予算UHF RFIDリーダーとその開発

こんにちは、立派な皆さん。

最も安価なUHF RFIDリーダーまたはEPC Gen2リーダーの小売価格は200米ドル以上です。



部品から10 USDで実行可能なUHF RFIDリーダーを作成する方法と、その利点を以下に説明します。



最新のEPC Gen2 RFIDリーダーのほとんどは、専用のチップを使用しています。 Impinj、AMS、Phychipsが製造しています。 最も安いチップは、1000個のバッチで約20米ドルかかります。 RFIDリーダーは素晴らしく、強力で機敏で長距離ですが、高価です。

この春、インターネットで「 シンプルで低コストのUHF RFIDリーダー 」というタイトルの記事が、小売店で約5ドル相当の一般的な無線コンポーネントから有効なRFIDリーダーを構築する方法について登場しました。 アイデアはシンプルに思えますが、つい最近実装に至りました。 開発の前提は、非常に多くの場合、アンテナの近くでゆっくりと3つのマークを読み取り、1秒間に200〜500マークのレートで多くのお金をリーダーに支払う必要があるという事実に基づいています。 リーダーのブロック図を写真に示します。



その魅力はシンプルです。 基本は、GPIOレッグでEPC Gen2信号を生成する従来のマイクロコントローラーです。これは、タグのポーリングに必要です。 信号はMelexis TH72035トランスミッタチップに送信され、Johanson 0910CF15B0100カプラー(カプラー)を介してアンテナに送信されます。 受信機は、以下のスキームに従って単一のコンパレータMAX931に組み込まれています。



レシーバーからのロジック信号は、マイクロプロセッサーの別のGPIOピンに送られます。 シンプルなソフトウェアUHF RFIDリーダーを入手します。 もちろん、ソフトEPC Gen2 RFIDリーダーを書くのは1ポンドのレーズンではありません。 ただし、目標を明確に定義し、EPC Gen2プロトコルの適切なサブセットのみを使用すると、タスクが大幅に簡素化されます。

説明されているプロジェクトの作成者は、1つのボードにすべてのRFIDリーダーコンポーネントを配置することを、そのさらなる開発の目標の1つと考えています。 しかし、反対方向に進む方が面白いと思いませんか? つまり、リーダーを物理的に別々の機能モジュールに分割し、異なるモジュールの必要な特性を備えたRFIDリーダーを構築します。 以下はすべて詳細な調査なしの単なるアイデアです。



メインモジュールがマイクロプロセッサベースであることは明らかです。 おそらく、リーダーを制御するために、Cortex-M0で作成し、UARTおよびUSBコネクタに出力する必要があります。 トランシーバーモジュールを接続するには、6ピンコネクターを使用します。Rx、Tx、2、トランシーバーに電力を供給する、2 GPIO。 マイクロプロセッサのリード線で十分であれば、このようなコネクタは2〜4にすることができます。

トランシーバーモジュールは、直接または短いケーブルを介してマイクロプロセッサーモジュールに接続されます。 おそらく、電力と価格は異なるが同じコネクタのトランシーバーモジュールに対していくつかのオプションを作成する必要があります。 コネクタの5番目のピンはトランシーバーをオンにするために使用でき、6番目は必要に応じて何らかのセンサーに使用できます。 メタライズされた端部の半開口部を備えたトランシーバのプリント回路基板を作成することは理にかなっています。 その後、異なるアンテナを備えたプリント回路基板または同軸SMAコネクタを備えたプリント回路基板にはんだ付けできます。

したがって、マイクロプロセッサーモジュールとトランシーバーモジュールを接続することにより、RFIDリーダーが得られます。 しかし、このためだけに庭を囲う価値はありません。 さらに進みましょう。 RS422ドライバーとRJ45ソケットを備えたボードをトランシーバーの代わりに6ピンマイクロプロセッサーモジュールに挿入します(ペア1-受信、カップル2-送信、3-電源、4-GPIO)。 トランシーバーにも同じように貼り付けます。 パッチコードを使用してマイクロプロセッサモジュールとトランシーバーを接続したり、オフィスのSCSを使用して接続したりできることは明らかです。 一般に、マイクロプロセッサモジュールのアンテナは非常に遠くに配置できます。 そして同軸はありません。

まあ、それだけではありません:) RS422はバスです。 トランシーバーはDトリガーチップに対応できます。 トランシーバーモジュールをパッチコードと直列に接続します。 確かに、Dトリガーの代わりに同期カウンターを配置する場合は、2番目のRJ45コネクターまたはTスプリッターが必要です。 UTPの4番目のペアで2つのGPIOを使用して、目的のトランシーバーを選択できます。 写真のように、分散型RFIDリーダーがわかります。



USBが必要な理由:しかし、リーダーをAndroidのタブレットに接続できるようにするため。



このソリューションは、タグと範囲の読み取りに高速が必要ない場合に適用できます。

1.食料品店には適していません。 これらは未来のRFIDストアです。 そして現在のRFIDストアはデパート(靴と服)です。 そこでは、RFIDリーダーはすでに試着室(インタラクティブディスプレイ)で、現金デスクや商品のあるスマートシェルフで使用されています。

2.ユーロパレット(パレットの左隅にあるトランシーバモジュールのチェーン)のある倉庫。

3.さまざまな公開イベントのアクセスシステム。

4.確かに別の場所。



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