RFID - базовое введение и простое применение

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Рассмотрим пару ситуаций:

  • Вы находитесь в торговом центре, покупаете много вещей, и теперь вам нужно долго ждать в очереди, и когда приходит ваше время, человек за прилавком проверяет каждый товар на предмет его штрих-кода, сканирует его, а затем компьютер медленно обрабатывает его . В целом это довольно трудоемкая работа как для вас, так и для человека за прилавком.
  • Вы должны создать базу данных об учениках школы или колледжа или сотрудниках любой организации, присутствующих в любой конкретный день. Ручная проверка идентификатора каждого человека, создание базы данных, ее обновление - довольно трудоемкая работа.

Итак, как насчет рассмотрения альтернативы, благодаря которой вы можете просто забрать вещи в торговом центре, положить сумку на сканер, просто оплатить счет и уйти. Также в образовательных учреждениях или организациях, где вы можете просто присвоить каждому члену идентификационную метку, проверьте их посещаемость в любой конкретный день с помощью идентификационной метки.

Для достижения вышеуказанных альтернатив решением или используемой технологией является RFID.




Определение RFID:

RFID или система радиочастотной идентификации - это технологическая система идентификации, которая помогает идентифицировать объекты только с помощью прикрепленных к ним тегов, не требуя никакого света между тегами и считывателем тегов. Все, что нужно, - это радиосвязь между биркой и считывателем.

Базовая система RFID:

3 основных компонента системы RFID



  • RFID-метка: Он состоит из кремниевого микрочипа, прикрепленного к небольшой антенне и установленного на подложке, заключенного в различные материалы, такие как пластик или стеклянная вуаль, и с клеем на задней стороне для прикрепления к объектам.

    RFID-метка

    RFID-метка

  • Читатель: Он состоит из сканера с антеннами для передачи и приема сигналов, отвечает за связь с тегом и принимает информацию от тега.
Считыватель RFID

Считыватель RFID

  • Процессор или контроллер : Это может быть главный компьютер с микропроцессором или микроконтроллер, который принимает ввод считывателя и обрабатывает данные.

2 типа систем RFID:

  • Активная система RFID: Это системы, в которых метка имеет собственный источник питания, например, любой внешний блок питания или аккумулятор. Единственным ограничением является срок службы силовых устройств. Эти системы могут использоваться на больших расстояниях и для отслеживания дорогостоящих товаров, например транспортных средств.
  • Пассивная система RFID: Это системы, в которых метка получает питание посредством передачи энергии от антенны считывающего устройства на антенну метки. Они используются для передачи на короткие расстояния.

Здесь нас больше всего интересует пассивная система RFID, поскольку она наиболее широко используется в обычных приложениях, например, в организациях розничного рынка.

Краткое представление о том, как работает пассивная система RFID:

Тег может питаться либо с помощью метода индукционной связи, либо с помощью метода захвата электромагнитных волн. Позвольте нам вкратце познакомиться с системой, используя эти два метода.

  • Пассивная система RFID с использованием метода индукционной связи: В этом подходе метка RFID получает питание от считывателя посредством метода индуктивной связи. Считыватель состоит из катушки, подключенной к источнику переменного тока, так что вокруг нее создается магнитное поле. Катушка метки помещается рядом с катушкой считывающего устройства, и на нее наводится электродвижущая сила в соответствии с законом индукции Фарадея. ЭДС вызывает прохождение тока в катушке, создавая вокруг нее магнитное поле.В соответствии с законом Ленца магнитное поле катушки метки противодействует магнитному полю считывающего устройства, и в последующем будет увеличиваться ток через катушку считывателя. Читатель воспринимает это как информацию о загрузке. Эта система подходит для общения на очень короткие расстояния. Напряжение переменного тока, возникающее на катушке метки, преобразуется в постоянное с помощью выпрямителя и фильтра.
Пассивная RFID с индуктивной связью

Пассивная RFID с использованием индуктивной связи

  • Пассивная RFID-система, использующая метод распространения электромагнитных волн: Антенна, присутствующая в считывающем устройстве, излучает электромагнитные волны, которые принимаются антенной, находящейся на бирке, как разность потенциалов на диполе. Это напряжение выпрямляется и фильтруется для получения постоянного тока. Антенна приемника имеет разное сопротивление, что заставляет ее отражать часть принятого сигнала. Этот отраженный сигнал принимается считывателем и соответствующим образом контролируется.
Пассивная RFID с использованием передачи электромагнитных волн

Пассивная RFID с использованием передачи электромагнитных волн

Идея о том, как работает активная система RFID:

В активной системе RFID считыватель посылает сигнал на метку с помощью антенны. Тег получает эту информацию и повторно отправляет эту информацию вместе с информацией в своей памяти. Считыватель получает этот сигнал и передает в процессор для дальнейшей обработки.


Активная система RFID

Активная система RFID

Рабочий пример приложения RFID - система посещаемости на основе RFID

Итак, теперь давайте посмотрим на практический подход к решению нашей второй проблемы - ведение и проверка базы данных для членов учреждения с использованием системы RFID.

Основная идея заключается в том, что у каждого сотрудника учреждения есть удостоверение личности, и когда эта карта проводится по считывающему устройству, информация о человеке сопоставляется с существующей системой в базе данных и отмечается его / ее посещаемость.

Практическая система посещаемости на основе RFID

Практическая система посещаемости на основе RFID

Блок-схема системы

Блок-схема системы

Вся система использует пассивную систему RFID с методом индуктивной связи. Когда RFID-карта (метка) проводится по считывателю RFID, несущий сигнал частотой 125 кГц отправляется на катушку метки, которая принимает этот сигнал и модулирует их. Этот модулированный сигнал принимается считывателем, подключенным к микроконтроллеру. Микроконтроллер получает эти данные и запрограммирован на сравнение их с данными в существующей базе данных. Если данные совпадают, соответствующие данные об этом конкретном человеке отображаются на ЖК-дисплее, подключенном к микроконтроллеру.

Итак, теперь я дал краткое представление о системе RFID и простом приложении, подумал о некоторых других приложениях RFID и дал ваше мнение.

Фото:

  • Считыватель RFID от Futurlec
  • Активная система RFID от epc-rfid