RFID на 70 см Опции

[Voldemari4]

Добрый день, нужна помощь профессионалов. Есть задача сделать портативный брелок для считывания RFID меток и сами метки. Размер брелка не должен превышать размеры брелка для автосигнализации, метка должна быть размером с небольшую монету или пластиковую карточку и толщиной 3-5мм. Криптография не требуется. Собственно у меня вопрос только по части RFID. Поэтому не буду утомлять другими подробностями. В первую очередь поискал что-нибудь готовенькое. Больше всего понравились готовые карты T5557 и схемы ридеров на чипе EM4095, но гугл говорит о дальности в 15 см, это меня не устраивает. Наверное можно увеличить мощность ридера и увеличится дальность, подскажите, реально ли это? Кроме того я наткнулся на статьи микрочипа где приводится описание меток и ридеров к ним. Ридеры реализованы на россыпи элементов, а хотелось бы иметь ридер в одном чипе. Зато микрочип обещает дальность превышающую 30 дюймов, это хорошо. Еще я нашел варианты от TI, есть чипы для меток и для ридеров. В общем я в раздумьях. Сейчас рассматриваю такие варианты реализации:

[1]решение от микрочипа с доработкой его для увеличения дальности (доработка прописана в инструкции)
[2]ридер от TI + метка от microchip или TI на 13.56Mhz
[3]ридер EM4095 + метка от TI или microchip на 100-150khz

[Stepanov]

Ваша задача решается только при момощи активных радиометок, т.е. в метке должна быть батарейка. В принципе можно рассчитывать на то что от батарейки 2025 метка проработает до пяти лет при примерно десяти считываниях в сутки. Есть популярные варианты на послледней верии зинезуба, в этом случае считывать можно современным смартфоном.

[Voldemari4]

Забыл написать важное условие - метка должна работать на расстоянии до 1 метра, а при большем расстоянии прекращать срабатывание. Я боюсь, что при использовании активных меток это расстояние будет превышено.

[vitus_strom]

Забудьте про 125КГц
Забудьте про 13.56 МГц
Забудьте про все остальное если нет опыта работы в UHF RF диапазоне
задача решается с UHF RFID пассивной меткой но в брелок не влезет активная метка возможно хотя сомневаюсь (вопрос излучаемой мощности и антенн)
Удачи

[Voldemari4]

Добрый день, спасибо за ответ. Конечно я не собирался браться с нуля за этот вопрос. Вот по этим ссылкам http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/51115F.pdf http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21299E.pdf есть документы микрочип где описаны готовые решения для RF ID. Они настроены на дальность 5 дюймов и приводится список мероприятий для увеличения дальности до 30 дюймов. Поясните пожалуйста какие могут возникнуть узкие места при реализации этих решений. И еще вопросик, какие примерно будут габариты ридера UHF, беспроводные модули микрочип в этом диапазоне размером с полторы монеты, правда мне не встречались у них решения для rfid на этой частоте.

[VCO]

Забыл написать важное условие - метка должна работать на расстоянии до 1 метра, а при большем расстоянии прекращать срабатывание. Я боюсь, что при использовании активных меток это расстояние будет превышено.

Я вообще боюсь, что RFID не подходит для этой задачи. Такие задачи гораздо эффективнее решать оптикой. ПМСМ.

[Voldemari4]

Оптика не походит потому что нет прямой видимости между приемником и меткой. Кстати Россия чемпион, с чем всех и поздравляю )))

Сообщение отредактировал Voldemari4 - May 26 2014, 01:21

[VCO]

Оптика не походит потому что нет прямой видимости между приемником и меткой. Кстати Россия чемпион, с чем всех и поздравляю )))

А может прикрутить как-то к радиоинтерфейсу простенький и грубый радиодальномер?
Сразу оговорюсь, что в дальномерах не силён, просто на идейном уровне фантазирую.

[Voldemari4]

А может прикрутить как-то к радиоинтерфейсу простенький и грубый радиодальномер?
Сразу оговорюсь, что в дальномерах не силён, просто на идейном уровне фантазирую.

Я никогда раньше дальномерами не занимался. Уверен, что там полно нюансов. Позволю себе несколько соображений. Предполагаю, что мне удастся для этого дела использовать готовые приемник и передатчик. Остается измерить разницу во времени между приемом и передачей. Скорость света 300 000 000 м/с. Значит 1 метр свет пройдет за 1/300 000 000 = 0.33 *10-8 c = 3.3 нс. Микроконтроллером работающим на частоте 20-30 Мгц это время не измерить. Вот если бы как-то просуммировать результаты пары десятков тысяч измерений... Но тут уже задача выходит за рамки моих познаний.

[VCO]

Скорость света 300 000 000 м/с. Значит 1 метр свет пройдет за 1/300 000 000 = 0.33 *10-8 c = 3.3 нс. Микроконтроллером работающим на частоте 20-30 Мгц это время не измерить. Вот если бы как-то просуммировать результаты пары десятков тысяч измерений...

3.3 нс - это не так уж и мало (период частоты 300 МГц). Можно использовать косвенный метод измерения времени - с помощью интегратора. Сигнал отправки включает процесс зарядки ёмкости, сигнал возвращения выключает. Как я понял, большой точности не надо, поэтому ключ(ключи) должен(должны) успевать срабатывать за время, например, 100 пс (10ГГц), причём желательно, чтобы время включения было приблизительно равным времени выключения. Т.е. вполне подойдут СВЧ-транзистор(ы). Включением управляем изнутри, тут проблем нет, выключение - по возрастанию сигнала радиодетектора. Далее измеряем напряжение и пересчитываем в расстояние. Дёшево и сердито, не нужно использовать фазовый метод или эффект Доплера. А что проще - выбирайте.

[Voldemari4]

А что если использовать радиопередающую метку, а приемником оценивать мощность принимаемого сигнала? Какие примерно частоты лучше выбрать? Вот кстати подвернулись микроконтроллеры микрочип со встроенным радиопередатчиком http://www.microchip.com/paramchartsearch/...x?branchID=1201. Еще есть мысль упростить до безобразия радиометку. А именно использовать в качестве метки короткозамкнутый виток-антену. Присутствие метки определять по изменению амплитуды передаваемого сигнала.

[VCO]

А что если использовать радиопередающую метку, а приемником оценивать мощность принимаемого сигнала?

Идея неплохая, но точность может оказаться невысокой. Всё зависит от обстоятельств радиовзаимодействия.
Например, как метка и приёмник ориентированы друг относительно друга? От какого элемента питается метка?
Многое будет определяться схемотехникой метки и приёмника.

Какие примерно частоты лучше выбрать?

Если хотите упростить метку, то лучше выбрать частоту повыше, так как антенна будет меньше и затухание выше.
Я всех обстоятельств разработки не знаю, поэтому мне тяжело порекомендовать конкретную частоту.

[Voldemari4]

Спасибо за ответы, попробую начать с варианта с упрощенной меткой. Сделаю передатчик на основе rfPIC в диапазоне 300-800 MHz. Короткозамкнутую метку вытравлю на плате, форму антены для метки возьму из даташита на передатчик.

[roffl]

Я сделал сканер для считывания меток Animal ID 134.2 кГц. В качестве AFE использовал EM4095. Дальность считывания получилась 10-50 мм в зависимости от типа метки. Сейчас работаю на увеличением дальности считывания. В качестве вспомогательного руководства использую http://read.pudn.com/downloads149/doc/6426...TER-CIRCUIT.pdf от EM Marine. Кстати, этого руководства нет на официальнос сайте.

Сообщение отредактировал roffl - Aug 6 2015, 09:30

[zltigo]

Сейчас работаю на увеличением дальности считывания.

Бессмысленная работа. Этот тип меток ввиду древности изрядно кушающий, а виду низкочастотности еще и требует большой длительности цикла обмена и соответственно опять энергии. Выкиньте эту глупость, если требуется хоть какая-то дальность, иначе придется киловатами накачивать

[roffl]

Бессмысленная работа. Этот тип меток ввиду древности изрядно кушающий, а виду низкочастотности еще и требует большой длительности цикла обмена и соответственно опять энергии. Выкиньте эту глупость, если требуется хоть какая-то дальность, иначе придется киловатами накачивать

Для меня это не глупость, так как 10 мм очень мало, когда метка внутри тела животного. Приходится прикладывать сканер практически вплотную. По поводу дальности считывания на рынке есть сканеры c EM4095 AFE, которые читают метки 134.2 kHz на расстоянии >60 мм.

Сообщение отредактировал roffl - Aug 6 2015, 11:58

[Defin]

Для меня это не глупость, так как 10 мм очень мало, когда метка внутри тела животного. Приходится прикладывать сканер практически вплотную. По поводу дальности считывания на рынке есть сканеры c EM4095 AFE, которые читают метки 134.2 kHz на расстоянии >60 мм.

Доделывал за другими устройство на UHF чипе AS3991 http://ams.com/eng/Products/UHF-RFID/UHF-R...ader-ICs/AS3991.
С пассивными метками 15*60мм, выкрученной мощностью на максимум и антенной-диполем из кусков проводов закрученных хитрым способом дальность считывания была метр.
Если спроектировать нормальную антенну, да еще и согласовать, то дальность будет больше.

[roffl]

Доделывал за другими устройство на UHF чипе AS3991 http://ams.com/eng/Products/UHF-RFID/UHF-R...ader-ICs/AS3991.
С пассивными метками 15*60мм, выкрученной мощностью на максимум и антенной-диполем из кусков проводов закрученных хитрым способом дальность считывания была метр.
Если спроектировать нормальную антенну, да еще и согласовать, то дальность будет больше.

Интересная микросхема. Посмотрел область ее применения и увидел, что она может применяться в Toll systems. Как раз искал что-то похожее для проекта. Спасибо за подсказку.

[zltigo]

Интересная микросхема.

"Интересных" - море и все реально делается и используется, только НЕ на той частоте, c которой Вы решили бодаться. Отдельно удивляет желание запихнуть чип с ОГРОМНОЙ антенной, требущейся для килогерцового диапазона, в живое существо.

[roffl]

"Интересных" - море и все реально делается и используется, только НЕ на той частоте, c которой Вы решили бодаться. Отдельно удивляет желание запихнуть чип с ОГРОМНОЙ антенной, требущейся для килогерцового диапазона, в живое существо.

Я прекрасно понимаю, что указанная выше микросхема не подходит для моей задачи. Продолжаю работать с EM4095. А AS3991 заинтересовался, так как она используется для Toll systems.

Сообщение отредактировал roffl - Aug 7 2015, 12:50

[w201]

Стоит ровно такая же задача...
Животное в брюхе которого радиометка FDX-B или HDX, и надо считывать на расстоянии до 1м. Ридеров ручных дофига, а вот стационарные стоят сразу космос.
Может кто может помочь (не бесплатно скорее всего), с решением такой задачи?
Сделать нормальную антенну (диаметров в пол метра например) и согласованием с существующим ридером, а лучше со своим ридером...