Erilaisia tuotantoprosessiin liitettäviä jäljitettävyysketjuja on käytössä useilla eri teollisuudenaloilla. Jäljitettävyydellä pyritään sekä parantamaan tuotantoprosessia että liittämään enemmän prosessitietoa itse lopputuotteeseen. Huomattavista säästömahdollisuuksista huolimatta koko puunjalostusprosessin kattavaa jäljitettävyyttä ei metsäteollisuuteen ole kuitenkaan toteutettu. Tämä diplomityö on toteutettu osana suurta kansainvälistä Indisputable Key -projektia, jossa tähdätään puutavaran jäljitettävyyden parantamiseen ja jäljitettävyystiedon hyödyntämiseen käytännössä.
Tässä työssä suunnitellaan ja toteutetaan RFID lukijan sulautettu järjestelmä. RFID-lukija suunnitellaan VTT:llä, ja sitä käytetään metsäkoneen harvesteripäässä osana puutavaran jäljitettävyysketjua. Käyttöympäristö ja -tarkoitus asettavat RFID-lukijalle ja sulautetulle järjestelmälle vaatimuksia sekä kommunikointiin ja käytettyihin rajapintoihin että myös radiotaajuisen elektroniikan hallintaan.
Toteutettu sulautettu järjestelmä hoitaa RFID-lukijan kommunikoinnin isäntäjärjestelmän kanssa käyttäen metsäkoneen CAN-väylää. Lisäksi myös sarjamuotoinen kommunikointi toteutetaan lukijan testaamista ja esittelyä varten. Sekä isäntä-lukija-rajapinnassa että ilmarajapinnassa kommunikoinnissa sulautetun järjestelmän ja muun jäljitettävyysketjun välillä hyödynnetään yleisesti laajassa käytössä olevia RFID-standardeja. Lisäksi sulautettu järjestelmä hoitaa RFID-lukijan sisäistä toimintaa ja elektroniikan hallinnan.
Työn tuloksena saadaan sulautettu järjestelmä, joka on testaamalla ja mittaamalla todettu sopivaksi käytettäväksi Indisputable Key -projektissa ja metsäkoneessa. RFID-lukijaa, johon sulautettu järjestelmä toteutetaan, hyödynnetään Indisputable Key -projektin laajan mittakaavan testeissä, jotka on suunniteltu suoritettaviksi talvella 2009-2010.Traceability chains are used in multiple industrial fields to gather more knowledge about the manufacturing processes and, also, to link gathered data to the final product. Although, significant savings would be possible also in Forestry, no complete traceability chain yet exists. This thesis is written as a part of a large international Indisputable Key project that aims to improve the traceability in Forestry leading to economical and environmental improvements in the wood processing.
In this thesis an embedded system for an RFID reader is designed and implemented. The RFID reader is designed at VTT to be used in a forest harvester head as a part of the wood material traceability chain. Using environment and purpose set requirements for the reader and the embedded software in terms of networking possibilities and used communication interface standards as well as electronics control.
The designed embedded system handles the host communication to the rest of the traceability system via the forest harvester CAN network, but, also, additional serial line interface for host communication is implemented and used for testing and demonstration purposes. Embedded system of the reader handles both host and air interface communication through widely used EPCglobal RFID protocols.
In addition to the networking and host and tag communication interfaces, the embedded system controls the inner operation of the RFID reader and RF electronics. Harvester head, where the RFID reader is utilized, limits the use of normal RF designs and sets requirements also for the RF electronics control.
The result of the thesis is an embedded system that is tested and measured to be suitable for the use in the Indisputable Key and the forest harvester. RFID reader is utilized in the Indisputable Key final demonstrations and large-scale testing that are scheduled to be conducted in Winter 2009-2010
