Rozważ kilka sytuacji:
- Jesteś w centrum handlowym i kupujesz dużo rzeczy i teraz musisz długo czekać w kolejce, a kiedy nadejdzie Twój czas, osoba przy kasie sprawdza każdy przedmiot pod kątem kodu kreskowego, skanuje go, a następnie komputer powoli przetwarza . Ogólnie jest to dość czasochłonna praca zarówno dla Ciebie, jak i dla osoby przy kasie.
- Powinieneś stworzyć bazę danych uczniów w szkole lub na uczelni lub pracowników jakiejkolwiek organizacji, obecnych w danym dniu. Ręczne sprawdzanie identyfikatora każdej osoby, tworzenie bazy danych, aktualizowanie jej jest dość pracochłonne.
A więc co powiesz na alternatywę, dzięki której możesz po prostu odebrać rzeczy z centrum handlowego, położyć torbę na skanerze, po prostu zapłacić rachunek i wyjść. Również w instytucjach edukacyjnych lub organizacjach, w których możesz po prostu przypisać identyfikator każdemu członkowi, sprawdź ich obecność w danym dniu za pomocą identyfikatora.
Aby osiągnąć powyższe alternatywy, zastosowanym rozwiązaniem lub technologią jest RFID.
Definiowanie RFID:
RFID lub Radio Frequency Identification System to system identyfikacji oparty na technologii, który pomaga w identyfikacji obiektów tylko za pomocą dołączonych do nich tagów, bez konieczności używania jakiegokolwiek światła między tagami a czytnikiem tagów. Wystarczy komunikacja radiowa między tagiem a czytnikiem.
Podstawowy system RFID:
3 Główne elementy systemu RFID
- Tag RFID: Składa się z silikonowego mikroczipa przymocowanego do małej anteny i zamontowanego na podłożu i otoczonego różnymi materiałami, takimi jak plastik lub szklana zasłona, z klejem na tylnej stronie do przymocowania do przedmiotów.
Tag RFID
- Czytelnik: Składa się ze skanera z antenami do wysyłania i odbierania sygnałów i odpowiada za komunikację z tagiem oraz odbiera informacje z tagu.
Czytnik RFID
- Procesor lub kontroler : Może to być komputer główny z mikroprocesorem lub mikrokontrolerem, który odbiera wejście czytnika i przetwarza dane.
2 rodzaje systemów RFID:
- Aktywny system RFID: To są systemy, w których tag ma własne źródło zasilania, takie jak każdy zewnętrzny zasilacz lub bateria. Jedynym ograniczeniem jest żywotność urządzeń zasilających. Systemy te mogą być używane na większych odległościach i do śledzenia towarów o wysokiej wartości, takich jak pojazdy.
- Pasywny system RFID: Są to systemy, w których znacznik jest zasilany poprzez przeniesienie mocy z anteny czytnika do anteny znacznika. Służą do transmisji krótkiego zasięgu.
Tutaj zajmujemy się głównie pasywnym systemem RFID, ponieważ jest on najczęściej używany w zwykłych zastosowaniach, takich jak organizacje rynku detalicznego.
Krótkie wyobrażenie o tym, jak działa pasywny system RFID:
Znacznik może być zasilany metodą sprzężenia indukcyjnego lub metodą przechwytywania fali EM. Pozwól nam mieć krótką wiedzę o systemie wykorzystującym te dwie metody.
- Pasywny system RFID wykorzystujący metodę sprzężenia indukcyjnego: W tym podejściu tag RFID jest zasilany z czytnika poprzez metodę sprzężenia indukcyjnego. Czytnik składa się z cewki podłączonej do źródła prądu przemiennego tak, że wokół niej tworzy się pole magnetyczne. Cewkę znacznika umieszcza się w sąsiedztwie cewki czytnika i na mocy prawa indukcji Faradaya wywoływana jest siła elektromotoryczna. EMF powoduje przepływ prądu w cewce, wytwarzając w ten sposób pole magnetyczne wokół niej.Na mocy prawa Lenza pole magnetyczne cewki znacznika przeciwstawia się polu magnetycznemu czytnika, a następnie następuje wzrost prądu płynącego przez cewkę czytnika. Czytnik przechwytuje to jako informację o obciążeniu. Ten system jest odpowiedni do komunikacji na bardzo krótkie odległości. Napięcie przemienne pojawiające się na cewce znacznika jest przekształcane na prąd stały za pomocą prostownika i układu filtrów.
Pasywny RFID wykorzystujący sprzężenie indukcyjne
- Pasywny system RFID wykorzystujący metodę propagacji fal EM: Antena obecna w czytniku transmituje fale elektromagnetyczne, które są odbierane przez antenę znajdującą się w znaczniku jako różnica potencjałów w poprzek dipola. To napięcie jest prostowane i filtrowane w celu uzyskania prądu stałego. Antena odbiornika ma różną impedancję, co powoduje, że odbija część odbieranego sygnału. Ten odbity sygnał jest odbierany przez czytnik i odpowiednio monitorowany.
Pasywny RFID wykorzystujący transmisję fal elektromagnetycznych
Pomysł na temat działania aktywnego systemu RFID:
W aktywnym systemie RFID czytnik przesyła sygnał do taga za pomocą anteny. Znacznik odbiera te informacje i ponownie wysyła te informacje wraz z informacjami w swojej pamięci. Czytnik odbiera ten sygnał i przesyła go do procesora w celu dalszego przetwarzania.
Aktywny system RFID
Roboczy przykład zastosowania RFID - system obecności oparty na RFID
Przyjrzyjmy się więc teraz praktycznemu podejściu do rozwiązania naszego drugiego problemu - utrzymywania i sprawdzania bazy danych dla członków instytucji z wykorzystaniem systemu RFID.
Podstawowy pomysł polega na tym, że każda osoba z instytucji ma identyfikator i kiedy ta karta jest zbliżona do czytnika, informacje o tej osobie są dopasowywane do istniejącego systemu w bazie danych i zaznaczana jest jej obecność.
Praktyczny system obecności oparty na RFID
Schemat blokowy systemu
Cały system wykorzystuje pasywny system RFID z metodą sprzężenia indukcyjnego. Gdy karta (tag) RFID jest przyłożona do czytnika RFID, sygnał nośny o częstotliwości 125 kHz jest wysyłany do cewki znacznika, która odbiera ten sygnał i moduluje go. Ten modulowany sygnał jest odbierany przez czytnik i połączony z mikrokontrolerem. Mikrokontroler odbiera te dane i jest zaprogramowany do porównywania ich z danymi w istniejącej bazie danych. Jeśli dane są zgodne, odpowiednie szczegóły tej konkretnej osoby są wyświetlane na wyświetlaczu LCD połączonym z mikrokontrolerem.
Więc teraz przedstawiłem pokrótce system RFID i prostą aplikację, pomyśl o innych zastosowaniach RFID i podaj swoje dane wejściowe.
Kredyt zdjęciowy:
