä kulutusmuutoksia. Työssä kehitettiin myös uusi aiempaa ennakoivampi toimintamalli sähkön laatuvaihteluiden havaitsemiseksi sekä laatupoikkeamien käsittelemiseksi. Työssä määriteltiin myös kulutusmallin säännöllisessä käsittelyssä tarvittavan IT-toiminnallisuuden ominaisuudet

Forest Bioeconomy and Climate Change

Climate change, global population growth, declining natural resources and the loss of biodiversity challenge us to move towards a global bioeconomy, based on the sustainable utilisation of renewable natural resources in the production of energy, products and services. The linear economic model based on fossil raw materials and products is coming to an end. Major global agreements and policy goals––the Paris Climate Agreement and the United Nations Sustainable Development Goals––have given licence for our economic model to be changed. There is the need for a new economic paradigm that will place the basis for human prosperity within the planetary boundaries. One essential part of this new paradigm has to be a forest-based circular bioeconomy. The shift to this bio-based economic paradigm should be a long-term strategy for decoupling economic growth from climate change and environmental degradation. Developments in science and technology are laying the foundations for the bioeconomic age. Bio-based products have already emerged that can substitute for fossilbased materials, such as plastics, chemicals, textiles, cement and many other materials. Now, the big question is how to turn these scientific and technological successes into a global economic paradigm shift, and in a sustainable way. This requires us to look at the potential synergies and trade-offs that such a change will inevitably bring and how these can be integrated with the economic, ecological and social goals of society. Right now, we know that climate change will take place in this century, although there is uncertainty as to the degree of disruption it will bring. It will have an impact on forests. Like humans, trees are mortal. Climate change threatens to increase the mortality rate of trees. Disturbances, such as droughts, fires, storms and bark- beetle outbreaks, have already become stronger, more extensive and more damaging. This trend requires us to adapt to climate change and to build resilience in our forests against climate change. So, how can we do this? These themes and questions are the focus of this book, which builds upon recent scientific evidence concerning forests and climate change, and examines how the development of a forest bioeconomy can help to address the grand challenges of our time. In the book, experts analyse the economic, ecological and social dimensions of forests and climate change, along with the basis for, and shaping of, a forest-based bioeconomy, and the links between these. In this way, it provides information on the potential of forests and forest-based products to help in mitigating climate change, and the types of measures that can be taken to adapt forests to climate change, thereby building forest resilience. The book outlines a climate-smart forestry approach, based on three main objectives. First, reducing net emissions of greenhouse gases into the atmosphere. Second, adapting and building forest resilience to climate change. Third, sustainably increasing forest productivity and economic welfare based on forestry. The climate-smart forestry approach is illustrated by case studies from Czech Republic, Finland, Germany and Spain––countries that have quite different forests and forest sectors. Finally, we suggest the types of policy measures required to address the challenges of developing, and increase the opportunities associated with, a sustainable forest bioeconomy. To the best of our understanding, this is the first book devoted to examining the links between climate change and a forest bioeconomy, and outlining the need for a climate-smart forestry approach to address the many needs we have for forests. The book is directed at forest- and environment-sector stakeholders and decision- makers, as well as the research community, the broader education sector and the media.Non peer reviewe

An Experimental and Master Equation Investigation of Kinetics of the CH2OO+RCN Reactions (R = H, CH3, C2H5) and Their Atmospheric Relevance

We have performed direct kinetic measurements of the CH2OO + RCN reactions (R = H, CH3, C2H5) in the temperature range 233-360 K and pressure range 10-250 Torr using time-resolved UV-absorption spectroscopy. We have utilized a new photolytic precursor, chloroiodomethane (CH2ICl), whose photolysis at 193 nm in the presence of O2 produces CH2OO. Observed bimolecular rate coefficients for CH2OO + HCN, CH2OO + CH3CN, and CH2OO + C2H5CN reactions at 296 K are (2.22 +/- 0.65) x 10-14 cm3 molecule-1 s-1, (1.02 +/- 0.10) x 10-14 cm3 molecule-1 s-1, and (2.55 +/- 0.13) x 10-14 cm3 molecule-1 s-1, respectively, suggesting that reaction with CH2OO is a potential atmospheric degradation pathway for nitriles. All the reactions have negligible temperature and pressure dependence in the studied regions. Quantum chemical calculations (omega B97X-D/aug-cc-pVTZ optimization with CCSD(T)-F12a/VDZ-F12 electronic energy correction) of the CH2OO + RCN reactions indicate that the barrierless lowest-energy reaction path leads to a ring closure, resulting in the formation of a 1,2,4-dioxazole compound. Master equation modeling results suggest that following the ring closure, chemical activation in the case of CH2OO + HCN and CH2OO + CH3CN reactions leads to a rapid decomposition of 1,2,4-dioxazole into a CH2O + RNCO pair, or by a rearrangement, into a formyl amide (RC(O)NHC(O)H), followed by decomposition into CO and an imidic acid (RC(NH)OH). The 1,2,4-dioxazole, the CH2O + RNCO pair, and the CO + RC(NH)OH pair are atmospherically significant end products to varying degrees.Peer reviewe

Climate-smart forestry case study: Finland

Non peer reviewe

The way forward: Management and policy actions

Non peer reviewe

Lasten Mycoplasma pneumoniae -infektiot

Mycoplasma pneumoniae on pieni soluseinätön bakteeri, jonka aiheuttamat tautitapaukset painottuvat talvikauteen sekä isompiin epidemioihin. Edellinen laajempi epidemia Pohjois-Euroopassa oli vuosina 2010-2012. Keuhkokuumeen bakteeri aiheuttaa tavallisimmin kouluikäisille lapsille, ja sen suhteellinen osuus tautitapauksista on lisääntynyt yleisen pneumokokkirokottamisen myötä. M. pneumoniae aiheuttaa lapsille ennen kaikkea hengitystieinfektioita, joiden pääoireena on yskä, mutta myös iholöydökset ja neurologiset oireet ovat mahdollisia. M. pneumoniae -infektio voidaan diagnosoida nukleiinihaponosoitustestillä nielunäytteestä tai vasta-ainemäärityksellä mieluiten pariseeruminäytteistä. Diagnostisten testien tulkinta ei ole yksiselitteistä: nielukantajuus on mahdollista, ja positiiviset IgM-vasta-ainemääritykset ovat yleisiä myös oireettomilla. Mikrobilääkkeiden tehosta taudin hoidossa ei ole vahvaa tutkimusnäyttöä, mutta mikäli mikrobilääkitykseen päädytään, on atsitromysiini ensilinjan valinta.</p

Impact of structural changes in wood-using industries on net carbon emissions in Finland

Forests and forest industries can contribute to climate change mitigation by sequestering carbon from the atmosphere, by storing it in biomass, and by fabricating products that substitute more greenhouse gas emission intensive materials and energy. The objectives of the study are to specify alternative scenarios for the diversification of wood product markets and to determine how an increasingly diversified market structure could impact the net carbon emissions (NCEs) of forestry in Finland. The NCEs of the Finnish forest sector were modelled for the period 2016-2056 by using a forest management simulation and optimization model for the standing forests and soil and separate models for product carbon storage and substitution impacts. The annual harvest was fixed at approximately 70 Mm(3), which was close to the level of roundwood removals for industry and energy in 2016. The results show that the substitution benefits for a reference scenario with the 2016 market structure account for 9.6 Mt C (35.2 Mt CO2 equivalent [CO2 eq]) in 2056, which could be further increased by 7.1 Mt C (26 Mt CO2 eq) by altering the market structure. As a key outcome, increasing the use of by-products for textiles and wood-plastic composites in place of kraft pulp and biofuel implies greater overall substitution credits compared to increasing the level of log harvest for construction.peerReviewe

Frequency-comb-referenced mid-infrared source for high-precision spectroscopy

We report on a tunable continuous-wave mid-infrared optical parametric oscillator (OPO), which is locked to a fully stabilized near-infrared optical frequency comb using a frequency doubling scheme. The OPO is used for 40 GHz mode-hop-free, frequency-comb-locked scans in the wavelength region between 2.7 and 3.4 x03BC;m. We demonstrate the applicability of the method to high-precision cavity-ring-down spectroscopy of nitrous oxide (N2O) and water (H2O) at 2.85 x00B5;m and of methane (CH4) at 3.2 x03BC;m.Peer reviewe