1 / 37

RFID

RFID. Prezentace projektu „Člověk a globální komunikace“ Petr Endel petr.e@centrum.cz. Radio Frequency IDentification. Značka = tag = transpondér … identifikátor Čtecí zařízení = reader  Middleware  Nadřazený systém Radiové rozhraní = air interface. Historie.

gilles
Download Presentation

RFID

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. RFID Prezentace projektu „Člověk a globální komunikace“ Petr Endel petr.e@centrum.cz

  2. Radio Frequency IDentification • Značka = tag = transpondér … identifikátor • Čtecí zařízení = reader  Middleware  Nadřazený systém • Radiové rozhraní = air interface ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  3. Historie • 50.léta 20.století - přátelská / nepřátelská letadla • 60.léta 20.století - sledování radioaktivního materiálu • 1973 – Mario Cardullo – patent Kvůli vysokým nákladům v ústraní až do devadesátých let Snížení cen komponentů  masivní uplatnění Pozn. psychologická hranice 0,05 USD za 1 tag (pasivní) prolomena roku 2006 (pro velké série) ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  4. Aplikace V minulosti: • EAS – Electronic Article Surveillance • Bezkontaktní karty – lyžařské vleky, vstupy do budov • Označování dobytka V současnosti: • Výroba, údržba • Logistika, řízení dodavatelských řetězců, maloobchod • Telematika • Atd. atd. atd. ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  5. Tag • Čip + anténa + podložka • Druhy dle způsobu napájení • Aktivní • Pasivní (datová kapacita kolem 2kB) • Semi-aktivní (baterie pro napájení antény) • Semi-pasivní (baterie pro napájení mikrochipu) ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  6. Tag • Dle zápisu • read only • write once read many, WORM • read/write ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  7. Čtecí zařízení ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  8. Čtecí zařízení • Anténa – externí, interní • Druhy čtecích zařízení • Stacionární • Pohyblivé ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  9. Rádiové rozhraní • Frekvence – rozsah 30 kHz až 5,8 GHz • do 100 MHz – indukční vazba, Near field • Přenos energie z tagu magnetickým polem • Anténa - solenoid • od 100 MHz – elmag. vlna, Far field • Přenos zpětným rozptylem (backscatter) • Anténa - dipól ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  10. Rádiové rozhraní • 30 kHz až 3 MHz (125 kHz) – nízké frekvence (LF, MF) do 0,2 m, malá rychlost přenosu, i pro nepříznivé podmínky kontrola přístupu, sledování majetku, imobilizéry automobilů, identifikace zvířat • 3 MHz až 30 MHz (13,56 MHz) – vysoké frekvence (HF) do 1m, náchylnější na kovy a kapaliny bezkontaktní karty (Smart Cards), knihovny ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  11. Rádiové rozhraní • 30 MHz až 300 MHz– velmi vysoké frekvence (VHF) nepoužívají se v RFID • 300 MHz až 3 GHz (868 / 915 MHz, 2,4GHz) – ultravysoké f. (UHF) do 3m, levná výroba tagů, náchylné na kapaliny výběr mýtného, logistika - sledování palet nebo kontejnerů při přepravě a ve skladech, výroba na automatické lince ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  12. Rádiové rozhraní • 3 GHz až 300 GHz (5,8 GHz) vysoká rychlost přenosu (v řádech Mb/s), dražšísystémy DSRC – Dedicated Short Range Communication - Dopravní systémy ad. aplikace ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  13. Rádiové rozhraní • V různých zemích různě vymezené části spektra Podle International Air Transport Association IATA (2007) – jsou interoperabilní 13,56 MHz – standardizovaná po celém světě ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  14. Další součásti systému • Middleware • Mezi čtečkou a PC (databází…) • filtrace dat • základní vyhodnocení • sledování stavu baterie tagu, vyslání varovného signálu … ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  15. Další součásti systému • Senzory Napojeny na tag, ukládání dat do jeho paměti Tzn. nejen identifikace objektu, ale i jeho stavu – teplota, vlhkost, chemické složení… farmacie, přeprava potravin, • Akční členy– zásah do regulované soustavy ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  16. Komunikacemezi tagem a čtečkou • Kódování a další ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  17. Komunikacemezi tagem a čtečkou • Modulace • ASK (Amplitude Shift Keying) • FSK (Frequency Shift Keying) • PSK (Phase Shift Keying) • frekvenční skoky (frequency hopping) ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  18. Komunikacemezi tagem a čtečkou • Zahájení komunikace • Reader talks first (RTF) tagy odpovídají až když dostanou výzvu ze čtečky • Tag talks first (TTF) – pasivní tagy – hned když mají dost energie – aktivní – v daných časových intervalech  rychlejší způsob komunikace ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  19. Komunikacemezi tagem a čtečkou • Příkazy čtecího zařízení • Select – vybírá podmnožinu tagů • Inventory commands - přečtou jednoznačné identifikátory • Access commands – přístup k uživatelské paměti… Read, Write, Kill (definitivně „zneškodní“ tag), Lock (uzamkne části paměti pod ochranu hesla) ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  20. Komunikacemezi tagem a čtečkou • Aktivní tagy • větší možnosti komunikačních protokolů • Wi-fi • ZigBee • Ultra Wide Band ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  21. Komunikacemezi tagem a čtečkou • Antikolizní mechanismy • na straně čtecího zařízení – TDMA, FDMA • na straně tagu - základní: • Aloha - v případě kolize zastaví komunikaci a každý ji zahájí až po uplynutí náhodně dlouhé doby • Tree walking- postupně zužuje pomocí příkazu select podmnožinu komunikujících tagů tak dlouho, dokud mu neodpoví pouze hledaný tag ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  22. Standardizace • Technické standardy – ISO, IEC, IEEE rozsahy frekvencí, přenos dat, komunikační protokoly… Rádiové rozhraní - ISO/IEC 18000 Smart Cards - ISO/IEC 14443, ISO/IEC 15693 • Aplikační standardy • EPCglobal • další standardy – označování zvířat, dodavatelský řetězec… ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  23. Standardizace – EPCglobal • motivace – levný pasivní UHF tag, široce použitelný Čárový kód – identifikace druhu výrobku RFID – identifikace jednotlivého kusu + informace o něm (!) Kód EPC – identifikační struktura pro jednoznačnou identifikaci výrobku • záhlaví - délka, typ, struktura kódu • Domain Manager – identifikuje výrobce • Object Manager (Class) - typ položky (druh) • pořadové číslo - položka v rámci daného typu ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  24. Standardizace - EPCglobal Nutná je registrace pro získání konkrétního čísla výrobce ad. ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  25. Standardizace – EPCglobal • EPCglobal Class-1 Generation-2 • odpovídá normě ISO 18000-6C • Paměť chráněná přístupovým heslem • příkazy kill, lock • využití zatím hlavně v logistice ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  26. Standardizace – EPCglobal • jedinečný identifikátor výrobku EPC • Pomocí ONS (Object Name Service) - obdoba DNS (Domain Name System) - zjistíme adresu na Internetu, kde jsou dodatečné informace: • popis fyzického objektu (a průmyslové/obchodní procesy)- značkovací jazyk Physical Markup Language (PML) - Zaměření na společné vlastnosti, modularita ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  27. Výhody a nevýhody RFID • Výhody • není potřeba přímá viditelnost ( ochranné obaly tagů) • opakované přepisování dat v tagu • delší čtecí vzdálenosti • čtení mnoha tagů „najednou“ • identifikace na úrovni jednotlivých položek ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  28. Výhody a nevýhody RFID • Nevýhody • vyšší cena • nedosahuje 100% úspěšnosti • ovlivnitelnost čtení kovy a kapalinami • je třeba zvážit návratnost investice ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  29. Identifikace • objektu • polohy • vnitřního stavu ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  30. Využití v dopravě • Letecká doprava • třídění zavazadel(Dubaj) • předletová kontrola záchranných vest • catering – zefektivnění procesů • Námořní doprava • sledování kontejnerůvyšší bezpečnost • logistické terminály(Los Angeles) –zrychlení procesů, zmenšení potřebného prostoru  zvýšení kapacity ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  31. Využití v dopravě • Železniční doprava • Čtecí zařízení ve vedoucím vozidle vlaku • automatické zastavování vlaku u nástupiště • informace o poloze pro cestující • Čtecí zařízení v infrastruktuře • přehled o pohybu vlaků v centrále • informace o nákladu • Švýcarské železnice (už 1994) ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  32. ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  33. Využití v dopravě • Silniční doprava • kontrola vjezdu do objektů • sledování (vyhodnocování a řízení) provozu • elektronický výběr poplatků • ujetá vzdálenost • projetí konkrétního úseku • vjezd do určené oblasti Poprvé v Dallasu (1989), nedávno na Jamaice, Portoriku ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  34. Využití v dopravě • Městská hromadná doprava Správa firemních vozidel (Fleet management) - terminály hromadné dopravy sledování autobusů, příjezdů a odjezdů lepší využití nástupišť  zvýšení kapacity informovanost pasažérů Montreal (2007) ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  35. Využití v dopravě • Městská hromadná doprava Jízdné (electronic fare colection) bezkontaktní karta – Hong Kong (Octopus) Singapur (EZ karta) Preference vozidel MHD a záchranné služby Edinburgh ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  36. Dotazy? ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

  37. Děkuji za pozornost! ČVUT, FD, Ústav informatiky a telekomunikací

More Related