RFID (радиочастотная идентификация)
Введение
Системы радиочастотной идентификации (RFID) используют радиоволны для распознавания, обнаружения и выслеживания людей, имущества и животных. Пассивные системы RFID состоят из трех частей - ридер, пассивный ярлык, и ведущий компьютер. Ярлык состоит из антенной катушки и интегральной микросхемы, которая содержит схему простейшей модуляции и энергонезависимую память. Ярлык питается энергией переменного электромагнитного поля (радиоволны), создаваемого ридером. Этот радиосигнал называется транспортным сигналом. Когда радиочастотное поле пронизывает катушку антенны, в ней образуется переменный ток. Этот эффект и используется для питания ярлыка. Информация, записанная в ярлыке, передается ридеру.
Ридер
Обычно ридер представляет из себя устройство, основанное на микроконтроллере, содержащее передающую антенную кадушку, блок определения уровня волны (peak detector), компараторы, и устройство для передачи энергии ярлыку и чтения информации из него с помощью детектирования изменения поля: backscatter modulation.
Ярлык
Устройство RFID содержит интегральную микросхему памяти (обычно со встроенным выпрямительным мостом и всякими радиочастотными front-end устройствами), мотанную или штампованную катушку ввода вывода, и (на низких частотах) настроечный конденсатор.
Связь
Радиочастотная синусоидальная волна генерируется ридером для передачи энергии ярлыку и получения данных от него. Мы рассматриваем частоты 145 кГц и 13.56 мГц. На более высоких частотах тоже есть системы RFID, но методы связи несколько другие. Например, на частоте 2.45 гГц используется настоящая радиосвязь. На частотах 145 кГц и 13.56 мГц используется электромагнитная связь, как в трансформаторах.
Модуляция
Периодические колебания силы электромагнитного поля используются для передачи данных от ярлыка к ридеру. В системе только один передатчик в полном смысле этого слова - ридер. Электромагнитное поле создаваемое ридером имеет три назначения:
- Питание ярлыка. Пассивные ярлыки не имеют батареи или другого источника энергии. Они запитываются от электромагнитного поля.
- Предоставление ярлыку источника тактирования. Большинство ярлыков делят частоту связи для внутреннего тактирования различных модулей, счетчиков и т.п., отсчета при передаче ридеру бита. Некоторые ярлыки имеют встроенный генератор тактирования.
- Использование в качестве среды передачи данных от ярлыка. Ридер следит за уровнем излучаемого поля, изменением которого передаются данные.
Реальное устройство
Как-то давно я купил в Тритоне ридер. Вот, что было написано в рекламке: Фирма ASCON производит гибридные ридеры кода бесконтактных трансподеров, с помощью которых можно весьма легко и быстро изготовить устройство бесконтактной идентификации (контроль доступа, учет времени работы и т.д.). Ридер содержит встроенный микроконтроллер, который фильтрует и раскодирует данные с эфира и выводит готовый код трансподера. Разнообразие форматов выходных данных дает возможность легко сопрягать ридер с разными микроциклорными системами.
Основные технические данные:
Питание: 5В/35мА.
Радиус действия: около 15 см.
Температурный режим: -20..+50 С.
Кварцевая стабилизация эмитируемого поля: 125 кГц.
Формат выходных данных выборочно: I2C, SPI, RS2400, LEVEL+STROBE, PWM, либо другой.
Эмуляция таблетки DALLAS DS1990A.
Ридер выполнен в нескольких различных версиях, с разными габаритами и радиусом действия.
Пример использования
Напишем программу для PICmicro с использованием процедур Microlan, подключим ридер: контакт эмуляции таблетки DS1990A к пину RA4 контроллера, общий, питание.А если купить замок или защелку с электроприводом, поставить на плату мощный МОП-транзистор (оптореле), и немного подкорректировать программу, то получится электронный замок! Перед установкой на дверь хорошенько протестируйте свое устройство :-)
Читайте далее: Проектирование зарядных систем, Статья о GPS-приемниках, Что такое GPS (2) ?, Советы любителям дальнего приема телевидения, Микросхемы - усилители низкой частоты. Часть 1, Простейшие способы соединения проводов из сплавов высокого сопротивления, ATmega169V, ATmega169L, CAN 2.0 В, CAN протоколы высокого уровня, FSTN – суперскрученный нематик с пленочной компенсацией, IGBT транзисторы в системе электронного зажигания, Скрученный нематик TN, Нематик с суперскручиванием STN, Электронно-управляемое двойное лучепреломление ECB (VAN), К вопросу о выборе символьных LCD модулей, Не спешите выбрасывать устаревший компьютер или вторая жизнь LPT, Иcпользование ЖКИ индикаторов на базе контроллера HD44780 и его аналогов совместно с PIC-микроконтроллерами, Аналоговые сенсорные экраны, Восьмиразрядные RISC микроконтроллеры ATMEL и MICROCHIP: два подхода.,
|
