UHF-alueen RFID-lukijan alustava ohjaus

Abstract

Passiivisten UHF-alueen RFID-tunnisteiden käyttö tavaroiden automaattiseen tunnistukseen on lisääntynyt muutaman vuoden aikana huomattavasti. Yhtenä syynä tähän on internetin kautta vapaassa levityksessä oleva EPCglobal UHF Class-1 Gen 2 -standardi, joka määrittelee fyysiset ja loogiset vaatimukset UHF-alueella toimivalle passiivisten RFID-tunnisteiden järjestelmälle.

Tässä opinnäytetyössä oli tarkoitus toteuttaa mikro-ohjaimilla EPCglobal UHF Class-1 Gen 2 -standardin mukaisen RFID-tunnisteen lukusimulaatio. Työ toteutettiin kahdella Atmelin AVR-mikro-ohjaimella. Toisella mikro-ohjaimella mallinnettiin lukijaa ja toisella tunnistetta. Mikro-ohjaimia käytettiin ja ohjelmoitiin mikro-ohjainten testaukseen tarkoitetuilla mikro-ohjainkorteilla. Tunnisteen lukusimulaation sisältämien signalointien mittauksiin käytettiin PicoScope 2205-PC-oskilloskooppia ja tunnistetieto todennettiin PC:llä sarjaportin välityksellä.

Työn tuloksena valmistui standardin mukaisesti toimiva lukusimulaatio, joka täyttää standardin asettamat signaloinnin aikavaatimukset ja koodaukset. Työssä mikro-ohjaimilla tehty toteutus tarjoaa toimivat RFID-lukijan ohjauksen periaatteet jatkossa mahdollisesti kehitettävälle RFID-lukijan toteutukselle.

Passive RFID tags are commonly used for automatic item management. In the past few years, RFID systems for passive tags at UHF frequencies have increased rapidly. One reason for this is the EPCglobal UHF Class 1 Gen 2 standard. The Standard defines the physical and logical requirements for a passive-backscatter RFID system and is freely available via the Internet.

The goal of this work was to implement a simulated tag identification for a passive RFID tag as defined in the EPCglobal UHF Class 1 Gen 2 standard using microcontrollers. The implementation was made by using Atmel AVR microcontrollers, which were used and programmed with development boards. One was modelled as a reader and the other as a tag. The correct simulation signaling was verified by doing the needed measurements with a PicoScope 2205 PC-oscilloscope. The coding was verified with a PC-terminal program.

As a result, a functionally correct simulation meeting the requirements for timing and coding as set in the standard was achieved. The simulated tag identification made with microcontrollers offers functional principles for a later and more sophisticated application.