Simulating a Positioning System : RFID and Hall Effect Simulation

Abstract

KONE Corporation wants to improve the testing environment of one of their products to make it more similar to a real elevator. The company is currently using two different kinds of testing environments for the product. One has a completely simulated board in use and in the other environment the whole physical implementation of the environment causes problems in certain situations. As a result, the aim of the research project described in this thesis was to explore the new opportunities for these test systems.

The research project consisted of simulating two different interfaces for the object board: the Hall effect and Radio Frequency Identification. The basics of the Hall effect and simulation possibilities were studied on a theoretical level. Based on the theory the best and the most cost-effective way of simulating Hall voltage proved to be Digital-to-Analog converters.

A few different ways were used to simulate Radio Frequency Identification. In addition other possibilities to simulate this interface were investigated in theory. In detail the project focused on simulating RFID transceivers with a microcontroller.

With the help of this research project, working simulation possibilities for both interfaces of the object boards could be found.

In conclusion the thesis shows that KONE Corporation can improve the testing environment of certain products so that all the components of the elevator system can be used in the environment without that physical size of the environment being a problem in the future.

KONE Oyj halusi kehittää erään tuotteensa testausjärjestelmää vastaamaan enemmän oikean hissin tilannetta. Yrityksellä on tällä hetkellä käytössä kaksi eri testausjärjestelmää kyseistä tuotetta varten, joista toisessa on simuloitu testausjärjestelmän osaa täysin ja toisessa testausjärjestelmän fyysinen toteutus aiheuttaa ongelmia tulevaisuudessa. Insinöörityön tavoitteena oli tutkia uusia mahdollisuuksia toteuttaa nämä testausjärjestelmät.

Tutkimusprojekti koostui erään tuotteen paikannusjärjestelmän Hall-ilmiön sekä radiotaajuustunnistautumisen simuloimisesta testausjärjestelmälle.

Hall-ilmiön perusteita ja simulointimahdollisuuksia tutkittiin teoriatasolla. Teorian perusteella parhaimmaksi ja kustannustehokkaimmaksi simulointitavaksi osottautui DAmuuntimien käyttäminen Hall-jännitteen simulointiin.

Radiotaajuustunnistautumista yritettiin projektissa simuloida muutamalla eri tavalla sekä teorian tasolla tutkittiin myös muita mahdollisuuksia. Projektissa keskityttiin erityisesti simuloimaan RFID-lähetin-vastaanotinpiiriä mikrokontrollerilla.

Tutkimusprojektin avulla pystyttiin löytämään kohdekortin molemmille rajapinnoille toimivia simulointimahdollisuuksia.

Opinnäytetyö osoittaa, että KONE Oyj voi kehittää erään tuotteensa testausjärjestelmää niin että siinä voidaan käyttää hissijärjestelmän kaikkia osia ilman että testausjärjestelmän fyysinen koko tulisi esteeksi tulevaisuudessa.