Paineanturitiedon käsittely ja sen langaton tiedonsiirto Android-sovellukselle

Abstract

Opinnäytetyön aiheena oli luoda langaton tietoyhteys mittausjärjestelmän ja Android-sovelluksen välille sekä luoda ohjelma, joka prosessoi mittausjärjestelmän keräämää dataa reaaliajassa. Opinnäytetyö oli osa tuotekehitysprojektia, joka sai alkunsa projektiryhmäläisten omasta tuoteideasta. Projektin tavoitteena oli kehittää prototyyppi juoniorijalkapalloilijoiden käyttöön tarkoitetusta älysukasta. Työryhmä sai JAMK Generatorilta apua liikeidean kehittämisessä sekä taloudellista tukea prototyyppilaitteen kehittämiselle.

Jalkapalloon tarkoitetun älysukan tarkoituksena on rekisteröidä käyttäjän jalkapallopelin aikana tapahtuvat pallokosketukset eri jalanosilla sekä käyttäjän askelten määrä ja askeltiheys pelin aikana. Käyttäjän on tarkoitus älysukan avulla pystyä kehittämään pallonhallintataitojaan. Opinnäytetyössä Android-laitteelle toteutettiin tätä tarkoitusta varten pelisovellus, jonka käyttäjä pystyy yhdistämään langattomasti älysukkaan.

Pallokosketusten ja askelten tunnistamista varten luotiin algoritmeja sukassa sijaitsevalle mikrokontrollerille. Mikrokontrolleriin ohjelmoidut algoritmit prosessoivat jalkapallosukan sisään integroiduilta paineantureilta tulevan datan ja lähettävät prosessoidun datan Android-sovellukselle langatonta Bluetooth low energy -yhteystekniikkaa käyttäen.

Tuloksena saatiin toimiva prototyyppilaitekokonaisuus. Prototyyppiälysukan avulla voidaan tunnistaa käyttäjän jalkapallokosketukset ja askeleet käyttötilanteessa. Langaton tietoyhteys mittausjärjestelmän ja Android-sovelluksen välillä toimii luotettavasti. Prototyyppiä kehitettäessä todettiin, että tuoteidean vieminen todelliseksi tuotteeksi vaatisi paljon resursseja ja se olisi teknisesti haastavaa toteuttaa siten, että se vastaisi käyttäjien odotuksia tuotteen hinnan ja laadun puolesta.

The purpose of the bachelor’s thesis was to create a wireless connection between a sensor system and an Android application and to create a program for a microcontroller to process the data from the sensor system in real time. The bachelor’s thesis was a part of a product development project where the product idea came from the project team itself. The project team received financial assistance and help developing the business concept for the product from JAMK Generator. The goal of the project was to create a prototype of a smart sock designed for junior football players.

The purpose of the football smart sock is to gather data about the amount of kicks performed with the different parts of the foot during a football game and also about the amount of steps and the average amount of steps per minute during a game. The purpose is also to allow the user to train their football handling skills with a game application by connecting the sock wirelessly to the application. The application was programmed for Android.

Algorithms were developed, for the microcontroller attached to the sock, so that the system is able to recognise when the user kicks the ball and when a step occurs. The algorithms programmed for the microcontroller process the data from the pressure sensors, which are integrated into the sock’s textile. The processed data is sent to the Android application using Bluetooth low energy wireless technology.

The end result was a functioning prototype of the smart sock and the Android application. The sock was able to recognise the user’s steps and football kicks. The wireless connection between the smart sock and the Android application worked flawlessly. While working on the project, it became clear that developing the product for the actual market would require a lot of resources and it would be challenging to meet the user’s expectations in terms of pricing and quality.