RFID - põhiline sissejuhatus ja lihtne rakendus

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Mõelge paarile olukorrale:

  • Olete kaubanduskeskuses ja ostate palju asju ning nüüd peate järjekorras kaua ootama ja kui teie aeg kätte jõuab, kontrollib leti juures olev inimene iga eseme vöötkoodi olemasolu, skannib seda ja seejärel töötleb arvuti . Üldiselt on see nii teie kui ka letis viibiva inimese jaoks üsna aeganõudev töö.
  • Peate koostama kooli või kolledži õpilaste või mis tahes organisatsiooni töötajate andmebaasi, mis on kohal igal konkreetsel päeval. Iga inimese ID käsitsi kontrollimine, andmebaasi loomine, selle värskendamine on üsna mahukas töö.

Mis oleks siis, kui kaaluksite alternatiivi, mille abil saate lihtsalt kaubamajast asju korjata, oma koti skannerile asetada ja arve lihtsalt maksta ning lahkuda. Samuti haridusasutustes või organisatsioonides, kus saate määrata igale liikmele lihtsalt ID-märgendi, kontrollige ID-märgendi kaudu nende osalemist igal konkreetsel päeval.

Eespool nimetatud alternatiivide saavutamiseks on lahendus või kasutatav tehnoloogia RFID.




RFID määratlemine:

RFID ehk raadiosagedustuvastussüsteem on tehnoloogial põhinev identifitseerimissüsteem, mis aitab objekte tuvastada just neile kinnitatud siltide kaudu, ilma et silte ja sildilugejat vajaksid nägemisvalgust. Vaja on ainult raadiosidet sildi ja lugeja vahel.

Põhiline RFID-süsteem:

3 RFID-süsteemi peamised komponendid



  • RFID-silt: See koosneb räni mikrokiibist, mis on kinnitatud väikese antenni külge ja kinnitatud aluspinnale ning mis on kapseldatud erinevatest materjalidest, näiteks plastist või klaasist looriga, ja tagaküljel olevate esemete külge kinnitatavate liimidega.

    RFID-silt

    RFID-silt

  • Lugeja: See koosneb antennidega skannerist signaalide edastamiseks ja vastuvõtmiseks ning vastutab märgisega suhtlemise eest ja võtab siltilt teavet vastu.
RFID-lugeja

RFID-lugeja

  • Protsessor või kontroller See võib olla mikroprotsessoriga hostarvuti või mikrokontroller, mis võtab vastu lugeja sisendi ja töötleb andmeid.

2 tüüpi RFID-süsteemid:

  • Aktiivne RFID-süsteem: Need on süsteemid, kus sildil on oma toiteallikas, nagu mis tahes välisel toiteallikal või akul. Ainus piirang on elektriseadmete eluiga. Neid süsteeme saab kasutada suuremate vahemaade jaoks ja suure väärtusega kaupade, näiteks sõidukite jälgimiseks.
  • Passiivne RFID-süsteem: Need on süsteemid, kus silt saab voolu lugejaantennilt sildiantenni jõuülekande kaudu. Neid kasutatakse lähiülekande jaoks.

Siinkohal oleme peamiselt seotud passiivse RFID-süsteemiga, kuna seda kasutatakse kõige sagedamini tavalistes rakendustes nagu jaeturu organisatsioonides.

Lühike idee passiivse RFID-süsteemi toimimise kohta:

Märgendit saab toita kas indutseeriva sidestusmeetodi abil või EM-laine püüdmise meetodi abil. Anname meile nende kahe meetodi abil lühikese teadmise süsteemi kohta.

  • Passiivne RFID-süsteem, mis kasutab induktsioonühendusmeetodit: Selle lähenemisviisi korral saab RFID-märgend lugejalt voolu induktiivse sidestusmeetodi abil. Lugeja koosneb mähisest, mis on ühendatud vahelduvvooluallikaga nii, et selle ümber moodustub magnetväli. Sildimähis asetatakse lugejapooli lähedusse ja Faraday induktsiooniseaduse alusel indutseerib selle elektromotoorjõud. EMF põhjustab poolis voolu, tekitades selle ümber magnetvälja.Lenzi seaduse kohaselt vastandub sildimähise magnetväli lugeja magnetväljale ja lugejapooli kaudu suureneb voolu hilisem suurenemine. Lugeja võtab selle koormusinfona vahele. See süsteem sobib väga lühikese vahemaa tagamiseks. Üle sildimähise ilmuv vahelduvpinge muundatakse alalisvoolu abil alaldi ja filtri abil.
Passiivne RFID, kasutades induktiivset sidestust

Passiivne RFID, kasutades induktiivset sidestust

  • EM-laine levimise meetodit kasutav passiivne RFID-süsteem: Lugejas olev antenn edastab elektromagnetlaineid, mille märgises olev antenn võtab vastu potentsiaalset erinevust dipooli ulatuses. See pinge alaldatakse ja filtreeritakse alalisvoolu saamiseks. Vastuvõtja antenni hoitakse erineval impedantsil, mistõttu see peegeldab osa vastuvõetud signaalist. Selle peegeldunud signaali võtab lugeja vastu ja seda jälgitakse vastavalt.
Passiivne RFID, kasutades EM-laine edastust

Passiivne RFID, kasutades EM-laine edastust

Idee aktiivse RFID-süsteemi toimimise kohta:

Aktiivses RFID-süsteemis saadab lugeja märgendile antenni abil signaali. Silt võtab selle teabe vastu ja saadab selle koos mälus oleva teabega uuesti. Lugeja võtab selle signaali vastu ja edastab protsessorile edasiseks töötlemiseks.


Aktiivne RFID-süsteem

Aktiivne RFID-süsteem

Töönäide RFID-rakendustest - RFID-põhine osalemissüsteem

Nüüd vaatame praktilist lähenemisviisi meie teise probleemi lahendamisele - asutuse liikmete jaoks andmebaasi pidamine ja kontrollimine, kasutades RFID-süsteemi.

Põhiidee hõlmab iga asutuse isikut, kellel on ID-kaart, ja kui see kaart lugeja vastu pühitakse, sobitatakse inimese teave andmebaasis olemasoleva süsteemiga ja tema kohalolek märgitakse.

Praktiline RFID-põhine kohalolekusüsteem

Praktiline RFID-põhine osalemissüsteem

Süsteemi plokkskeem

Süsteemi plokkskeem

Kogu süsteem kasutab passiivset RFID-süsteemi koos induktiivse sidestusmeetodiga. Kuna RFID-kaart (silt) libistatakse vastu RFID-lugejat, saadetakse sildimähisele 125 KHz kandesignaal, mis võtab selle signaali vastu ja moduleerib neid. Selle moduleeritud signaali võtab vastu mikrokontrolleriga liidetud lugeja. Mikrokontroller võtab need andmed vastu ja on programmeeritud võrdlema neid olemasoleva andmebaasi andmetega. Kui andmed kattuvad, kuvatakse mikrokontrolleriga liidetud LCD-ekraanil selle konkreetse isiku asjakohased üksikasjad.

Nüüd olen andnud lühikese ettekujutuse RFID-süsteemist ja lihtsast rakendusest, mõelge mõne muu RFID-rakenduse üle ja andke oma sisendid.

Foto krediit: