Langattoman ajanottolaitteiston kehitys

Abstract

Insinöörityössä kehitettiin langaton radiotaajuiseen tunnistukseen perustuva ajanottolaitteiston prototyyppi. Insinöörityö tehtiin Tieto-Oskari Oy:lle kehitystyönä. Tieto-Oskari Oy:llä on monien vuosien kokemus sulautettujen laitteiden kehittämisestä, ja sen periaatteisiin kuuluu uusien sovelluskohteiden etsiminen. Tieto-Oskari Oy:n toiminta perustuu asiakaslähtöiseen tuotekehitykseen, mutta sillä on myös omia sulautettuja mittaus- ja säätölaitteita. Työssä hyödynnettiin Suomen Biathlon Oy:n ja Tieto-Oskari Oy:n yhteistyönä suunnittelemaa Eko-Aims E-Di2-laitetta sekä Tieto-Oskarin suunnittelemia RF-moduuleita. Tieto-Oskari Oy on tehnyt yhteistyötä monien maastohiihdossa olevien toimitsijoiden kanssa tarjoamalla erilaisia sovelluksia heidän käyttöönsä. E-Di2-laitteelle ajanottosovellus oli jo aikaisemmin tehty, mutta siinä ajanottaminen tapahtui manuaalisesti näppäilemällä kilpailijanumero ajanottolaitteeseen. Ajanottamisen ongelmaksi tuli usean kilpailijan ajanottaminen lyhyen ajan sisällä. Insinöörityössä käytettiin kahdentyyppisiä RF-moduuleita, jotka on suunniteltu Tieto-Oskari Oy:ssä. Ajanottolaitteistosta tehtiin prototyyppi, johon kuuluu kolme itsenäistä laitetta, TAG RF-moduuli, ajanottopiste ja ajanottolaite E-Di2. Insinöörityössä selvitetään langattoman tiedonsiirron periaatteita yleisesti sekä passiivisen ja aktiivisen tunnistamisen periaatteita ja käyttökohteita. Työssä käsitellään yhden tiedonsiirtoprotokollan toteutustapaa ja verrataan sitä RF-moduuleissa käytettyyn toteutustapaan. Tiedonsiirtoprotokollan käyttö tässä sovelluksessa, olisi ollut ylimitoitettu saatavan hyödyn osalta. Sen johdosta ajanottolaitteistossa käytetään omaa tiedon kehystämis- ja todennusmenetelmää. Työn tavoitteet saavutettiin ja ajanottolaitteiston prototyyppi testattiin Tieto-Oskari Oy:ssä laboratorioolosuhteissa.

This Bachelor’s thesis was made for Tieto-Oskari Oy. Tieto-Oskari Oy is a small electronics and software developing company. It has long experience in embedded measurement and control equipment. The main developing sector is customer based development work but the company has also its own equipment for sale. The purpose of this thesis was to develop a wireless RFID Radio Frequency identification based timing system. Tieto-Oskari Oy has worked with many officials in cross-country skiing to provide different type of application for them. The timing device is an E-Di2-device which has been developed in co-operation with Suomen Biathlon Oy and Tieto-Oskari Oy. The timing application is developed for this device, but it has to take time manually. It is slow for many competitors at the same time. Consequently, this kind of automatic and wireless timing application has to be developed. This study has been used for two types of RF modules which are designed in Tieto-Oskari Oy. The wireless timing system has been made into a prototype which includes three separate devices. They are a TAG-identifier, a timing-point and a timing device E-Di2. Wireless equipment is the growing technological area where new applications are being developed all the time. The study dealt with the passive and active identification principle and application in general. The study focused on the wireless data contained in the data transmission solutions. Data transfer methods were standardized so that the devices would be compatible with each other. In this study one standard was examined and it was compared with the radio circuit method. The self-made data frame and verification method was used in the developed wireless timing system. The goals of this thesis were reached. The timing system prototype was functioning and it has been tested in the laboratory conditions in Tieto-Oskari Oy.