UHF RFID
Laukkanen, Lasse (2019)
2019
Tieto- ja sähkötekniikan TkK tutkinto-ohjelma
Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta - Faculty of Information Technology and Communication Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2019-07-04
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-201907052483
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-201907052483
Tiivistelmä
RFID on radiotaajuuksilla toimiva langaton etätunnistusmenetelmä. RFID-tunnistamisen tärkeimpänä ominaisuutena on, että radioaaltoja käytettäessä kohteiden tunnistaminen yksilöivästi ei vaadi suoraa näköyhtettä kohteen ja lukijan välillä. UHF RFID -järjestelmässä käytetään ultrakorkeiksi taajuuksiksi luokiteltua taajuusaluetta, eli UHF-taajuuksia. UHF-taajuudet mahdollistavat pienemmät antennit ja pitemmät lukuetäisyydet matalampiin taajuuksiin verrattuna.
RFID-järjestelmä koostuu yksinkertaisimmillaan lukijoista ja esineisiin kiinnitettävistä tunnisteista. RFID-tunnistamista voidaan käyttää esimerkiksi esineiden seuraamisessa tuotantolinjoilla, varastoissa ja autojen tiemaksujärjestelmissä. Hyödykkeiden seuraaminen RFID-järjestelmällä mahdollistaa automatisoidun tiedonkeräyksen esimerkiksi hyödykkeiden sijainnista, määrästä ja liikkumisesta tuotantolinjalla. Automaattinen tiedonkeruu vähentää manuaalista hyödykkeiden seurantaan kuluvaa työtä. Kerättyä tietoa voidaan käyttää parantamaan tuotannon tehokkuutta antamalla kontrollidataa tuotannonsuunnittelua varten. Automaattinen etätunnistaminen helpottaa ja tehostaa inventaarion hallintaa. Esimerkiksi varastotilassa olevien konttien sisältö ja määrä voidaan nopeasti saada selville RFID-tunnisteilla, koska tunnisteeseen voidaan tallentaa muokattavissa olevaa informaatiota siihen kiinnitetystä esineestä. Lisäksi tunnisteisiin on mahdollista kiinnittää sensorit, joilla voidaan esimerkiksi seurata realiajassa kiinitetyn kohteen lämpötilaa tai muuta tietoa.
UHF RFID -tunnisteet jaotellaan niiden virtalähteen mukaan kolmeen luokkaan, aktiivi, passiivi ja semiaktiivitunnisteisiin. UHF-taajuudet mahdollistavat halvat passiivitunnisteet, sekä usean tunnisteen samanaikaisen lukemisen. RFID-tunnisteissa on tyypilisesti mikrosiru ja muisti, joten ne kykenevät yksinkertaisiin laskuoperaatioihin ja tiedonsiirtoon molempiin suuntaan lukijan kanssa. RFID-järjestelmässä kontrollilaitteet, tyypillisesti tietokoneet, käyttävät radioaaltoja kommunikoimaan ympäröivän tilan esineiden kanssa, joissa on yhteensopiva RFID-tunnistelaite. Esineiden internetiin liittyy ajatus yksilöidysti tunnistettavissa olevista kohteista. RFID-tunnistaminen ja kommunikointi on mahdollinen teknologia esineiden internetin vaatimaan tunnistustarpeeseen.
Tämä kandidaatintyö käsittelee UHF RFID -teknologian perusperiaatteita. Perusperiaatteisiin katsotaan sisältyvän teknologioiden perusteet, jotka tarvitaan sähkömagneettisen säteilyn muokkaamiseen RFID-laitteelle tulkittavaksi signaaliksi. Työssä käsitellään lyhyesti RFID-laitteen toiminnan kannalta oleelliset asiat langattomasta tietoliikenteestä, kuten signaalin modulaatio ja RFID-tunnisteiden antennien perusperiaatteet. Lisäksi työssä käydään läpi tyypillisen UHF RFID -järjestelmän komponentit, RFID:n haasteita ja sovelluskohteita.
RFID-järjestelmä koostuu yksinkertaisimmillaan lukijoista ja esineisiin kiinnitettävistä tunnisteista. RFID-tunnistamista voidaan käyttää esimerkiksi esineiden seuraamisessa tuotantolinjoilla, varastoissa ja autojen tiemaksujärjestelmissä. Hyödykkeiden seuraaminen RFID-järjestelmällä mahdollistaa automatisoidun tiedonkeräyksen esimerkiksi hyödykkeiden sijainnista, määrästä ja liikkumisesta tuotantolinjalla. Automaattinen tiedonkeruu vähentää manuaalista hyödykkeiden seurantaan kuluvaa työtä. Kerättyä tietoa voidaan käyttää parantamaan tuotannon tehokkuutta antamalla kontrollidataa tuotannonsuunnittelua varten. Automaattinen etätunnistaminen helpottaa ja tehostaa inventaarion hallintaa. Esimerkiksi varastotilassa olevien konttien sisältö ja määrä voidaan nopeasti saada selville RFID-tunnisteilla, koska tunnisteeseen voidaan tallentaa muokattavissa olevaa informaatiota siihen kiinnitetystä esineestä. Lisäksi tunnisteisiin on mahdollista kiinnittää sensorit, joilla voidaan esimerkiksi seurata realiajassa kiinitetyn kohteen lämpötilaa tai muuta tietoa.
UHF RFID -tunnisteet jaotellaan niiden virtalähteen mukaan kolmeen luokkaan, aktiivi, passiivi ja semiaktiivitunnisteisiin. UHF-taajuudet mahdollistavat halvat passiivitunnisteet, sekä usean tunnisteen samanaikaisen lukemisen. RFID-tunnisteissa on tyypilisesti mikrosiru ja muisti, joten ne kykenevät yksinkertaisiin laskuoperaatioihin ja tiedonsiirtoon molempiin suuntaan lukijan kanssa. RFID-järjestelmässä kontrollilaitteet, tyypillisesti tietokoneet, käyttävät radioaaltoja kommunikoimaan ympäröivän tilan esineiden kanssa, joissa on yhteensopiva RFID-tunnistelaite. Esineiden internetiin liittyy ajatus yksilöidysti tunnistettavissa olevista kohteista. RFID-tunnistaminen ja kommunikointi on mahdollinen teknologia esineiden internetin vaatimaan tunnistustarpeeseen.
Tämä kandidaatintyö käsittelee UHF RFID -teknologian perusperiaatteita. Perusperiaatteisiin katsotaan sisältyvän teknologioiden perusteet, jotka tarvitaan sähkömagneettisen säteilyn muokkaamiseen RFID-laitteelle tulkittavaksi signaaliksi. Työssä käsitellään lyhyesti RFID-laitteen toiminnan kannalta oleelliset asiat langattomasta tietoliikenteestä, kuten signaalin modulaatio ja RFID-tunnisteiden antennien perusperiaatteet. Lisäksi työssä käydään läpi tyypillisen UHF RFID -järjestelmän komponentit, RFID:n haasteita ja sovelluskohteita.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [8639]