INFOSYSTEMY ELEKTRONICZNE. RFID Radio Frequency IDentification Identyfikacja radiowa

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "INFOSYSTEMY ELEKTRONICZNE. RFID Radio Frequency IDentification Identyfikacja radiowa"

Wiktor Domański
8 lat temu
Przeglądów:

1 INFOSYSTEMY ELEKTRONICZNE RFID Radio Frequency IDentification Identyfikacja radiowa

2 Radio Frequency IDentification (RFID) jest ogólnym terminem używanym do określania systemów, w których dane identyfikacyjne obiektu (najczęściej w postaci unikalnego numeru identyfikacyjnego) są przesyłane drogą radiową.

dane identyfikacyjne obiektu (najczęściej w postaci

3 Elementy systemu RFID: Znacznik RFID (tag, chip, klips) antena z obwodem rezonansowym, analogowe i / lub cyfrowe układy scalone Stacja bazowa / czytnik RFID antena, transmiter / odbiornik, demodulator / dekoder System przetwarzania danych system µp / komputer, baza danych

Stacja bazowa / czytnik RFID antena, transmiter / odbiornik,

4 Znacznik RFID

5 Znacznik RFID Znacznik RFID: Pasywny nie wymaga wewnętrznego zasilania, energia potrzebna do pracy jest przesyłana drogą radiową (przez pole elektromagnetyczne) Aktywny Aktywny transponder posiada własne źródło zasilania ogniwo lub baterię, ładowaną przez pole elektromagnetyczne czytnika. Zwiększony zasięg działania, konieczność okresowej wymiany baterii. Battery Assisted Passive (BAP) zasilanie bateryjne aktywowane polem elektromagnetycznym stacji bazowej

lub baterię, ładowaną przez pole elektromagnetyczne czytnika.

6 Przechowywane dane: Read Only (R/O Tag) Znacznik RFID dane (numer seryjny) kodowane na etapie produkcji, nie mogą być zmienione, (Class 0) Write Once Read Many Times (WORM) możliwość jednorazowego zapisu dodatkowych danych, numer seryjny nie może być zmieniony, (Class 1, Gen 2 RFID Tag)

0) Write Once Read Many Times (WORM) możliwość jednorazowego zapisu

7 Przechowywane dane: Read / Write (R / W) Znacznik RFID możliwość wielokrotnego zapisu danych, numer seryjny nie może być zmieniony, (Class 2 technologia pasywna, procedura zapisu wymaga specjalnej modulacji sygnału stacji bazowej, Class 3 tagi z wbudowanymi czujnikami rejestrujące temperaturę, ruch, itp., Class 4 technologia aktywna, możliwość komunikacji z innymi tagami, Class 5 możliwość komunikacji z innymi tagami i urządzeniami (odbiornikami RF))

bazowej, Class 3 tagi z wbudowanymi czujnikami rejestrujące temperaturę, ruch, itp.

8 Znacznik RFID Zawartość oznaczanie produktów: TID (Transponder IDentification Number) numer seryjny znacznika nadawany na etapie produkcji MCS (Multi-Vendor Chip-Based Serialization) standard nadawania numerów TID GTIN (Global Trade Item Number) globalny numer produktu GTIN-8, GTIN-12, GTIN-13, GTIN-14 EPC (Electronic Product Code) elektroniczny kod produktu standaryzowany przez EPCGlobal (GS1 + GS1 US)

numerów TID GTIN (Global Trade Item Number) globalny numer produktu GTIN-8, GTIN-12, GTIN-13, GTIN-14

9 Znacznik RFID SGTIN-96 (Serialized GTIN) numer identyfikacyjny produktu: 14 cyfr GTIN bitowy numer seryjny. Drukarka etykiet RFID

10 Stacja Bazowa RFID Rodzaje stacji bazowych / czytników: Stacjonarne: Czytnik odczytuje znacznik RFID w określonym obszarze zdefiniowanym przez zasięg anteny stacji bazowej. Używane zwłaszcza w technologii pasywnej RFID Przenośne: czytnik wbudowany w urządzenie przenośne. Zwykle mały zasięg odczytu

11 Stacja Bazowa RFID Częstotliwości pracy czytników: LF (low frequency khz) zasięg odczytu ok. 50cm, odczyt pojedynczych znaczników (identyfikacja zwierząt, bilety, immobilizery samochodowe) HF (high frequency 13,56 MHz) zasięg odczytu ok m dla czytników stacjonarnych, kilka cm dla przenośnych, możliwość jednoczesnego odczytu wielu znaczników (systemy śledzenia bagażu) UHF (ultra HF 856 MHz 952 MHz) zasięg odczytu 6m USA (915 MHz), 3 m EU (868 MHz) (systemy dostaw materiałów, logistyka (poziom palety lub kontenera) UHF 2,4 GHz zasięg odczytu 10m, transpondery aktywne, szybko poruszające się obiekty (100 km/h) (systemy śledzenia pojazdów)

5 m dla czytników stacjonarnych, kilka cm dla przenośnych, możliwość jednoczesnego odczytu wielu znaczników (systemy śledzenia bagażu) UHF (ultra HF 856 MHz 952

12 Stacja Bazowa RFID Stacja bazowa technologia wykonania: z elementów dyskretnych: OP-AMPs, tranzystory, mikrokontrolery wykonania nietypowe, prototypy, krótkie serie ASIC Front-End ICs: dedykowane układy scalone (EM4095, PCF7991).

mikrokontrolery wykonania nietypowe, prototypy, krótkie

13 Stacja Bazowa RFID Zadania stacji bazowej: Indukcja energii w antenie znacznika zasilanie transpondera (5V~200V w zależności od pozycji i odległości od anteny) Generacja sygnału synchronizującego zegara Odbiór i przetwarzanie sygnału zmodulowanego przez transponder RFID

pozycji i odległości od anteny) Generacja sygnału synchronizującego

14 Pasywne RFID Transmisja danych: 1. Stacja bazowa emituje falę elektromagnetyczną o określonej częstotliwości, która indukuje ładunki w antenie znacznika 2. Zaindukowana energia aktywuje i zasila układ elektroniczny znacznika, który zaczyna nadawać informację Transponder RFID transmituje poszczególne bity informacji zwierając i rozwierając swój obwód rezonansowy. Od strony czytnika jest to widoczne jako zmiany poziomu odbieranego sygnału. Metoda ta zwana jest backscatter modulation

Zaindukowana energia aktywuje i zasila układ elektroniczny znacznika, który zaczyna nadawać informację Transponder RFID

15 Pasywne RFID

16 Pasywne RFID Generowanie odpowiedzi: backscatter modulation zmiana o 100mV sygnału 100V ~ -60dB wiele metod kodowania i modulacji w celu zapewnienia poprawności transmisji danych Standardy kodowania bitowego: NRZ (Non-Return to Zero) Direct Differential Biphase_S Biphase_L (Manchester)

zapewnienia poprawności transmisji danych Standardy kodowania bitowego:

17 Pasywne RFID Odpowiedź kodowanie bitów:

18 Pasywne RFID Odpowiedź metody modulacji: bezpośrednia backscatter modulation modulacja odpowiada kodowaniu bitów FSK - Frequency Shift Keying dwie częstotliwości "modulacji" (np.: f/8 i f/10) kodują 1 i 0:

19 Pasywne RFID Odpowiedź metody modulacji : PSK - Phase Shift Keying jedna częstotliwość modulacji, zmiana fazy sygnału o 180 stopni koduje 0 i 1:

20 Zalety: RFID Radio Frequency IDentification Pasywne RFID Technologia pasywna brak baterii zwiększa niezawodność systemu. Technologia bezkontaktowa odczyt informacji nie wymaga kontaktu fizycznego. Możliwość ukrycia czytnika. Możliwość zaimplementowania kodowania danych. Wady: Mały zasięg (w porównaniu z np. pilotami RF) ograniczony rozmiarami anten i dopuszczalną mocą nadajnika. Systemy ze stałym kodem możliwość odczytania zawartości znacznika bez wiedzy właściciela w celu późniejszego niecnego wykorzystania.

Możliwość zaimplementowania kodowania danych. Wady: Mały zasięg (w porównaniu z np.

21 Aktywne RFID Próba połączenia zalet technologii zdalnego sterowania RF i technologii transponderowych Systemy opłat za przejazd Passive Keyless Entry (PKE) systemy "bezkluczowe" w samochodach. Active transponder posiada własne źródło zasilania baterię lub ogniwo ładowane / aktywowane polem elektromagnetycznym czytnika. Zwiększony zasięg, konieczność okresowej wymiany baterii.

22 Aktywne RFID Dual TAG: różne technologie użyte w zależności od kierunku transmisji. CzytnikZnacznik i ZnacznikCzytnik. Czytnik 125kHz MHz Tag Znacznik odbiera sygnał aktywujący jak pasywny RFID przez sprzężenie elektromagnetyczne. Odpowiedź wysyłana jest kodowaną transmisją RF MHz (jak radiowy pilot zdalnego sterowania)

23 Zastosowanie RFID : Systemy sklepowe technologia pasywna, klipsy, naklejki, inteligentne etykiety Immobilizery samochodowe Identyfikacja osób paszporty, karty identyfikacyjne Identyfikacja i śledzenie towarów EPC Electronic Product Code Nadzór produkcji żywności Monitoring pojazdów Monitoring odpadów szkodliwych Systemy kontroli dostępu, systemy biletowe Systemy płatności (PayPass, paywave)

Podobne dokumenty

RFID Radio Frequency Identification. Tomasz Dziubich

RFID Radio Frequency Identification Tomasz Dziubich Plan wykładu Co to jest RFID? Jak działa RFID Przykłady aplikacji Wady i zalety Kierunki rozwoju Co to jest RFID? Radio Frequency Identification Wykorzystanie