NFC tiedon tallentaminen esineiden internet tutkimussivulle

Abstract

Tässä kandidaatintyössä käsitellään esineiden internetin tutkimusta. Tulevaisuudessa useat laitteet on varustettu verkkoyhteydellä, jolloin ne kykenevät kommunikoimaan toisten laitteiden kanssa internetin välityksellä. Lisäksi niihin voidaan luoda etäyhteys tiedonkeruuta ja laitteen muokkausta varten. Toinen teknologia, jota tässä työssä sivuttiin, on lähikenttäviestintä eli NFC. Se mahdollistaa nopean ja kohtuullisen turvallisen tiedonvälityksen kahden lähellä toisiaan olevan laitteen välille. Merkittäviä käyttötapauksia tälle teknologialle ovat lähimaksaminen ja Bluetooth-yhteyden neuvotteleminen laitteiden välille.

Varsinaisena työnä luotiin Raspberry Pi 2 alustalle ja EXPLORE-NFC laajennuskortille soveltuva ohjelma, joka kykenee lukemaan tietoja NFC-tunnisteesta. Lukemisen jälkeen ohjelma erottelee luetut tietoelementit ja kirjottaa niistä tärkeimmät esineiden internet tutkimusta avustavalle thingspeak.com sivustolle internet yhteyden kautta. Tiedot tallennetaan omalle erityiselle kanavalle ja ohjelmassa on mahdollista määrittää ja vaihtaa käytettävää kanavaa.

Lisätoiminnallisuutena ohjelmaan tehtiin verkkoyhteyden laadun vertailua varten talletukseen kuluneen ajan mittaus. Varsinaisen tiedon tallettamisen jälkeen ohjelma laskee sivustolle tallentamiseen kuluneen ajan millisekunnin tarkkuudella ja tallentaa tämän omalle kanavalleen thingspeak.com sivustolla.

Ohjelma testattiin kahdella NFC-tunnisteella. Toinen näistä tunnisteista on Sony Xperia Acro S puhelimen mukana tullut NFC-tunniste ja toinen Oulun kaupungin päivähoidon käytössä oleva Daisy-järjestelmän NFC-tunniste. Merkittävin ero näiden kahden tunnisteen välillä on se, että Xperia NFC-tunniste sisälsi omien tietojensa lisäksi erillisen NFC-tallenteen. Daisy NFC-tunniste sisälsi vain tunnisteen omat tiedot. Tämä ero merkitsi sitä, että luettaessa Xperia tunniste, lukulaite luki sekä tunnisteen että tallenteen erillisinä tapahtumina.

This bachelor’s thesis covers research of internet of things. In the future several machines are equipped with network connection and thus are capable of communicating with each other over the internet. In addition, they can be accessed remotely for information gathering and configuring purposes. Another technology, which was discussed in this thesis, is near field communication i.e. NFC. It enables fast and fairly secure communication path for two devices close to each other. Important use cases for this technology are mobile payment and negotiating Bluetooth connection for the devices.

The actual work in this thesis was a computer program that was created on Raspberry Pi 2 and EXPLORE-NFC platform that is capable of reading information from NFC chip. After reading the information, program separates the information elements and writes the most essential ones to the thingspeak.com website supporting research of internet of things via internet connection. The information is saved to specific channel in the website and the program is capable of defining and changing the used channel.

The program has also an additional feature of measuring the time used for saving the information to website. This feature can be used for comparing the quality of used internet connection. After saving the actual NFC data, the program calculates the time spend for saving the data to website in milliseconds and saves this information to specific channel in thingspeak.com website.

The testing of the program was done by using two NFC tags. One of tags was received along with Sony Xperia Acro S phone and the other tag is part of the Daisy system used in city of Oulu daycare. The most significant difference between these tags is that the separate record that was in the Xperia tag. Daisy tag did not contain any separate records just tag specific information. This difference meant that when the Xperia tag is read, the record and tag itself cause separate reading events.