Radiotaajuinen etätunnistus UHF- ja HF-taajuusalueilla
Virtanen, Sofia (2020)
2020
Tieto- ja sähkötekniikan kandidaattiohjelma - Degree Programme in Computing and Electrical Engineering, BSc (Tech)
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
2020-05-26
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202005225594
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202005225594
Tiivistelmä
Radiotaajuinen etätunnistus (engl. Radio Frequency Identification, RFID) on osa päivittäistä elämäämme. Kaupassa voi maksaa lähimaksulla, sairaaloissa voidaan erotella potilaat ja vierailijat toisistaan ja varastojen tuotteita voidaan paikantaa etäältä. Tässä kandidaatintyössä tarkasteltiin ultrasuurtaajuudella (engl. Ultra High Frequency, UHF) ja suurtaajuudella (engl. High Frequency, HF) toimivia RFID-tunnisteita ja niiden langatonta tiedonsiirtoa. Tarkoituksena oli myös selvittää, mitkä kaikki tekijät mahdollistavat näillä taajuusalueilla toimivien RFID-tunnisteiden toiminnan.
Tämä kandidaatintyö koostuu kokonaan kirjallisuusselvityksistä ja se jakaantuu kolmeen osaan: RFID-tunnisteiden teoria yleisesti sekä UHF- ja HF-taajuusalueella toimivat RFID- tunnisteet. Ensimmäisessä osassa käsitellään RFID-tunnisteiden teoriaa ja sitä, miten eri tunnistetyypit, eli aktiiviset, passiiviset ja puolipassiiviset tunnisteet, eroavat toisistaan. Ensimmäisessä osassa myös esitellään kaikki taajuusalueet, joilla RFID-tunnisteet toimivat ja tutustutaan niiden vahvuuksiin ja heikkouksiin. Kandidaatintyön toinen osa käsittelee UHF- taajuusalueella toimivia RFID-tunnisteita. Langattomaan tiedonsiirtoon mahdollistava tekijä on kaukokentän sähkömagneettisen säteilyn vastaanottaminen RFID-tunnisteen dipoliantennilla. Tässä osassa käsitellään myös dipoliantennin parametreihin vaikuttavia tekijöitä. Kolmas osa käsittelee HF-taajuusalueella toimivia RFID-tunnisteita. Niissä langattoman tiedonsiirron mahdollistaa RFID-tunnisteen ja –lukijan kytkeytyminen lähikentän sähkömagneettisella induktiolla. Tässä osiossa on myös tarkasteltu kela-antennia ja sen parametreja.
Kandidaatintyö osoittaa, että RFID-tunnisteet soveltuvat hyvin moneen käyttötarkoitukseen, kun vaihdellaan RFID-tunnisteen antennin parametreja. RFID-tunnisteen lukuetäisyyttä voidaan säätää käytettävällä taajuusalueella ja tunnisteen tyypillä. Työssä havaittiin, että UHF-taajuusalue takaa RFID-tunnisteille 1–100 m lukuetäisyyden ja HF-taajuusalue takaa 1–10 cm lukuetäisyyden. RFID-tunnisteen käyttökohde on hyvin riippuvainen tunnisteen lukuetäisyydestä. Esimerkiksi maksu- ja kulkukorteissa käytettävien RFID-tunnisteiden lukuetäisyyden on tärkeää olla lyhyt, kun taas varastojen erikokoisten tuotteiden hallinnointi on yksinkertaisempaa, kun tuotteiden RFID-tunnisteissa on pitkä lukuetäisyys.
Tämä kandidaatintyö koostuu kokonaan kirjallisuusselvityksistä ja se jakaantuu kolmeen osaan: RFID-tunnisteiden teoria yleisesti sekä UHF- ja HF-taajuusalueella toimivat RFID- tunnisteet. Ensimmäisessä osassa käsitellään RFID-tunnisteiden teoriaa ja sitä, miten eri tunnistetyypit, eli aktiiviset, passiiviset ja puolipassiiviset tunnisteet, eroavat toisistaan. Ensimmäisessä osassa myös esitellään kaikki taajuusalueet, joilla RFID-tunnisteet toimivat ja tutustutaan niiden vahvuuksiin ja heikkouksiin. Kandidaatintyön toinen osa käsittelee UHF- taajuusalueella toimivia RFID-tunnisteita. Langattomaan tiedonsiirtoon mahdollistava tekijä on kaukokentän sähkömagneettisen säteilyn vastaanottaminen RFID-tunnisteen dipoliantennilla. Tässä osassa käsitellään myös dipoliantennin parametreihin vaikuttavia tekijöitä. Kolmas osa käsittelee HF-taajuusalueella toimivia RFID-tunnisteita. Niissä langattoman tiedonsiirron mahdollistaa RFID-tunnisteen ja –lukijan kytkeytyminen lähikentän sähkömagneettisella induktiolla. Tässä osiossa on myös tarkasteltu kela-antennia ja sen parametreja.
Kandidaatintyö osoittaa, että RFID-tunnisteet soveltuvat hyvin moneen käyttötarkoitukseen, kun vaihdellaan RFID-tunnisteen antennin parametreja. RFID-tunnisteen lukuetäisyyttä voidaan säätää käytettävällä taajuusalueella ja tunnisteen tyypillä. Työssä havaittiin, että UHF-taajuusalue takaa RFID-tunnisteille 1–100 m lukuetäisyyden ja HF-taajuusalue takaa 1–10 cm lukuetäisyyden. RFID-tunnisteen käyttökohde on hyvin riippuvainen tunnisteen lukuetäisyydestä. Esimerkiksi maksu- ja kulkukorteissa käytettävien RFID-tunnisteiden lukuetäisyyden on tärkeää olla lyhyt, kun taas varastojen erikokoisten tuotteiden hallinnointi on yksinkertaisempaa, kun tuotteiden RFID-tunnisteissa on pitkä lukuetäisyys.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [4043]