Testing embedded software in a simulated environment

Abstract. In this master’s thesis, a simulation environment that can be used to execute embedded software’s unit tests is implemented. The purpose of the simulation is to make the development of the embedded firmware easier, cheaper, and faster. Also, the purpose is to make remote work easier by enabling unit test and integration test execution on a laptop. This topic has been researched a lot before and many different solutions and tools exist for embedded system simulation. Some of these solutions are introduced in this paper. After the introduction, two of the solutions are implemented for one embedded system that uses monolithic firmware. The solutions implemented are emulation based on the Unicorn emulator and a simulation with native execution on a PC. Each solution has advantages and disadvantages. But in this case, the native execution on a PC was better, as the test execution was two times faster than in Unicorn emulator and three times faster than in an embedded device. Native execution was also easier to implement than Unicorn emulator and could use free compilers like GCC and Clang. The biggest disadvantage with native execution was the low fidelity.Sulautetun ohjelmiston testaaminen simuloidussa ympäristössä. Tiivistelmä. Tässä diplomityössä tehdään simulointiympäristö, jolla voidaan ajaa sulautetun järjestelmän yksikkö- ja integraatiotestejä. Simulaation tarkoitus on tehdä sulautetun järjestelmän ohjelmistokehitys helpommaksi, halvemmaksi ja nopeammaksi. Lisäksi simulaatiolla saadaan tehtyä etätyöskentely helpommaksi, kun yksikkö- ja integraatiotestit voidaan ajaa kannettavalla tietokoneella. Sulautetun järjestelmän simulointia on tutkittu paljon ja simulointiin on kehitetty monia eri ratkaisuja ja työkaluja. Osa näistä työkaluista esitellään tässä diplomityössä. Esittelyn jälkeen toteutetaan kaksi eri simulointi ympäristöä yhdelle sulautetulle järjestelmälle. Toteutetut simulaatiot ovat: emulaatio joka tehdään Unicorn emulaattorilla ja simulaatio joka toteutetaan natiiviajona PC:llä. Molemmilla ratkaisuilla on hyvät ja huonot puolet. Mutta kokonaisuutena natiiviajo oli parempi tälle sulautetulle järjestelmälle, koska natiiviajo oli kaksi kertaa nopeampi kuin Unicorn emulaattori ja kolme kertaa nopeampi kuin sulautettu järjestelmä. Lisäksi natiiviajo oli helpompi toteuttaa kuin Unicorn emulaattori ja natiiviajossa voitiin käytettään ilmaisia kääntäjiä kuten GCC ja Clang. Huonoin puoli natiiviajossa oli se, että natiiviajon tarkkuus ei ollut kovin hyvä, eikä sillä näin ollen pystynyt testaamaan kaikkia asioita koodista

Suorakulmaisen pinnan tunnistaminen lisätyn todellisuuden sovelluksessa

Tiivistelmä. Lisättyä todellisuutta (Augmented Reality, AR) on tutkittu jo jonkin aikaa monenlaisten ammattialojen käyttöön, ja älylaitteiden yleistyessä viihteellinenlisätty todellisuus on myös yleistynyt. Lisätyn todellisuuden sovelluksia on laajasti kehitetty sotilas-, teollisuus-, opetus- ja viihdekäyttöön. Jotta lisätyn todellisuuden sovellukset voisivat toimia tehokkaasti, on sovellusten kyettävä ympäristön havainnoinnin lisäksi muodostamaan havainnoistaan sovelluksen kannalta tarkoituksenmukaisia tulkintoja. Suurimpia haasteita lisätyn todellisuuden sovelluksien kehityksessä on siis sovelluksen saamien havaintojen nopea ja luotettava prosessointi. Tutkimuksen yhteydessä kehitettiin peli, jossa virtuaalinen pallo lisätään pelilaitteen näytölle, ja pelaajan tehtävänä on liikuttaa kättään kameran edessä ja koskea palloa saadakseen pisteitä. Tutkimuksessa hyödynnettiin minitietokone Raspberry Pi2:ta, johon liitettiin kosketusnäyttö sekä kamera. Tutkimuksessa keskityttiin suorakulmaisen pelialueen tunnistamiseen erilaisissa olosuhteissa, kuten huono valaistus tai kun osan pelialueesta peittää jokin tunnistamista häiritsevä este. Pelialueen tunnistamisprosessissa voitiin valita kahdesta erilaisesta segmentointitavasta, Cannyn reunantunnistusalgoritmia hyödyntävästä segmentoinnista tai Otsun metodista. Ohjelman käyttämään suodatukseen pystyi myös valitsemaan monta erilaista suodatustapaa, kuten mediaanisuodatuksen ja Gaussin suodatuksen. Testeistä saatiin monia suuntaa antavia tuloksia. Cannyn reunantunnistusalgoritmin hyödyntäminen auttoi tunnistamaan pelialueen paremmin, kun osa alueesta oli peitetty ja kun pelialue oli kallistunut. Hyvissä olosuhteissa molemmat tunnistusmenetelmät toimivat yhtä hyvin. Otsun metodi auttoi paremmin tunnistuksessa huonossa valaistuksessa sekä oli hieman nopeampi Cannya hyödyntäneeseen metodiin verrattuna.Detection of rectangular surface in augmented reality application. Abstract. Augmented Reality (AR) has been researched for years to be used among several professional areas and since smart devices are becoming more and more common, entertainment use in augmented reality has also become more common. Augmented reality has been applied to military, education, manufacturing and entertainment use. So that augmented reality software can work efficiently, the software needs to be able to detect the environment and make appropriate interpretations. One of the biggest challenges in augmented reality software development is to quickly and reliably process observations. With the research, a game was developed where a virtual ball is added to the devices screen. The players task is to touch the ball while their hand is in front of the camera to score points. The research utilized a minicomputer, Raspberry Pi2, with a touchscreen and a camera attached. The research focused on finding a contour rectangular area in various kinds of circumstances, for example dim lighting or when an object is preventing accurate detection. The detection process for identifying the contour area has two different choices of segmentation methods, a segmentation method that utilizes Canny edge detection algorithm or Otsu thresholding. For filtering, one could choose from multiple filtering methods, for example median filtering or Gauss filtering. The tests gave several approximate results. Canny edge detection utilizing segmentation assisted the detection process better when some of the area was obstructed and when the area was tilted. Both, Otsu segmentation and the Canny edge detection utilizing segmentation assisted the algorithm equally well in good circumstances. Otsu method assisted the detection process better in dim lighting and was slightly faster in calculations

Co-creation:an approach to developing digitalized mental healthcare

Abstract Mental health problems are increasing worldwide and a need for the development of digital mental health services has been noticed globally. A variety of novel technologies are currently being introduced in mental health services. The development process of health services should be done in collaboration with end-users and companies: it is crucial to develop health services with end-users and companies, because the resources of public healthcare are limited and the services are complex. A cocreation is a prominent facilitator of digital transformation, and it increases acceptability and user-friendliness. Especially, there are concrete benefits of co-creation models for stakeholders when developing needs-based products and services for healthcare. The aim of this article is to introduce the use of the co-creation process throughout the development of dynamic treatment monitoring solutions for mental health issues, and to present the preliminary results of a pilot test. Based on the results of the pilot test, the co-creation process improved the solution, and healthcare professionals were willing to use it. The solution increased the sensibleness of their work. In addition, digitalization enabled individual follow-up between care visits. Results tentatively point towards the usefulness and benefits of a data-driven monitoring system for mental health treatment