RFID: introducció bàsica i aplicació senzilla

Proveu El Nostre Instrument Per Eliminar Problemes





Penseu en un parell de situacions:

  • Estàs en un centre comercial comprant moltes coses i ara has d’esperar molt a la cua i, quan arribi el moment, la persona del taulell comprova el codi de barres de cada element, l’escaneja i l’ordinador el processa lentament. . En general, és una feina que requereix molt de temps tant per a vosaltres com per a la persona que hi ha al taulell.
  • Se suposa que heu de fer una base de dades dels estudiants d'una escola o d'un col·legi o empleats de qualsevol organització, presents en qualsevol dia concret. Revisar manualment l’identificador de cada persona, fer una base de dades i actualitzar-la és un treball força consumit.

Què us sembla, doncs, plantejar-vos una alternativa, en virtut de la qual només podeu recollir coses del centre comercial, col·locar la bossa a l’escàner i pagar la factura i marxar. També a les institucions o organitzacions educatives on només podeu assignar una etiqueta d’identificació a cada membre, comproveu la seva assistència en qualsevol dia concret mitjançant l’etiqueta d’identificació.

Per aconseguir les alternatives anteriors, la solució o la tecnologia utilitzada és RFID.




Definició de RFID:

El sistema d’identificació per radiofreqüència o RFID és un sistema d’identificació basat en tecnologia que ajuda a identificar objectes només a través de les etiquetes que s’hi adjunten, sense necessitat de cap visió entre les etiquetes i el lector d’etiquetes. Tot el que cal és la comunicació per ràdio entre l’etiqueta i el lector.

Un sistema bàsic RFID:

3 components principals d'un sistema RFID



  • Una etiqueta RFID: Consisteix en un microxip de silici connectat a una antena petita i muntat en un substrat i encapsulat en diferents materials com un vel de plàstic o vidre i amb un adhesiu a la part posterior per fixar-se als objectes.

    Etiqueta RFID

    Etiqueta RFID

  • Un lector: Consisteix en un escàner amb antenes per transmetre i rebre senyals i s’encarrega de la comunicació amb l’etiqueta i rep la informació de l’etiqueta.
Un lector RFID

Un lector RFID

  • Un processador o un controlador : Pot ser un ordinador amfitrió amb un microprocessador o un microcontrolador que rebi l'entrada del lector i processi les dades.

2 tipus de sistemes RFID:

  • Sistema RFID actiu: Aquests són sistemes en què l'etiqueta té la seva pròpia font d'alimentació, com qualsevol font d'alimentació externa o una bateria. L'única restricció és el temps de vida dels dispositius de potència. Aquests sistemes es poden utilitzar per a distàncies més grans i per al seguiment de mercaderies d’alt valor com els vehicles.
  • Sistema RFID passiu: Es tracta de sistemes en què l’etiqueta obté energia mitjançant la transferència d’energia des d’una antena lectora fins a l’antena de l’etiqueta. S'utilitzen per a transmissions de curt abast.

Aquí ens preocupa sobretot el sistema RFID passiu, ja que s’utilitza més àmpliament en aplicacions habituals, com en les organitzacions del mercat minorista.

Una breu idea sobre com funciona el sistema RFID passiu:

L'etiqueta es pot alimentar mitjançant un mètode d'acoblament inductiu o mitjançant un mètode de captura d'ones EM. Ens permet tenir un breu coneixement del sistema mitjançant aquests dos mètodes.

  • Un sistema RFID passiu que utilitza el mètode d’acoblament per inducció: En aquest enfocament, l’etiqueta RFID obté energia del lector mitjançant el mètode d’acoblament inductiu. El lector consisteix en una bobina connectada a un subministrament de CA de manera que es forma un camp magnètic al seu voltant. La bobina de l’etiqueta es col·loca a les rodalies de la bobina del lector i la força electromotriu la indueix en virtut de la llei d’inducció de Faraday. El CEM provoca un flux de corrent a la bobina, produint així un camp magnètic al seu voltant.En virtut de la llei de Lenz, el camp magnètic de la bobina d’etiqueta s’oposa al camp magnètic del lector i hi haurà un augment posterior del corrent a través de la bobina del lector. El lector ho intercepta com a informació de càrrega. Aquest sistema és adequat per a comunicacions a distància molt curta. La tensió de corrent altern que apareix a través de la bobina de l’etiqueta es converteix a CC mitjançant la disposició del rectificador i el filtre.
RFID passiu mitjançant acoblament inductiu

RFID passiu mitjançant acoblament inductiu

  • Un sistema RFID passiu que utilitza el mètode de propagació d'ones EM: L'antena present al lector transmet ones electromagnètiques que reben l'antena present a l'etiqueta com a diferència de potencial a través del dipol. Aquest voltatge es rectifica i es filtra per obtenir la potència de CC. L'antena del receptor es manté a una impedància diferent que fa que reflecteixi una part del senyal rebut. El lector rep aquest senyal reflectit i el controla.
RFID passiu mitjançant transmissió d

RFID passiu mitjançant transmissió d'ona EM

Una idea sobre com funciona el sistema RFID actiu:

Al sistema RFID actiu, el lector envia senyal a l’etiqueta mitjançant una antena. L'etiqueta rep aquesta informació i la reenvia juntament amb la informació que té a la memòria. El lector rep aquest senyal i el transmet al processador per a un processament posterior.


Un sistema RFID actiu

Un sistema RFID actiu

Un exemple de treball d’aplicació RFID: un sistema d’assistència basat en RFID

Per tant, vegem ara un enfocament pràctic per a la solució del nostre segon problema: mantenir i comprovar una base de dades per a membres d’una institució, mitjançant el sistema RFID.

La idea bàsica consisteix en que cada persona de la institució tingui una targeta d’identificació i, quan es llisca aquesta targeta contra el lector, la informació de la persona es correspon amb el sistema existent a la base de dades i es marca la seva assistència.

Un sistema d’assistència pràctic basat en RFID

Un sistema d’assistència pràctic basat en RFID

Diagrama de blocs del sistema

Diagrama de blocs del sistema

Tot el sistema utilitza el sistema RFID passiu amb mètode d’acoblament inductiu. Quan la targeta RFID (etiqueta) es llisca contra el lector RFID, s’envia un senyal portador de 125 KHz a la bobina d’etiquetes, que rep aquest senyal i els modula. Aquest senyal modulat és rebut pel lector, connectat al microcontrolador. El microcontrolador rep aquestes dades i està programat per comparar-les amb les dades de la base de dades existent. Si les dades coincideixen, es mostraran els detalls rellevants d'aquesta persona en concret a la pantalla LCD connectada al microcontrolador.

Així que ara he donat una breu idea sobre el sistema RFID i una aplicació senzilla, penso en algunes altres aplicacions de RFID i doneu les vostres entrades.

Crèdit fotogràfic: