RFID

Fra Kommunikation-IT Holstebro HTX
Skift til: navigering, søgning


RFID står for Radio Frequency Identification, altså at man kan genkende ting via radiofrekvenser, og det virker ved at en sendestation udsender radiobølger ved en bestemt frekvens, som en enhed så svarer tilbage på.

Anvendelser af RFID

Teknikken kan anvendes mange steder, og er i dag i brug til mange forskellige anvendelser.

  • Bro-Bizz er en RFID man sætter i forruden, som broanlægget så kan genkende og registrere betaling for.
  • Alarm-brikker er RFID tags der kan registrere hvem der slår alarmen til og fra.
  • Nøgle-brikker der kan låse en ind i en bygning er en RFID

Specielt på den engelske wikipedia er der gennemgået rigtigt mange eksempler, og på den danske wikipedia er der en kort gennemgang af teknikken.

Grundlæggende beskrivelse af teknikken

Et RFID system består af en sender/modtager, der kan sende et signal ud, og modtage et svar fra et RFID tag.

Til et system hører der normalt flere forskellige tags, som indeholder hver sin unikke kode, så man kan genkende de enkelte tags.

Når et RFID tag modtager et signal på den frekvens den arbejder på, så svarer den tilbage ed et signal på samme frekvens, og i dette svar ligger den kode som tagget indeholder, så sender/modtageren kan aflæse den kode der er i tagget.

Skitse af et RFID system

RFID Typer

RFID systemer kan inddeles efter hvilken frekvens de anvender , og her er der typisk 5 standarder der anvendes i dag.

Man kan også opdele de tags (modtagere) der anvendes efter om de har indbygget strømforsyning eller ej. Dette betegnes som aktive og passive tags.

Typisk anvendte frekvens-områder

  • 125-135 kHz - prisbilligt system med lav rækkevidde
  • ca. 13.5 MHz - dyrere, men med bedre rækkevidde
  • Ultra High Frequency (UHF) 868-930 MHz - dyrt, men med god rækkevidde
  • Microbølge 2.45 GHz
  • Microbølge 5.8 GHz

Aktive tags

Et aktivt RFID tag har indbygget strømforsyning, så det har væsentlig bedre mulighed for at kommunikere tilbage til afsenderen, fordi tagget kan sende tilbage med et kraftigere signal.

Dette gør at aktive tags kan have en noget større rækkevidde end et passivt tag, men med den ulempe, at der skal være noget til at sikre strømforsyningen, f.x. et batteri, der så kan løbe tør og skal skiftes ud.

Passive tags

Et passivt tag har ikke nogen indbygget strømkilde, og skal derfor forsynes via det signal som tagget modtager. Da signal-styrken normalt aftager med kvadratet på afstanden, så er det ikke så meget energi at et passivt tag kan hente ud af et radiosignal. Den energi der trækkes ud af det modtagne signal skal anvendes til at aflæse den indbyggede digitale kode, og lave et signal der kan sende informationen med koden retur.

Dette gør at et passivt tag ikke kan have den helt store rækkevidde.

Transmitteret indhold

Ved overførsel med høje frekvenser er der mulighed for en høj datarate, og man kan dermed få større mængder informationer over. Ved de lavfrekvente tags er det typisk bare en kode der sedes over, så man kan genkende koden.

Kode-format

Det indhold der normalt sendes fra et passivt tag af 125 kHz typen er en elektronisk produkt kode (EPC), og det samlede indhold består af 64 bit, hvor de 40 bit indeholder den reelle information, og resten er rammer og kontrolbit.

Selve signalet sendes i manchester kode, hvor informationen ligger i skiftene.

Bittene sendes efter følgende mønster:

bit 0 - 8 9 stk høje bit
bit 9 - 12 4 bit med mest betydende bit først - første tal fra 0 - 15
bit 13 paritetsbit for de 4 foregående bit - lige paritet
bit 14 - 17 4 bit med mest betydende bit først - andet tal fra 0 - 15
bit 18 paritetsbit for de 4 foregående bit - lige paritet
bit 19 - 22 4 bit med mest betydende bit først - tredje tal fra 0 - 15
bit 23 paritetsbit for tredje tal - lige paritet
bit 24 - 27 4 bit med mest betydende bit først - 4. tal fra 0 - 15
bit 28 paritetsbit for de 4 foregående bit - lige paritet
bit 29 - 32 4 bit med mest betydende bit først - 5. tal fra 0 - 15
bit 33 paritetsbit for 5. tal - lige paritet
bit 34 - 37 4 bit med mest betydende bit først - 6. tal fra 0 - 15
bit 38 paritetsbit for de 4 foregående bit - lige paritet
bit 39 - 42 4 bit med mest betydende bit først - 7. tal fra 0 - 15
bit 43 paritetsbit for 7. tal - lige paritet
bit 44 - 47 4 bit med mest betydende bit først - 8. tal fra 0 - 15
bit 48 paritetsbit for de 4 foregående bit - lige paritet
bit 49 - 52 4 bit med mest betydende bit først - 9. tal fra 0 - 15
bit 53 paritetsbit for 9. tal - lige paritet
bit 54 - 57 4 bit med mest betydende bit først - 10. tal fra 0 - 15
bit 58 paritetsbit for de 4 foregående bit - lige paritet
bit 59 - 62 4 paritetsbit udregnet som lige paritet for hvert enkelt bit i alle tallene
bit 63 altid 0

Kode eksempel

Dette er et eksempel på hvordan koden fra et RFID tag ser ud, og hvad det betyder Bittene sendes efter følgende mønster:

bit 0 - 8 1 1 1 1 1 1 1 1 1 9 stk høje bit - fungerer som start, så man kan synkronisere
bit 9 - 13 0 0 0 1   1 tallet 1 med paritetsbit 1
bit 14 - 18 0 1 1 1   1 tallet 7 med paritetsbit 1
bit 19 - 23 0 0 0 0   0 tallet 0 med paritetsbit 0
bit 24 - 27 0 0 0 0   0 tallet 0 med paritetsbit 0
bit 29 - 32 0 1 1 1   1 tallet 7 med paritetsbit 1
bit 34 - 37 1 1 0 1   1 tallet D (13) med paritetsbit 1
bit 39 - 42 1 0 1 1   1 tallet B (11) med paritetsbit 1
bit 44 - 47 0 0 1 0   1 tallet 2 med paritetsbit 1
bit 49 - 52 0 1 0 0   1 tallet 4 med paritetsbit 1
bit 54 - 57 1 1 1 1   0 tallet F (15) med paritetsbit 0
bit 59 - 62 1 1 1 0 tallet E der er paritet lodret læse i de 4 kolonner af bit
bit 63 0 afslutter, så starten på de 9 bit altid ligger som 9 høje lige efter et 0

Den lige paritet gør at der aldrig kan optræde 9 høje bit inde i pakken, så der vil altid kunne synkroniseres korrekt på pakke-niveau, så det er klart hvor man skal starte med at læse.

Modul til RFID

Under PIC-moduler er der skrevet et RFID-modul, der kan kommunikere med et 125kHz tag, og aflevere koden i et array.