Betrachten Sie einige Situationen:
- Sie sind in einem Einkaufszentrum und kaufen viele Dinge. Jetzt müssen Sie lange in der Warteschlange warten. Wenn Ihre Zeit gekommen ist, überprüft die Person am Schalter jeden Artikel auf seinen Barcode, scannt ihn und der Computer verarbeitet ihn langsam . Insgesamt ist es sowohl für Sie als auch für die Person an der Theke eine ziemlich zeitaufwändige Aufgabe.
- Sie sollten eine Datenbank der Schüler einer Schule oder Hochschule oder der Mitarbeiter einer Organisation erstellen, die an einem bestimmten Tag anwesend sind. Das manuelle Überprüfen der ID jeder Person, das Erstellen einer Datenbank und das Aktualisieren dieser Datenbank ist ziemlich aufwändig.
Wie wäre es also mit einer Alternative, mit der Sie einfach Dinge aus dem Einkaufszentrum abholen, Ihre Tasche auf den Scanner stellen und einfach die Rechnung bezahlen und gehen können. Überprüfen Sie auch in Bildungseinrichtungen oder Organisationen, in denen Sie jedem Mitglied nur ein ID-Tag zuweisen können, dessen Anwesenheit an einem bestimmten Tag über das ID-Tag.
Um die oben genannten Alternativen zu erreichen, ist die Lösung oder die verwendete Technologie RFID.
RFID definieren:
Das RFID- oder Radiofrequenz-Identifikationssystem ist ein technologiebasiertes Identifikationssystem, mit dessen Hilfe Objekte nur durch die daran angebrachten Tags identifiziert werden können, ohne dass zwischen den Tags und dem Tag-Lesegerät Sichtlicht erforderlich ist. Alles, was benötigt wird, ist die Funkkommunikation zwischen dem Tag und dem Lesegerät.
Ein grundlegendes RFID-System:
3 Hauptkomponenten eines RFID-Systems
- Ein RFID-Tag: Es besteht aus einem Silizium-Mikrochip, der an einer kleinen Antenne befestigt und auf einem Substrat montiert und in verschiedenen Materialien wie Kunststoff- oder Glasschleier eingekapselt ist. Auf der Rückseite befindet sich ein Klebstoff, der an Objekten befestigt werden kann.
RFID-Tag
- Ein Leser: Es besteht aus einem Scanner mit Antennen zum Senden und Empfangen von Signalen und ist für die Kommunikation mit dem Tag verantwortlich und empfängt die Informationen vom Tag.
Ein RFID-Leser
- Ein Prozessor oder eine Steuerung : Es kann sich um einen Host-Computer mit einem Mikroprozessor oder einen Mikrocontroller handeln, der die Lesereingabe empfängt und die Daten verarbeitet.
2 Arten von RFID-Systemen:
- Aktives RFID-System: Diese sind Systeme, bei denen das Tag über eine eigene Stromquelle verfügt, z. B. ein externes Netzteil oder eine Batterie. Die einzige Einschränkung ist die Lebensdauer der Leistungsgeräte. Diese Systeme können für größere Entfernungen und zur Verfolgung hochwertiger Güter wie Fahrzeuge verwendet werden.
- Passives RFID-System: Hierbei handelt es sich um Systeme, bei denen das Tag durch die Übertragung von Strom von einer Leseantenne zur Tag-Antenne mit Strom versorgt wird. Sie werden für die Nahbereichsübertragung verwendet.
Hier beschäftigen wir uns hauptsächlich mit dem passiven RFID-System, da es am häufigsten in regulären Anwendungen wie in Einzelhandelsmarktorganisationen eingesetzt wird.
Eine kurze Vorstellung davon, wie das passive RFID-System funktioniert:
Das Tag kann entweder mit der Induktionskopplungsmethode oder mit der EM-Wellenerfassungsmethode mit Strom versorgt werden. Lassen Sie uns mit diesen beiden Methoden ein kurzes Wissen über das System erlangen.
- Ein passives RFID-System mit Induktionskopplungsmethode: Bei diesem Ansatz wird das RFID-Tag durch ein induktives Kopplungsverfahren vom Lesegerät mit Strom versorgt. Der Leser besteht aus einer Spule, die so an eine Wechselstromversorgung angeschlossen ist, dass ein Magnetfeld um sie herum gebildet wird. Die Markierungsspule befindet sich in der Nähe der Lesespule und wird durch eine elektromotorische Kraft aufgrund des Faradayschen Induktionsgesetzes induziert. Die EMF bewirkt einen Stromfluss in der Spule und erzeugt so ein Magnetfeld um sie herum.Aufgrund des Lenz-Gesetzes ist das Magnetfeld der Markierungsspule dem Magnetfeld des Lesers entgegengesetzt, und der Strom durch die Lesespule steigt anschließend an. Der Leser fängt dies als Ladeinformation ab. Dieses System eignet sich für die Kommunikation über sehr kurze Entfernungen. Die an der Markierungsspule auftretende Wechselspannung wird unter Verwendung einer Gleichrichter- und Filteranordnung in Gleichstrom umgewandelt.
Passives RFID mit induktiver Kopplung
- Ein passives RFID-System mit EM-Wellenausbreitungsmethode: Die im Lesegerät vorhandene Antenne sendet elektromagnetische Wellen, die von der im Etikett vorhandenen Antenne als Potentialdifferenz über den Dipol empfangen werden. Diese Spannung wird gleichgerichtet und gefiltert, um die Gleichstromversorgung zu erhalten. Die Empfangsantenne wird auf einer anderen Impedanz gehalten, wodurch sie einen Teil des empfangenen Signals reflektiert. Dieses reflektierte Signal wird vom Lesegerät empfangen und entsprechend überwacht.
Passives RFID mit EM-Wellenübertragung
Eine Idee zur Funktionsweise des aktiven RFID-Systems:
Im aktiven RFID-System sendet der Leser über eine Antenne ein Signal an das Tag. Das Tag empfängt diese Informationen und sendet diese Informationen zusammen mit den Informationen in seinem Speicher erneut. Der Leser empfängt dieses Signal und sendet es zur weiteren Verarbeitung an den Prozessor.
Ein aktives RFID-System
Ein funktionierendes Beispiel für eine RFID-Anwendung - Ein RFID-basiertes Anwesenheitssystem
Lassen Sie uns nun einen praktischen Ansatz zur Lösung unseres zweiten Problems sehen - Pflege und Überprüfung einer Datenbank für Mitglieder einer Institution mithilfe des RFID-Systems.
Die Grundidee besteht darin, dass jede Person der Institution einen Personalausweis besitzt. Wenn dieser Ausweis gegen den Leser gezogen wird, werden die Informationen der Person mit dem vorhandenen System in der Datenbank abgeglichen und ihre Anwesenheit markiert.
Ein praktisches RFID-basiertes Anwesenheitssystem
Blockdiagramm des Systems
Das gesamte System verwendet das passive RFID-System mit induktiver Kopplungsmethode. Wenn die RFID-Karte (Tag) gegen den RFID-Leser gewischt wird, wird ein Trägersignal von 125 kHz an die Tag-Spule gesendet, die dieses Signal empfängt und moduliert. Dieses modulierte Signal wird vom Lesegerät empfangen, das an den Mikrocontroller angeschlossen ist. Der Mikrocontroller empfängt diese Daten und ist so programmiert, dass sie mit den Daten in der vorhandenen Datenbank verglichen werden. Wenn die Daten übereinstimmen, werden die relevanten Details dieser bestimmten Person auf dem mit dem Mikrocontroller verbundenen LCD angezeigt.
Jetzt habe ich eine kurze Vorstellung vom RFID-System und einer einfachen Anwendung gegeben, denke über einige andere Anwendungen von RFID nach und gebe deine Eingaben.
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