Monitorizarea Rfid a Parcarilor

Proiect de diplomă

Monitorizarea RFID a parcărilor

Capitolul 1

Control Acces

1.1 Introducere

În această eră a exploziei demografice și a creșterii infracționalității, controlul accesului devine din ce în ce mai important. Pentru unii instalarea unei încuietori electrice la o ușă și, eventual, a unui cititor de cartele înseamnă un sistem de control acces.

Dar, un sistem de control acces înseamnă mult mai mult, iar prin acest material succint va voi introduce pas cu pas în spectaculoasa lume a securității high-tec.

Controlul accesului este un proces de administrare a intrărilor și ieșirilor în/din anumite zone (clădiri) precum și monitorizarea punctelor de alarmare.

Acest lucru implică încuierea și descuierea ușilor într-un mod organizat, controlat (și automatizat) și urmărirea indivizilor care intră și ies din zona respectivă, precum și monitorizarea punctelor de alarmare acest lucru însemnând supravegherea zonelor prin "puncte de alarmare" . O zonă poate fi definită ca orice: fie o parcare, fie un etaj de clădire, fie un birou, fie chiar o clădire întreagă.

În general, un "punct de alarmare" poate fi orice obiect de detecție a unor evenimente – deschiderea unei uși sau a unei ferestre, prezența umană. Aceste puncte de alarmare își schimbă starea în momentul în care apare o modificare predefinită a mediului în care este montat. Astfel, un punct de alarmare poate fi un simplu contact de ușă, un detector de deplasare sau un senzor de vibrații. În cazul unei uși care rămâne deschisă mai mult timp decât este prevăzut, va putea fi semnalizată o alarmă.

Un sistem este un grup de echipamente care lucrează împreună. În funcție de destinația sistemului acesta poate include: cartele, cititoare, controlere, echipamente de detecție de efracție, televiziune cu circuit închis (TVCI), echipamente de alarmare la incendiu. De fapt, marea majoritate a sistemelor constau în câteva componente de bază. Fiecare articol prezentat pe scurt mai jos va face obiectul unei descrieri mai detaliate în paginile următoare :

Cititoarele

Cititoarele citesc informația de pe cartele și o transmit către un echipament de decizie: controlerul.

Echipamentul pentru uși

Echipamentul pentru uși constă în elemetele fizice de încuiere-descuiere uși acționate de controler. Cu alte cuvinte, e vorba de încuietorile electrice.

Intrari și ieșiri digitale

Intrările digitale sunt elementele la care se cuplează senzorii de monitorizare alarme. Ieșirile digitale sunt elemente la care se cuplează echipamentele de avertizare.

Controlere

Controlere, numite adesea microcontrolere, "controlează" accesul în zonele de securitate analizând datele furnizate de cititoare sau senzori de alarmare și luând decizii privind ușile, sau alte acțiuni pre-programate.

Software

Nu toate sistemele de control acces utilizează aplicații software pentru adminsitrarea și operarea lor. Totuși, aceste tipuri de sisteme au funcțiuni limitate și sunt destinate în general aplicațiilor mici.

1.2 Cheile în control acces

CARTELA

Cartelele de acces sunt mici plachete de plastic (PVC) care conțin un număr codat. Constructiv, există multe tipuri de cartele, de diferite forme și mărimi. Totuși ceea ce le da și numele este tehnologia de codare: cartele inteligente (Smart card), proximitate, Wiegand, Bariu-ferită, bandă magnetică și cod de bare.

Cartele Inteligente (Smart Carduri)

Smart cardurile reprezintă ultima tehnologie în materie de cartele. Acestea conțin un microprocesor ce poate gestiona o mare cantitate de informație. O singură cartelă inteligentă poate fi utilizată pentru câteva tipuri de aplicații fără a avea vreo legătură între ele. Evident, controlul accesului este una dintre ele.

Microchip-ul este localizat pe exteriorul cartelei și de aceea este vizibil. Deoarece senzorii cititorului trebuie să atingă microchip-ul, cartelele inteligente trebuie introduse în cititor (se numesc cititoare cu inserție).

Și totuși, tehnologia nu se oprește aici; cartelele inteligente fără contact reprezentând viitorul. Citirea acestor cartele se face prin aproprierea lor de cititor- asemănător proximității.

Figura 1 : Smart Card

Cartelele de proximitate

Cartelele de proximitate conțin o antenă și un micro-chip (vezi fig 1-2). De îndată ce aceste cartele au intrat în câmpul electromagnetic emis de cititor, energia primită de la acesta se transformă în energie electrică necesară transmiterii codului, înapoi către cititor. Datorită acestei structuri tehnologice cartela poate fi numai prezentată (arătată) cititorului. Distanța de la care acest tip de cartelă poate fi citită depinde de cititor în primul rând.

Figura 1.1. Interiorul unei cartele de proximitate

Exista doua tipuri de cartelă de proximitate: Read Only (doar citește) și Multi-technology (multi-tehnologie).

1. Cartele de proximitate Read Only

După cum îi spune și numele acest tip de cartelă poate fi doar citită. Cartelele CASI- RUSCO de tip ProxLite și Entrée sunt de acest tip.

2. Cartele de proximitate Multi-technology

Aceste cartele conțin în afara tehnologiei de proximitate cel puțin o altă tehnologie. De exemplu, cartelele ISO-PROXLite conțin un chip de proximtate și o bandă magnetică. Pe aceeași cartelă se poate imprima și un cod bare.

Un alt exemplu al cartelei ISO-ProxLite poate include: proximitate, chip Smart Card și bandă magnetică. Binenteles că și pe acesta cartelă se poate imprima un cod de bare.

Cartelele multitehnologie sunt foarte utile în organizațiile care utilizează două sau mai multe tipuri de cititoare.

Cartelele de proximitate sunt printre cele mai sigure tipuri de cartele datorită faptului că sunt foarte greu de reprodus.

Cartele Wiegand

Cartelele Wiegand conțin firișoare metalice înglobate în cartelă și dispuse într-un anumit format (asemănător cu codul bare). Când o cartelă Wiegand este trecută prin fața unor câmpuri magnetice generate de bobina cititorului, fiecare firișor metalic reacționează inducând în bobina cititorului pulsuri electromagnetice, interpretate ca 1 sau 0.

Există mai multe formate de codare a cartelelor Wiegand (de la 25 biți până la 40 biți).

Figura 1.2. Interiorul unei cartele Wiegand

Deși nu sunt atât de sigure precum cardurile de proximitate, cartelele Wiegand sunt mult mai sigure decât alte tehnologii destul de răspândite (vezi banda magentica). Cartelele Wiegand sunt destul de greu de multiplicat frudulos, deoarece codarea se face specializat.

Cartelele cu bandă magnetică

Cartelele cu bandă magnetică numite și "magstripe" conțin o bandă magnetică pentru înregistrări, lipită în apropierea uneia din margini. Vezi figura 1.4.

Figura1.3 Cartela cu bandă magnetică

Cand este "trasă" prin fața capului magnetic, banda magnetică este citita în mod asemănător celei de la casetofon.

Acest tip de cartelă trebuie trasă complet prin fața capului magnetic astfel încât toată informația inscripționată pe bandă să poată fi citită. Deoarece capul magnetic atinge banda în timpul procesului de citire, uzura fizică intervine atât la nivel de cap, cât și la nivel de cartelă.

În mod uzual, pe banda magnetică se găsesc trei piste care se folosesc pentru informații diverse. Majoritatea sistemelor de control acces utilizează pista a doua a benzii.

Companiile care emit cartele cu bandă magnetică, utilizează această tehnologie datorită costurilor și usurinței de producere și emitere a acestui tip de suport informatic. Din păcate, usurința cu care se produc cartelele cu bandă magnetică, a făcut ca acestă tehnologie să devină și extrem de accesibilă și infractorilor.

Cartelele cu cod bare

Cartelele cu cod de bare conțin o serie de linii de diferite grosimi și amplasate la diferite distanțe, astfel încât să formeze un cod.

Figura 1.4. Cartela cu cod de bare

Cartelele cu cod bare reprezintă suportul cel mai simplu și mai ieftin de produs. Mai mult decât atât, având în vedere că barele codului sunt în marea majoritate a cazurilor vizibile, ele pot fi reproduse extrem de ușor.

CITITOARE

Cititoarele sunt aparate care citesc în general cartele. Ele există într-o mare varietate de forme, mărimi și caracteristici funcționale – un exemplu ar fi citioarele cu tastatură, combinate cu posibilități de citire a amprentei etc.

Cititoarele sunt în general clasificate după tipul de tehnologie utilizat în citirea cartelei, dar, în același timp și în funcție de modul în care citesc – de exemplu: prin atingere, prin tragere, prin inserție etc.

Cititoarele prin atingere, presupun atingerea lui de către cardul de acces, în timp ce la cititoarele cu inserție cardul trebuie introdus în cititor și retras rapid.

Cititoarele care citesc prin tragere, presupun trecerea cartelei cu viteză prin fața unui cap magnetic aflat în cititor.

Totuși aceste diferențe constructive sunt mai puțin importante în această fază a discuției, de aceea vom studia cititoarele din punct de vedere al tehnologiei de citire: Smart Card, Proximitate, Wiegand, Barium Ferrite (BaFe), Banda magentica și Cod Bare.

Cititoare SmartCard

Cititoarele SmartCard sunt în marea lor majoritate cititoare prin inserție. Microchip-ul de pe cartela inteligentă trebuie să atinga senzorul cititorului.

Exista deja pe piață cititoare SmartCard-uri fara contact. În acest caz, cartela trebuie doar prezentată în apropierea cititorului în același mod în care este prezentată o cartela de proximitate.

Figura 1.5 Cartela cu cititor Smart Card

Cititoarele de Proximitate

Cititoarele de proxmitate transmit pe o rază relativ scurtă – în proximitatea lor – un câmp electromagnetic, numit " câmp de trezire". Când o cartela de proximitate este introdusă în acest câmp electromagnetic, energia acestuia alimentează microchip-ul din cartela care va transmite înapoi cititorului codul existent în microchip. Cititorul primeste și verifică datele primite de la cartela după care le transmite mai departe către controlerul care va lua decizia finală de acces.

Figura 1.6 Cartela cu cititor de proximitate

Cititoarele Wiegand

Cititoarele Wiegand emit câmpuri magnetice ce interacționează cu cartela Wiegand, producând în final pulsuri de curent electric. Pulsurile sunt într-o secvență anume care creează codul – zero și unu.

Figura 1.7 Cititorul Wiegand cu cartelă

Cititoarele pentru bandă magnetică

Cititoarele pentru bandă magnetică se regăsesc pe piață în două forme mari constructive: cititoare prin tragere (swipe) sau cititoare prin inserție.

Ele conțin un cap magnetic care detectează un anumit cod inscripționat pe bandă.

Figura 1.8 Cititorul cu bandă magnetică

Cititoarele pentru coduri de bare

Un cititor de coduri de bare decodează "patern" -ul unei secvențe de bare, descifrând astfel codul inscripționat.

Figura 1.9 Cititor de cod de bare cu cartelă

INTRĂRI ȘI IEȘIRI

Intrările și ieșirile sunt termenii standard utilizați în industria de securitate pentru a desemna elementele care permit monitorizarea și controlul echipamentelor periferice.

Intrări

O intrare, denumită mai tehnic intrare digitală (ID) sau intrare de alarmă, este un element fizic de sesizare care monitorizează, de exemplu, un contact magnetic și sesizează schimbările de stare ale acestuia.

Se regăsesc trei tipuri principale de intrări digitale:

Senzorii de ușă

Aceste contacte monitorizează starea ușii (închisă/deschisă).

Echipamente de solicitare ieșire

Fie butoane, fie senzori de prezenta, acestea sunt necesare pentru deblocarea ușii din înăuntru.

Diverse

Aceste puncte de alarmare monitorizează diverse echipamente.

Aceste dispozitive semnalizează sistemului o condiție anormală de funcționare, generând o alarmă. În aceste cazuri controlereul care primeste aceste informații pe intrările digitale generează o reacție transpusă în practică prin intermediul activării unei "ieșiri digitale".

Ieșiri digitale

O ieșire, denumită și ieșire digitală, este un element fizic care controlează echipamentele de ușă sau anunță o alarmă. De exemplu, dacă un contact de ușă sesizează faptul că ușa este menținută prea mult deschisa cartela după care le transmite mai departe către controlerul care va lua decizia finală de acces.

Figura 1.6 Cartela cu cititor de proximitate

Cititoarele Wiegand

Cititoarele Wiegand emit câmpuri magnetice ce interacționează cu cartela Wiegand, producând în final pulsuri de curent electric. Pulsurile sunt într-o secvență anume care creează codul – zero și unu.

Figura 1.7 Cititorul Wiegand cu cartelă

Cititoarele pentru bandă magnetică

Cititoarele pentru bandă magnetică se regăsesc pe piață în două forme mari constructive: cititoare prin tragere (swipe) sau cititoare prin inserție.

Ele conțin un cap magnetic care detectează un anumit cod inscripționat pe bandă.

Figura 1.8 Cititorul cu bandă magnetică

Cititoarele pentru coduri de bare

Un cititor de coduri de bare decodează "patern" -ul unei secvențe de bare, descifrând astfel codul inscripționat.

Figura 1.9 Cititor de cod de bare cu cartelă

INTRĂRI ȘI IEȘIRI

Intrările și ieșirile sunt termenii standard utilizați în industria de securitate pentru a desemna elementele care permit monitorizarea și controlul echipamentelor periferice.

Intrări

O intrare, denumită mai tehnic intrare digitală (ID) sau intrare de alarmă, este un element fizic de sesizare care monitorizează, de exemplu, un contact magnetic și sesizează schimbările de stare ale acestuia.

Se regăsesc trei tipuri principale de intrări digitale:

Senzorii de ușă

Aceste contacte monitorizează starea ușii (închisă/deschisă).

Echipamente de solicitare ieșire

Fie butoane, fie senzori de prezenta, acestea sunt necesare pentru deblocarea ușii din înăuntru.

Diverse

Aceste puncte de alarmare monitorizează diverse echipamente.

Aceste dispozitive semnalizează sistemului o condiție anormală de funcționare, generând o alarmă. În aceste cazuri controlereul care primeste aceste informații pe intrările digitale generează o reacție transpusă în practică prin intermediul activării unei "ieșiri digitale".

Ieșiri digitale

O ieșire, denumită și ieșire digitală, este un element fizic care controlează echipamentele de ușă sau anunță o alarmă. De exemplu, dacă un contact de ușă sesizează faptul că ușa este menținută prea mult deschisă, atunci o "ieșire digitală" va activă o sonerie sau o sirenă ce va alertă persoanele autorizate să intervină.

Ieșirile digitale pot fi utilizate pentru a aprinde luminile, pentru a activa aerul condiționat sau alte elemente de control, fie ca reacție la un eveniment, fie pe baza unui orar prestabilit.

Figura 1.10 Exemplu de ieșire digitală

Plăci de intrări digitale (DI)

Plăcile 20 DI (Digital Input) asigură sistemului intrări suplimentare de alarmare. În acest caz echipamentele de alarmare suplimentare (ex: detectori de geam spart, de mișcare etc.) se conectează direct la bornele plăcilor de intrări digitale. Există 20 de circuite de alarmare pe fiecare placă.

Plăcile de ieșiri digitale (DO sau DOR)

Placile 16 DO (Digital Output) and 16 DOR (Digital Output with relays) asigură 16 ieșiri digitale tip open colector sau pe relee cu contact.

1.3 Sisteme complete de management al parcarii

Figura 1.11 Sistem de deschidere al garajului

Porțile și ușile de intrare în curte sau în garaj automatizate reprezintă soluția optimă pentru o casă modernă, ele asigurând pe lângă confort maxim și rezistentă sporită la efracție, durată de viață ridicată și stabilitate în timp, conferă o închidere și deschidere silențioasă, fiind prevăzute cu un sistem de deblocare în cazul întreruperii curentului electric.

În contextul dezvoltării urbanistice actuale, construcția și exploatarea parcărilor a devenit o problemă acută, care frământă marea majoritate a edililor și tehnicienilor însarcinati să găsească soluții eficiente de rezolvare a acestor probleme. Nu mai puțin complexe sunt problemele legate de controlul și automatizarea accesului auto în incinta unor spații interioare sau exterioare, cu regim de utilizare diferit de cel public.

Aceste soluții răspund din plin cerințelor legate de acest subiect, în special pe partea de administrare a serviciilor de parcare și altor elemente adiacente acestor activități:

Asigură accesul controlat într-un perimetru de parcare;

Se pliază pe soluții de control acces deja existente;

Semnalizează starea parcării – „Liber”/”Ocupat”;

Garantează beneficiarilor permanenți locurile de parcare stabile și libere;

Poate fi completat cu elemente de acționare / automatizare suplimentare;

Asigură elementele necesare taxării perioadei de parcare și evidențele de gestiune.

1.4 Sistemul în timp real pentru monitorizarea parcării

Văzând aceste niveluri ca fiind nimic mai mult decât un ghid bun pentru a ne ajuta să vedem prin arhitecturile potențiale care ar putea lucra în mediul dumneavoastră . Figura următoare ilustrează o posibilă arhitectură pe trei nivele , dar fiecare companie are numărul de cerințe specifice de afaceri diferite și forma definirii unei arhitecturii optime RFID . Din nou , cheia este de a construi o arhitectură flexibilă , care poate susține nivelul corect de logică la locul potrivit .

Figura 1.12 Arhitectura pe trei nivele a monitorizarii RFID

Avem trei nivele de echipament de interfață RFID :

Nivelul de margine : Funcția de margine este de a servi ca prima linie de apărare de la o rețea suprasolicitată.

Atribuții : o filtrare de bază pentru a filtra zgomotul și datele inutile de la rețea, cum ar fi citirea duplicată , care de multe ori există în ciuda progreselor din tehnologia de cititor . Poate , de asemenea, aproba mai multe citiri în pachetele de date care pot fi transmise pană la aplicațiile locale , mai degrabă decât trimiterea de informații individuale citite .

În locul în care se află : Aproape sau chiar pe cititorii insuși . În trecut , această logică era în cutii separate , situate cât mai aproape de cititori pe cât posibil . În timp, cititorii devin mai inteligenți și pot găzdui această logică de echipament de interfață chiar ei înșiși .

Nivelul operațional : Rolul acestui nivel este de a face mai mult un filtru în context pe bază , care necesită o cunoaștere a mai multor citiri provenite prin intermediul sistemului .

Atribuții : Decide ruta de trimitere a datelor – fie la un sistem local de gestionare a depozitului fie până la întreprindere. Semnalează atunci când apar excepții ( ca atunci când un palet încearcă să părăsească un centru de distribuție , fără suficiente produse în el ), folosind logica de afaceri. Stochează unele date RFID într-o bază de date , astfel încât o aplicație de monitorizare poate urmări tot traficul care trece prin acel depozit sau întreprindere.

În locul în care se află : la locuri individuale , cum ar fi depozite , centrele de distribuție sau în magazine cu vânzare la bucată .

Nivelul de întreprindere : Cel mai înalt nivel în arhitectură este similar cu instrumentele existente de integrare de la furnizori, cum ar fi TIBCO, webMethods și așa mai departe . Scopul acestui nivel este de a accepta date de la nivel operațional și să le includă în procesele de la nivel de întreprindere și / sau aplicațiile .

Atribuții : Conectează aplicațiile de întreprindere comune și stochează datele , cum ar fi o bază de date centralizată cu informații despre produs . Sistemele avansate au de fapt procesul capacităților de gestionare și o anumită logică de preambalate pentru această sarcină. Comunică date către parteneri de afaceri externi, cum ar fi un anunț de transport avansat care trebuie să fie trimis de la un producător la un comerciant.

În locul în care se află : În cele mai multe cazuri, la o sursă centrală de date unde informațiile pot fi exploatate și acționate pentru deciziile de afaceri.

Capitolul 2

RFID ( Radio Frequency Identification )

2.1 INTRODUCERE

RFID este o afacere foarte valoroasă dar și un instrument în tehnologie. Acesta deține promisiunea de înlocuire a tehnologiilor existente de identificare, cum ar fi codul de bare. RFID oferă avantaje strategice pentru întreprinderi, deoarece acesta poate urmari inventarul din lanțul de aprovizionare mai eficient, să furnizeze în timp real vizibilitate (ITV) și monitorizare generala a activelor întreprinderii. La fel ca toate bunurile de astăzi care au coduri de bare, produsele în sistemele RFID au coduri care permit sistemelor schimb de informații. Deoarece sistemele mandatate RFID solicita întreprinderilor să facă schimb de informații cu fiecare parte, sistemele diferite trebuie să utilizeze același cod – codul de produs electronic (EPC) . EPC este un număr individual asociat cu o etichetă RFID sau cip

Protocolul EPC este universal pentru toate sistemele conforme EPC și servește două funcții specifice:

Spune modul în care datele trebuie să fie separate și stocate pe eticheta sau ceea ce este de asemenea cunoscut ca și sistem de numerotare.

Determinarea modului în care etichetele comunica cu cititori.

Un sistem RFID care utilizează un cod de produs electronic (EPC) sau ceva similar schemei de numerotare , are următoarele atribute RFID :

Datele serializate: Fiecare obiect din lanțul de aprovizionare are un număr de identificare unic. 

Intervenție redusă umană: RFID permite urmărirea în mod automat, fără a fi nevoie de oameni pentru a număra sau captura date sau scana codurile de bare , ceea ce înseamnă costuri reduse a forței de muncă și mai puține erori.

Mari lanțuri de aprovizionare: RFID permite numărarea mai multor produse simultan.

Flux de informații în timp real: În cel mai scurt timp dacă un produs își schimbă starea (de pe raft , vândut la client ), informațiile pot fi actualizate de-a lungul lanțului de aprovizionare.

Securitate sporită: Etichetarea produselor permite urmărirea acestora în interiorul unui depozit sau spațiu limitat.

Mii de aplicații necesită oameni pentru a scana un obiect cu un scanner de coduri de bare sau a citi informații de pe o etichetă. Atunci când plătești la supermarket, vânzătorul trebuie să treacă fiecare produs din coșul tău peste laserele care scanează codurile de bare. RFID este o tehnologie care are potențialul de a elimina această intervenție umană.  În cazul în care toate cumparaturile au avut etichetele RFID, ai putea ieși direct pe și toate produsele din coș sunt citite în mod automat la trecerea prin portal.  Sisteme automate de taxare sunt un prim exemplu de modul în care lipsa de intervenție umană economisește timp și bani. Cu sisteme de taxare automată (posibil prin RFID), o mașină nu mai este nevoită să oprească și să dea bani la o ieșire /intrare.  

Înainte ca sistemele RFID sa devină o tehnologie de Auto-ID viabilă, sistemele cu debit ridicat (manipularea bagajelor de catre compania de avioane, livrarea pachetelor)  toate au utilizat citirea a cate unui singur articol la un moment dat, deoarece un scanner de coduri de bare poate citi un singur cod de bare. Cu RFID, poti citi sute de obiecte toate aproape simultan, sistemele nu mai sunt proiectate pentru a optimiza viteza citirii, ci mai degrabă, vor fi proiectate folosind legile fizicii pentru a maximiza numărul de afișări simultane.

Dintr-o perspectivă de securitate, capacitatea sistemului RFID de a urmări și de a identifica obiectul poate ajuta la războiul împotriva terorismului, pana la măsurile de fraudă și de falsificare.

2.2 Utilizarea rețelei RFID

Într-un sistem bază RFID sunt necesare patru componente fundamentale :

Un transponder (mai frecvent numit doar o etichetă), care este programat cu informații unice, capabil sa se autoidentifice, de aici vine și denumirea de " identificarea automată “

O statie (mai frecvent numită un cititor) se ocupă de comunicarea radio prin antene și transmiterea informațiilor de pe cartelă în retea.

O antenă atașată la cititor pentru a comunica cu transponderele.

O interfață cititor, sau un echipament de interfață, care comprimă mii de semnale în una de identificare unică și de asemenea acționează ca o conductă între elementele de hardware RFID la aplicația sistemelor de software ale clientului, cum ar fi inventarul, conturi de încasat, transport, logistică și așa mai departe.

Figura 2 prezintă elementele de bază ale unui sistem simplu de RFID cum funcționează și cele patru componente principale ale acestui sistem.

Figura 2 Elemente de baza al unui sistem simplu RFID

Pentru moment, să ne concentrăm pe un sistem și o etichetă RFID pasivă. Iată o prezentare generală a modului în care funcționează sistemul:

Cartela este activată când trece printr-un câmp de frecvență radio, care a fost generat de o antenă și cititor;

Cartela trimite un răspuns programat;

Antena care a generat câmpul inițial este anexată la cititor care detectează răspunsul;

Receptorul sau cititorul trimite datele la echipamentul de interfață;

Echipamentul de interfață trimite informațiile conținute în etichete oricarui sistem care are nevoie de aceste informații.

Atât etichetele cât și cititorii au propriile lor antene pentru că ei sunt ambele dispozitive radio. O antenă care este aproape la numai câțiva centimetri (sau mai puțin) se atașează la un circuit integrat (sau doar un cip) pentru a absorbi un semnal și apoi transmite un semnal ușor modificat. Gama de antene-cititor poate varia în dimensiune, dar sunt, în general, cam de mărimea unui ecran de computer plat și sunt reglate special pentru a transmite și primi semnale RF. Antenele acționează în calitate de legături între cartelă și transmițătorul de emisie-recepție și poate funcționa continuu sau la cerere. În mod continuu sistemele active ale antenei sunt utilizate atunci când sunt prezente elemente în mod regulat sau când mai multe etichete trec prin câmpul de detecție al antenei. Pe de altă parte, raza de acțiune a antenei de detecție poate fi activată numai atunci când este nevoie de un senzor de anumit tip.  Metoda la cerere poate fi declanșată de presiunea optică exercitată sau de alte tipuri de senzori de proximitate.

Cititorii comandă antenele

De obicei, una până la patru antene sunt atașate la un singur cititor și aceste antene trimit semnale cititorului.  Practic, cititorul spune antenelor cum să genereze câmpul RF corespunzător, care poate acoperi o suprafață mică de 1 inch sau o suprafată mare de 100 de metri sau mai mult, în funcție de puterea de ieșire și frecvență. Atunci când un transponder (sau etichetă) RFID se mută în domeniul radio al antenei, aceasta devine activă și trimite înapoi la antena orice informație a fost programată în memoria sa. Un cititor primește semnal de la tag, prin gama sa de antene, decodează semnalul și trimite informații la sistemul de computer gazdă. Un cititor poate transmite, de asemenea, semnale speciale de la o etichetă – dand o comanda antenei de a devenii actualizată, sincronizand cartela cu cititorul, sau verificarea în intregime sau o parte din conținutul etichetei.

Echipamentul de interfață transformă sistemul într-o rețea de obiecte

Echipamentul de interfață conectează datele care vin într-un cititor la software-ul gazdă. Acesta oferă o interfață coerentă și stabilă între operațiunile hardware RFID și fluxul de elemente de date, cum ar fi EPC (cod de produs electronic) numere, vânzări, achiziții, marketing și a sistemelor similare de baze de date distribuite pe parcursul unei întreprinderi.

Elementele al unui echipament de interfață includ următoarele:

Cititorul și gestionarea dispozitivului: echipamentul de interfață RFID permite utilizatorilor să configureze, să monitorizeze, implementeze și să emita comenzi direct la cititori printr-o interfață comună.

Gestionarea datelor: Ca echipamentul de interfață RFID sa captureze date EPC sau alte date de la cititori , se poate filtra inteligent și gasii o cale pentru destinații corespunzătoare.

Cerere de integrare: echipamentul de interfață RFID oferă soluții de mesagerie, rutare, precum și caracteristici de conectivitate necesare pentru a integra date RFID în  managementul lanțului de aprovizionare existent.

Integrarea Partenerilor: echipamentul de interfața RFID poate oferi soluții de colaborare, cum ar fi business-to-business (B2B), de integrare între parteneri comerciali.

Pentru a genera date, elementele de bază furnizează sursa de date sau un nod local. O serie dintre acestea sunt legate într-o rețea locală, care se poate conecta la o rețea mai mare sau chiar la o rețea globală de angajare a echipamentului de interfață. O rețea RFID este o arhitectură de tip peer- to-peer.

Exista trei tipuri principale de frecvență în RFID:

de joasă frecvență ( LF );

de înaltă frecvență ( HF );

ultra frecvență ( UHF ).

2.3 Alcatuirea unei etichete pasive: Cum funcționează și alegerea perfectă

O etichetă pasivă este conceputa din trei componente care îi permit să primească și să transmită semnale în mod ultra- eficient:

Un circuit integrat sau chip: chip-ul stochează date și execută comenzi specific. Cele mai multe dintre etichetele pasive astăzi transporta 96 de biți de memorie, deși unele pot transporta chiar mai puțin, aproximativ 2 biți, sau la fel de mult ca 1000 biți. Proiectarea cipului determină dacă eticheta este pentru citit (read-only) sau citit și scriere (read-write).

O antenă ( sau elementul de cuplare ) : funcția de antenă este de a absorbi undele RF și apoi de a difuza un semnal înapoi.  Acest proces este numit de cuplare, deoarece antena etichetei trebuie să creeze un "cuplu" cu câmpurile electromagnetice pe care cititorul RFID le emite.  În termeni mai tehnici, cuplarea descrie măsura în care puterea este transferată de la o componentă de sistem la alta. Dimensiunea antenei este critică pentru performanța etichetei, deoarece dimensiunea antenei determină, de obicei, distanța de citire a unei etichete.  Pur și simplu, poți pune o antenă mai mare care are posibilitatea de a colecta mai multă energie și prin urmare difuzează mai multă energie înapoi .

Substratul (sau materialul care le ține pe toate împreună): acesta este cel mai adesea un Mylar sau folie de plastic. Atât antena cât și chip-ul se fixează pe acesta.

Pentru a ridica puterea corespunzătoare a unei etichete pasive, curentul electric iese dintr-un cititor de RFID și trebuie să lovească ortogonal antena care este în unghi drept. Această lege a fizicii simplă, cunoscută sub numele de Legea lui Gauss, afirmă că fluxul electric creează o sarcină și că un câmp electric nu poate străbate direct conductorul, ea trebuie să se întoarcă și să se întalnească la unghiuri drepte.

Antenele care au mai multe unghiuri diferite, sunt proiectate în cuplu cu o undă RF în orice moment. Toate antenele au un element capacitiv (placă pentru a stoca energie magnetică) și un element inductiv (o bobină pentru a stoca energia electrică), care alcătuiesc impedanțe ale antenei . Lungimea antenei determină forma, așa cum se arată în figura urmatoare:

Figura 2.1 Forma antenei determinata de lungime

Cele mai multe etichete sunt identificate în primul rând de antenă, dar un circuit integrat microscopic are un impact mult mai mare asupra performanței totale a etichetei. Cipul este responsabil pentru convertirea energiei RF în energie electrică utilizabilă, stocarea și regăsirea datelor, precum și modularea semnalului retro-difuzie (semnalul pe care cartela il trimite înapoi la cititor). Parametrii etichetei, legat de extracția de energie, consum și de reflecție, trebuie să includă:

Cantitatea de memorie pe cip : Deoarece costul minim este prioritatea de design final al codului de produs electronic (EPC), industria și nivelurile de stocare de memorie sunt menținute la un nivel minim ( 96 de biți în medie). EPC utilizează un sistem de numerotare pentru a arăta informații suplimentare despre fiecare element care este stocat pe o bază de date securizată.

Eficiența circuitelor de putere: IC primeste energie de la cartela antenei în forma unui curent oscilant la frecvența de transmisie a cititorului. Acest curent trebuie să fie convertit în jos și rectificat prin utilizarea circuitelor fabricate la o frecvență specifică. Precizia acestor componente și de cât de bine se potrivesc determină eficiența de conversie a puterii.

Potrivirea impedanței din cip și antenă: Dacă există o asimetrie de impedanță între cip și antenă, puterea este reflectată departe de cip și, astfel, devine indisponibila pentru utilizarea ei de către cartelă. Acest lucru se întampla cand unele etichete sunt prost fabricate.  Din păcate, singura modalitate de a afla acest lucru în mod sigur este de a utiliza o piesă de echipament pentru testare numita analizor de rețea.

Capacitatea cipului pentru alternarea impedanței a propriei antene : Etichetele trimit un semnal înapoi la antenă folosind o tehnologie numită retro-difuzie. Aceasta poate modula retro-difuzia (poate schimba semnalul) la fel cum cipul modifică impedanța antenei (modifică capacitatea de curent sa treacă prin ea) la intervale de timp specifice (puls – lățime de modulare). Capacitatea de cip-ului de a schimba impedanța precis și în sincronizare cu cititorul, determină claritatea și puterea semnalului.

Cum etichetele trebuie să răspundă în coliziune – canalele libere: Atunci când mai multe etichete trec prin campul cititor RFID simultan, ele trebuie să treacă pe rând pentru a preveni date de coliziune la receptor. Protocolul anticoliziuni determină performanța, deși standardele în curs de dezvoltare probabil vor seta protocolul să fie un slot ALOHA.

Nu contează cât de sofisticată este o etichetă deoarece este lipsită de valoare fără un cititor.  Cititorii colectează informațiile importante din etichetele ce trec prin cererile lanțului de aprovizionare, astfel încât să puteți lua decizii utile afacerii bazate pe informații în timp real, ca atunci când trebuiesc comandate mai multe stocuri. Înțelegerea modului în care cititorii funcționează ne va ajuta să înțelegem mai bine sistemul și cunoștințele de evaluare a diferitelor tipuri de cititori.

2.4 Transmiterea și recepționarea semnalelor

  Un cititor RFID este un radio sofisticat.  Pentru a ilustra modul în care funcționează un cititor, avem următoarele etape prin ciclul de viață al unei citiri :

Energia de transmitere a undelor radio vine dintr-o sursă externă de alimentare cum ar fi o baterie sau o priză de perete .

În interioru cititorului, un procesor de semnal digital (DSP) și un procesor de control periodic care controlează fluxul de energie electrică într-un mod foarte specific, modularea frecvenței și amplitudinii undei pe care cititorul o generează.

Acest flux de energie electrică se duce la o antenă prin intermediul unui cablu coaxial. Modul cum energia electrică ajunge la antenă este controlată de către circuitele complexe integrate de DSP​​.

Antena trimite un val de RF ducând datele cu ajutorul unui proces numit modulare. Modularea este esențială în introducerea de variații foarte mici în semnalul electric.

După ce antena primește semnalul de la o cartelă, cititorul transmite semnalul înapoi la sistemul electronic.

Electronicele sesizeaza diferențele subtile din unde și le decodează pentru a crea informații utile.

Cipul DSP (Digital Signal Processor) : “Creierul” cititorului

Cipul DSP controlează energia electrică care curge printr-un cititor, în mod specific, se aplică o tensiune alternativă (de exemplu, modulația valului purtător care transportă informații) catre o antenă de emisie. Acest proces de a produce un curent care se miscă înainte și înapoi (oscilează) este mult mai complex decât pare deoarece numărul de oscilații pe o perioadă de timp, determină informațiile cu privire la aceste valuri. Toată această oscilație și generare de frecvență impune DSP ​​pentru a face o mulțime de calcule matematice sofisticate.

În plus față de DSP, fiecare cititor RFID are un procesor destul de standard la bord pentru a face un calcul simplu și a rula sistemul de operare.

În interiorul unui cititor RFID cu cip DSP ​​și procesor.

Figura 2.2 Interiorul unui cititor RFID cu cip DSP si procesor

Polarizarea pentru o antenă este pur și simplu orientarea pe care undele electromagnetice de la antenă le radiază. Cele două tipuri de bază de polarizare sunt liniară și circulară.

În orice sistem de comunicare radio, trebuie să aveți antenă pentru primirea și transmiterea semnalelor în aceeași orientare pentru un transfer maxim al semnalului de la transmițător la receptor. În acest fel transmiterea semnalelor este mare și receptorul, la randul lui, primeste cel mai eficient semnalele transmise.

Cu RFID și polarizarea în minte trebuie să ne uităm la cele două legături (link-uri) de radio implicate. Cititorul servește ca transmițător pentru legătura înainte (de la cititor la cartela) și, de asemenea, ca receptor pentru legătura din spate (de la cartela la cititor). În mod similar, cartela funcționează atât ca un emițător cât și ca un receptor. Pentru o comunicare mai eficientă între cartelă și cititor, orientarea sau polarizarea etichetei-antenă și atena cititorului trebuie să fie aceeași. În cazul în care orientarea cartelelor va fi aleatorie, nu se poate utiliza o antenă polarizată liniar fără a pierde din eficiența de citire. Pentru această cerere, o antenă cu o polarizare circulară funcționează cel mai bine.  Atunci când cartela este, în orice orientare circulară, cu privirea la antena cititorului, cititorul va vedea cartela bine.

2.5 Testarea echipamentului

Când te gândesti la instalarea unui sistem de RFID în depozit sau într-un centru de distribuție trebuie luat în calcul personajul negativ acesta fiind zgomotul de ambient electromagnetic (Ambient Electromagnetic Noise – AEN). Acest AEN cuprinde undele electrice și magnetice pe care anumite dispozitive electrice le generează și le propagă prin aer. Într-un depozit tipic sau camera din spatele unui magazin – cu transportoare, uși electrice, mașini de sortare, scanere infraroșu, sisteme de localizare în timp real, detectoare de mișcare de alarmă, site-ul de comunicare radio, și o mulțime de alte sisteme generatoare de zgomot electric – este ușor de imaginat modul în care aceste unde electromagnetice umplu spațiul din jurul tău.

Deoarece aceste sisteme (pe care le aveți deja în depozit) pot crea AEN cu semnalele de frecvență radio din zona care utilizează de comunicații RFID, aveți un potențial real de interferențe de semnal. Această interferentă poate afecta negativ noua rețea RFID. Dar și opusul este adevărat, noul sistem RFID de lux ar putea afecta negativ sistemele existente .

Pentru a afla exact ce se întâmplă cu AEN în mediul dumneavoastră , aveți nevoie de testarea locației de implementare a sistemului RFID . Această testare se numește de obicei o evaluare a locației și vă permite diagnosticarea și planul pentru a evita eventualele probleme operaționale asociate cu instalarea unui sistem RFID.

Am descrie procesul de înființare a echipamentelor de testare ca un analizor de spectru, măsurând AEN în timp prin efectuarea unei analize complete a ciclului Faraday și evaluarea rezultatelor. Apoi, bazat pe rezultate, vom afla cum să efectuăm partea pierdută din RF, care ne ajută să determinăm ce model de antenă avem nevoie și de plasarea ei. Acest lucru duce la configurarea optimă a cititorului necesară pentru o instalare de succes a sistemului RFID și ne oferă informațiile necesare pentru a selecta cititorul potrivit pentru mediul respectiv.

Evaluarea locației este importantă , deoarece permite să vedem formele invizibile de comunicare în frecvențe radio deja prezente în locul în care dorim să instalăm rețeaua de cititoare.  Marea majoritate a sistemelor RFID funcționează în mediul industrial, științific și medical pe o bandă de 902-928 MHz  care este o frecvență fără licență în Statele Unite ale Americii sau 864-870 MHz în Europa. Pentru că sunt fără licență, sistemele noastre RFID trebuie să se “înțeleagă” împreună cu alte dispozitive care folosesc aceeași bandă fără licență, inclusiv a telefoanelor fără fir, echipamentelor de acțiune cu rază lungă radio, dispozitivelor pentru coduri de bare, sistemelor de alarmă, sistemelor de localizare în timp real și multe alte gadget-uri fara fir ( wireless ).

Cu toate aceste dispozitive care se luptă pentru același spațiu de comunicare, intermodulația și coliziunea de date sunt inevitabile în cazul în care exista mai mult de un sistem de operare pe această bandă fără licență ISM. Coliziunea de date este dezordonată, costisitoare și foarte greu de curățat, dar putem preveni acest lucru prin efectuarea unei evaluări aprofundate locului RF. Luăm în considerare următoarele puncte de planificare și executre a unei evaluări de scucces a locului de amplasare:

locația țintă stabilită (cunoscută sub numele de zonă de interogare) pentru instalarea sistemelor RFID. Aceste locații variază de la depozit la depozit și trebuie să aibă o sursă de alimentare și conectivitate Ethernet pentru cititori asta dacă nu avem cititorii cu conectivitate fără fir (wireless). De cele mai multe ori, zonele de amplasare RFID sunt plasate pe tocul ușilor și rafturile pentru inventar.  După ce ați ales locațiile țintă pentru RFID în sala dumneavoastră, se va efectua procedura de testare RF la fiecare.

În timpul evaluării locației noastre, căutăm două lucruri: puterea valurilor care se propagă prin zona de amplasare potențială și frecvența acestor valuri difuzate mai departe.  Planul de a efectua evaluarea RF de la fiecare locație țintă pe rând încât să putem obține o imagine bună a puterii relative a semnalelor în fiecare domeniu. Cu cât este mai mare puterea de valuri într-o bandă particulară cu atât mai greu va fi punerea în aplicație cu succes a unei rețele RFID.

Verificăm AEN pe o perioadă de timp, în timpul tuturor operațiunilor. În mod normal, aceasta se face de-a lungul a 24 de ore pana la 48 de ore. Atunci când faci o evaluare a locului de amplasare, mulți oameni fac o greșeală mare: Ei iau pur și simplu un instantaneu de la AEN , la un anumit punct, în timp, în loc să urmeze un proces care necesită o privire completă a întregului ciclu de electromagnetice ca aptitudine ce trece prin operațiunile sale normale. Această metodă de a captura toate datele relevante, este numită analiza întreagă a ciclului Faraday (Full Faraday Cycle Analysis – FFCA). Acest nume reprezintă o modalitate de a strânge analiza spectrului de date a dependenței de timp peste o bandă specifică de funcționare la locații exacte la zona de amplasare a sistemului RFID. O analiză completă a ciclului Faraday asigură că, înainte de a începe construirea rețelei RFID, v-om avea toate datele de care avem nevoie pentru a lua deciziile corecte în ceea ce privește tipul hardware de care avem nevoie și de modul în care ar trebui să fie configurat .

2.5.1 Echipamentul pentru testare :

Analizator de spectru (SA) : Un dispozitiv care masoară puterea relativă și lățimea de bandă specifice comunicarii pe un interval dat (în acest caz, 902-928 MHz) și care servește ca mecanism de date pentru logare în configurarea de testare pentru evaluarea locației de amplasare.

Antena amplasată pe o placă plană: Antena este atașată la centrul plăcii plane pentru a încărca în mod corespunzător semnalele. Antena este atașată la un analizator de spectru de un cablu coaxial. Ea primeste semnale la 360 de grade de la toate semnalele înconjurătoare electromagnetice și apoi trimite aceste semnale înapoi la analizatorul de spectru pentru afișare. 

Un trepied: Mecanism care sprijină antena în centrul locației țintă. Trepiedul ar trebui să fie destul de rezistent pentru a ține antena dar și suficient de flexibil pentru a se ridica la 1m sau 2m pe teren.

Calculator sau laptop: este folosit pentru accesarea datelor capturate de către instalarea testului RF. Calculatorul este de obicei conectat la analizorul de spectru de către un RS-232 sau prin cablu Ethernet. Dacă utilizați un vechi analizator de spectru, care nu are posibilitatea de a se conecta direct la un laptop, se poate face fără laptop folosind un aparat foto digital pentru a face fotografii ale ecranului, la diferite intervale de timp pentru a înregistra datele.

Figura 2.3 Echipament de testare

Pentru testarea și monitorizarea AEN , utilizăm un analizator de spectru și un monitor.

O antenă de 1/2 lungime de undă dipol montată pe o placă plană.

2.5.2 Măsurarea pentru AEN în timpul operațiunilor normale

  Analiza completă a ciclului Faraday este baza pentru construirea unei rețele RFID și scopul acestei analize este de a avea o bază perfectă pentru structuri. Pentru o analiză completă, trebuie să facem următorii pași:

Identifică tot zgomotul ambiental electromagnetic în interiorul instalației

Jurnalul de ​​date pe parcursul unui ciclu complet (toate turele) să înțeleagă orice schimbare care se petrece în momente diferite ale zilei.

Măsurari în mod specific la fiecare zonă de interogare pentru a evalua în mod corect puterea de semnal față de locul în care instalăm cititori.

Triangulăm orice sursă de interferență în timp ce căutăm prin instalație (cu alte cuvinte, ne apropiem tot mai mult până când găsim sursa de interferență AEN) .

Rulăm toate mașinariile posibile și echipamentele care sunt de natură să facă zgomot electronic, în zona de interogare, în timp ce se înregistrează datele pentru a ne asigura că nici o sursă potențială nu este trecută cu vederea.

Scoaterea zonelor de interogare de pe desene sau schițe și asigurarea că aceste zone sunt fără zgomot.

2.6 Alegerea echipamentului

Puteți alege din trei tipuri de cititori pentru rețea RFID: de mână, mobil, sau locație-fixă. Multe criterii intră în această decizie, inclusiv procesele de operare, costul sistemului, raza de citire, rata de citire, și locațiile fizice permise de antene.  Procesul de funcționare, necesită citirea datelor, și costul de instalare va influența puternic tipul de cititor pe care alegeți sa il instalati.

Cititoare Portabile: cititorii portabili sunt acceptabili în cazul în care numai una sau două etichete pe locație de citire trebuie să fie citită/citite, la un moment dat sau dacă volumul este exagerat de mare pentru cititorii cu locație fixă. Utilizarea de cititori portabili este similară cu utilizarea unui cititor de cod de bare, dar spre deosebire de cititoarele de coduri de bare, cititoarele portabile RFID nu necesită ca etichetele să fie clar vizibile. Din pacate, nici cititorii portabili, cu o putere mare și viată lungă a bateriei nu sunt disponibili în prezent. Avantajul cititorilor portabili este că puteți scana în mod clar un articol fără interferențe de la alte articole apropiate.

Cititor mobil: Un cititor mobil amplasat pe un cărucior sau un elevator poate fi mutat pe parcursul unui depozit pentru a citi toate obiectele conținute în punct de vedere economic.  Cititorii portabili pot mării acest proces de indentificare a obiectelor greu de citit. Beneficiul unei soluții mobile, cum ar fi stația de etichetare mobilă, este faptul că imprimanta, cititorul, și un cod de bare pot fi într-o soluție mobilă care comunică înapoi la baza de date principală.

Cititor cu locație fixa: Cititorii cu locație fixa pot fi amplasați la toate punctele de intrare și ieșire dintr-o instalație, pe o bandă rulantă, la stațiile de sortare, sau oriunde există un punct de selectare (un punct în care elementele trebuie să treacă pentru a ieșii din instalație). Beneficiul unui cititor RFID fix este capacitatea sa de a număra în mod automat și de a captura date fără a avea nevoie de implicare umană. S-a stabilit ca la cititorii cu localizare fixă, au atins mai bine de 98% rata de succes la citirea articolelor care trec pe o bandă rulantă.

2.6.1 Criteriul de achiziționare a cititorului RFID

Atunci când evaluați cititorii pentru sistemul RFID, urmați aceste indicații pentru a determina cea mai bună alegere pentru afacerea dumneavoastră:

În cazul tehnologiei RFID, mai important decât prețul de achiziție al unui cititor sunt costurile ascunse asociate cu instalarea și întreținerea unei rețele de cititori pe viitor.

Test de performanță cititor: Diverse materiale pot interacționa cu undele radio în moduri foarte diferite. Lichidele, de exemplu, absorb energia de radiofrecvență, în timp ce metalele o reflectă. Prin urmare, trebuie să alegem un cititor RFID care interacționează în mod eficient cu tipul de material produs și de mediu.

Evaluarea conectivitații: Specificațiile tehnice și sistemele software în continuă schimbare, capacitatea de a actualiza, menține și monitoriza cititorul de rețele la distanță este critică pentru succesul pe termen lung. Ai nevoie să iei în considerare patru factori cheie legat de conectivitatea rețelelor distribuite de cititor și ușurința de implementare în cadrul unei infrastructuri existente.

Cei patru factori cheie sunt:

Conectarea la rețea: În câte moduri poate cititorul să trimită date catre exterior – pe un port Ethernet, prin intermediul RS -232, fără fir, și așa mai departe.

Software-ul de configurare al producătorului: instrumente ce se adaugă la cititor pentru a permite gestionarea și configurarea prin diferite metode de conectare. Uneori, comenzile sunt foarte diferite, în funcție de natură problemelor cu care te confrunți, prin intermediul unui portal web cu o interfață user-friendly sau prin portul serial de legătură al liniei de comandă.

Software-ul de export al datelor: Unii cititori pot filtra etichetele citite în timp ce altele vor exporta doar datele brute citite. Această capacitate ține de legăturile din arhitectura sistemului de operare al dumneavoastră.

Upgrade: Verificați caracteristicile care vă ajută să faceți upgrade.

Deoarece fizica complexă stă la baza unui cititor de rețea RFID , nu este foarte eficient pentru a atașa pur și simplu hardware-ul la un sistem existent de management al rețelei sau la pachetul de monitorizare.  Mulți adepți au aflat primii despre acest lucru pe calea cea grea: sistemul de management al rețelei lor, a raportat că cititorul era conectat, dar nu a putut stabili faptul că nu a fost citită nici o singură etichetă în zona de interogatoriu. Ai nevoie de un sistem de operare și un sistem de monitorizare, care se pot ocupa de datele RFID.

Sistemele RFID trebuie să fie reglate fin pentru a maximizarea capacității sistemelor de citire cu fiecare produs, la fiecare locație. Mulți oameni trăiesc experiența citirilor fantomă deoarece cititorii lor sunt incorect configurați. După ce obținem un sistem care rulează, devine clar că controlul asupra unui număr mare de parametri RF este importantă. Această capacitate de reglaj fin ne va oferii controlul de care avem nevoie.

2.6.2 Testarea performanței cititorului

Efectuarea unui test de la o distanță de bază

  Pentru a înțelege modul în care fiecare cititor funcționează la distanțe diferite, aveți nevoie de un test pentru o distanță de bază. Testul de distanță este o modalitate corectă de a măsura modul în care distanța afectează performanțele unui cititor.  Puteți efectua acest test urmând acești pași:

Găsiți un depozit gol sau o locație în aer liber, cu puțin sau nici un zgomot electronic ambiental (AEN). Terenul de încercare ideal pentru cititor de performanță este într-o cameră izolată fonic, care este o cameră închisă de 3, 5 sau 10 de metri, care nu are nici un zgomot ambiental de electronice și nu reflectă valurile de radiofrecvență. Un test pur este în momentul în care este cel mai bine propagat un val într-un vid de către cititor.

Găsiți o cutie de carton goală și aplicați o etichetă RFID care coincide cu protocolul de cititor pe care doriți să testați.

Asezați o grilă pe podea începând de la cititor și deplasându-ne în trepte marcând terenul la fiecare 10 cm.

Montați antena 1 metru deasupra pământului, fie montată pe un suport din PVC sau un trepied cameră foto.

Se măsoară numărul de citiri pe o perioadă de timp de 60 de secunde la 0.5,1 , 1.5, 2 , 2.5 și 3 metri de antenă.

Înregistrează rezultatele de la fiecare cititor testat și compară numerele.

Cititorii de top de pe piața de astăzi, dintr-o perspectivă a gamei de citire sunt de la Alien și Simbol (atunci când sunt utilizate cu etichetele proprii). Cititorii de top din perspectiva multi-protocol sunt cititorii OMRON (atunci când este utilizat cu propriile antene) și SAMSys. Cititorul Tyco / ThingMagic lucrează bine într-un mediu multi-protocol,  dar aproape toți cititorii pot citi de la 2 metri, astfel încât gama de citire este de natură să aibă puțin de a face cu decizia de cumpărare .

Configurarea unui test de bandă transportoare

Una dintre locațiile cele mai comune de cititori RFID este banda rulantă. Benzile rulante sunt peste tot – de la instalațiile de producție, la centrele de distribuție, la partea din spate a magazinelor.  Puteți testa efficient, pentru performanță, la o anumită viteză în două moduri: utilizând o banda rulantă sau simulând viteza unei benzi rulante cu un Cyclotron.

Metoda pe bandă rulantă: Construirea unei benzi rulante mici, care poate ajunge la acest tip de viteză este dificilă și foarte costisitoare. Cel mai bun mod de a lucra în jurul problemei de viteză și accelerație, menținând în același timp puritatea unui sistem de transportoare, este de a construi o bandă rulantă cu buclă care poate crește treptat până la această viteză.

Tehnologia Cyclotron: produsul numit Cyclotron accelerează în condiții de siguranță produsele și le menține la o viteză pe termen nedefinit, fără teama de răsturnare sau deteriorare a produsului. Cyclotronul este în esență o centrifugă gigant care are un pod 1×1 metri de lemn sau de plastic, la sfârșitul unei axe de 2,5 metrii din lemn sau fibra de sticla. Un simplu vitezometru digital, permite calibrarea corectă a dispozitivului.

Rularea unui test de bandă transportoare

Aici sunt orientările generale de funcționare al unui test de viteză pe bandă rulantă :

Configurarea cititorilor în modul lor cel mai rapid de citire la viteză în creștere treptată (400, 600 și 1.200 fpm). Ar trebui să se folosească viteze mari pentru a testa pragul de sus al performanței cititorului.

Testați o bază a radiofrecvenței. Pentru testul de referință, etichetăm o cutie de carton goală și accelerăm caseta la aceleași viteze menționate anterior.

Testați în jurul celor mai multe unde de radiofrecventă neprietenoase, dacă aveți articole cu un conținut ridicat de metal sau lichid, testați pe Cyclotron sau bandă rulantă.

Testează produsul cel mai reprezentativ sau mai popular.

Măsoară cel puțin 50 de treceri. Sunteți în căutare de o înaltă integritate a datelor.

Interpretarea rezultatelor

Scopul testelor de performanță este de a compara fiecare cititor într-o manieră care elimina toate variabilele, cu excepția celor care îl examinează. Testul de distanță validează faptul că cititorii pe care i-am testat au o bază comună de performanță, poate de 1,8 sau 2,1 metri pe undele de radiofrecvență prietenoase. Cu aceste informații, următoarea provocare este de a examina testarea benzii rulante:

Variabilele de control sunt: viteza la care faci testarea, precum și materialele pe care le testezi – un material cu o radiofrecvență prietenoasă (punctual de plecare), produse mai dificile și, probabil, produsul cel mai reprezentativ sau popular de pe piață.

Variabila dependentă este numărul mediu de cicluri de citire realizate cu success. 

ODIN a testat performanța a patru EPC, iar rezultatele sunt prezentate în figura 2.4 .  Această cifră indică în mod clar rolul de viteză în citire. Cu cât viteza crește (axa y), fiecare grup de date devine mai scurt, indică citiri mai puține pe pas și diminuează performanța. Este interesant de observat că atât Alien cât și AWID depășeste pragul de 1.0 la 400 FPM, indicând faptul că acești cititori au o performantă bună în comunicarea cu etichetele atașate produselor de hârtie decât au făcut-o în cazul de bază.

Figura 2.4 Rezultatele testate ale performantei pe produsele de hartie

În figura 2.5 prezentăm aceiași patru cititorii, dar de această dată obiectul testat este metalic.  Modificarea unui cod metalic are un impact clar asupra rezultatelor. Impactul asupra performanței este negativ pentru toți producătorii la toate vitezele. O altă constatare importantă este faptul că Symbol oferă o performanță superioară atunci când obiectele metalice sunt implicate, iar Alien ocupă locul al treilea.  Din nou, rolul vitezei este clar: performanța scade cu o viteza mai mare. Rezultatele specifice pentru produse vor varia, dar protocolul de testare și de prezentare se va dovedi un factor util în determinarea performanței cititorului.

Figura 2.5 Rezultatele testate ale performantei pe produsele de metal

2.6.6 Alegerea tipului de conectivitate

Un cititor RFID este la fel de bun cu cât trimite mai multe date afară. Prin urmare, conectivitatea este modul în care informația ajunge de la cititor la aplicații este esențială pentru performanța rețelei RFID.

Atunci când implementarea unui sistem RFID, alegerea de conectivitate în rețea pentru dispozitivele de citire RFID este un considerent important. Din punct de vedere istoric, cititorii RFID au tendința de a folosi comunicații seriale pentru conectivitate lor, cu un sprijin egal pe RS -232 și RS -48. Majoritatea producătorilor tind spre Ethernet, cu mai multe lucruri puse în aplicare sau Power over Ethernet (PoE) și conectivitate fără fir (wireless).

RS-232:  Protocolul de la RS -232 oferă un sistem bine cunoscut și de încredere pentru rază scurtă de acțiune cu comunicații prin cablu, dar limitele sale sunt numeroase:

Vitezele de comunicații sunt mici , variind de la 9600 biți pe secundă (bps), la 115,2 de kilobiți pe secundă (Kbps);

Lungimea cablului este limitată la 30 de metri;

Nu este nici o eroare de verificare sau de control;

Acesta este un sistem de comunicații punct-cu-punct, care necesită cabluri individuale pentru a fi instalate între fiecare dispozitiv de rețea și sistemul de control. Din această cauză, este nevoie de cabluri suplimentare, ceea ce duce la costuri de implementare.

RS-485: Protocolul de la RS-485 este o imbunătățire față de RS -232, în următoarele moduri:

Aceasta permite lungimi semnificativ mai mari de cablu (pană la 1.200 de metri);

Se ocupă de viteze mai mari (de până la 2,5 megabiți pe secundă [Mbps]);

Aceasta permite mai multor dispozitive să fie conectate la același cablu. Cu toate acestea, este nevoie de cabluri speciale, care pot ridica costul unei instalații RFID.

Internet: Din moment ce a fost disponibil, internetul a fost soluția de conectivitate de alegere pentru cele mai multi instalatori RFID din mai multe motive:

Mai multe locații de integrare au deja infrastructura de internet și omniprezența lui asigură instalarea simplă și costuri mai mici de integrare;

Viteza sa este mai mult decât suficientă pentru cititorii individuali RFID;

Fiabilitatea protocolului TCP / IP prin internet asigură integritatea datelor transferate;

Conectivitatea internet permite instalarea mai simplă și implică costuri mai mici, toate unitățile de rețea conectate la intenet pot fi monitorizate de la distanță.

În figura 2.6 vă prezint cațiva din conectorii și indicatorii pe care i-am putea găsi pe un cititor nou.

Figura 2.6 Conectorii si indicatorii de pe un cititor

2.7 Echipamentul de interfață

Eticheta și cititorul, fizic, rezolvă doar problema de a fi capabil de a captura date RFID.  Pentru a descoperi beneficiile operaționale ale RFID – cum ar fi reducerea cerințelor de produse în procesul de primire – trebuie să proceseze datele primite de la RFID și să le integreze inteligent în aplicațiile pe care le cerem. Acest lucru este mai complicat decât ar putea părea, pentru că nu poți lega, pur și simplu, doar aplicațiile software existente la cititoare RFID și să speri ca va merge.

În primul rând, nu toate datele primite RFID sunt necesare. Citirea dublă și informațiile în exces trebuie să fie filtrate astfel încât să nu incetinească rețeaua și să termine cu informații confuze în interiorul aplicațiilor.

În al doilea rând, construirea logică de integrare personalizată pentru fiecare marcă de cititor va pierde rapid din timpul echipei de implementare și bugetul pentru RFID.

În cele din urmă, diferite informații RFID trebuie să fie trecute pe la diferite aplicații și să stocheze datele.

Aceste capacități sunt inima și sufletul a unui nou tip de software numit echipament de interfață RFID, pe care Forrester Research il definește ca fiind platforme de gestionare a datelor RFID și de rutare între cititori și etichetă sau alte dispozitive de identificare auto și sisteme de tip întreprindere .

Domeniul de aplicare a ceea ce un echipament de interfață RFID trebuie să facă, variază în funcție de ceea ce vrei sa faci, dar v-om face o lista completă de funcționalități ca o completare la ce soluții ar trebui să includă.  Multe dintre primele soluții ale echipamentului de interfața RFID s-au axat pe funcții, cum ar fi integrarea și coordonarea cititorului, codul de produs electronice (EPC) și capacitățile de filtrare de bază. Pentru a rezista testului ca o soluție completă, echipamentul de interfață RFID trebuie să includă o combinație echilibrată de capacități de bază. Aceste capacități – începând de la conectivitate și ajungând la stocare – sunt după cum urmează:

Cititorul și dispozitivul de management: echipamentul de interfață RFID are nevoie pentru a permite utilizatorilor să configureze, implementeze și sa elibereze comenzi direct la cititori printr-o interfață comună.  De exemplu, utilizatorii ar trebui să poată să comande unui cititor când sa se oprească , dacă este necesar. În unele cazuri, vânzătorii de echipamente de interfață oferă plug-and-play (conecteaza-te și modifică), cum ar fi capacități care permit echipelor de implementare să se conecteze la un cititor fără să scrie nici un cod.

Gestionarea datelor: După ce echipamentul de interfață RFID capturează datele EPC de la cititori, acesta trebuie să fie capabil să filtreze și să trimită datele pentru destinațiile corespunzătoare. Cautăm un echipament de interfață care include atât logica de nivel mic (cum ar fi filtrarea unei citiri duble) cat și algoritmi mult mai complecsi (cum ar fi sortarea și trimiterea datelor primate catre destinațiile corespunzătoare). Oferă soluții cuprinzătoare, instrumente pentru agregarea și gestionarea datelor EPC, în mai multe arhive de date sau într-o sursă centrală de date .

Integrarea aplicației: echipamentul de interfață RFID trebuie să furnizeze mesaje , rutare, precum și caracteristici de conectivitate necesare pentru a integra fiabil datele RFID existente în CSM, ERP, WMS, sau sisteme de CRM – în mod ideal, printr-o arhitectură orientată spre servicii. În cazul în care nu sunteți familiarizat cu acești termeni, managementul lanțului de aprovizionare (Supply-Chain Management), planificarea resurselor întreprinderii (Enterprise Resource Planning), sistemele de management ale depozitului (Warehouse Management Systems), și managementul relațiilor cu clienții (Customer Relationship Management).O arhitectură orientată spre servicii este în esență o colecție de servicii. Aceste servicii comunică unul cu celălalt. Comunicarea poate implica un simplu schimb de date sau mai multe servicii de coordonare ale unei activități, cum ar fi plasarea de comandă sau de control al inventarului.

Partener de integrare: unele dintre beneficiile cele mai promițătoare ale RFID vor veni odată cu schimbul de date RFID cu partenerii pentru a îmbunătăți procesele de colaborare, ca gestionare a inventarului de către furnizor. Acest lucru înseamnă că echipamentul de interfață RFID trebuie să furnizeze caracteristici de integrare, cum ar fi gestionarea profilului partener, suport pentru protocoale de transport și integrarea cu datele unui partener peste comunicații, cum ar fi EDI, sistemele Web sau un eventual sistem bine proiectat special pentru date EPC.

Procesul de management și dezvoltare de aplicații: în locul unei simple rutări de date RFID pentru aplicații, echipamentele de interfață RFID sofisticate dirijează de fapt procesele RFID, de la inceput pană la sfarșit, care ating mai multe aplicații și / sau întreprinderi. Procesul de management și caracteristicile cheie de dezvoltare a aplicațiilor include un flux de lucru, rol de management, automatizarea proceselor și a UI (user interface), instrumente de dezvoltare. Aceste instrumente specifice, vă ajută să creați soluții care se încadrează în aplicațiile existente și profită de avantajul de comunicare intre mașină – mașină într-un mediu personalizat.

Conținutul interiorului RFID: platformele echipamentelor de interfață RFID, care includ rutarea logică a pachetelor, schemele datelor de produse și integrarea cu legături tipice RFID de aplicații și procese( cum ar fi transportul maritime), primirea și urmărirea activelor sunt activităti importante.

Arhitectura și administrarea: nu este nici o îndoială că adoptarea RFID va produce o multime de date, și echipamentul de interfață RFID este în prima linie de apărare pentru procesarea sigură a datelor. Acest lucru înseamnă că echipamentul de interfață RFID trebuie să includă caracteristici pentru echilibrarea dinamică a sarcinilor de procesare pe mai multe servere și redirecționarea automată a datelor în cazul în care un server nu reușește. Aceste caracteristici au nevoie de a traversa toate nivelurile de arhitectură chiar și dispozitivele care sunt situate în apropierea sau chiar pe cititorii actuali.

  Pentru a obține o gamă completă de funcționalități de la echipamentele de interfață (toate funcțiile enumerate în secțiunea precedentă), v-om avea nevoie să alegem echipamentul de interfață de la furnizori din mai multe segmente. Printre cele cinci segmente, fiecare aduce o expertiză diferită:

Vânzătorii de cititor: De ce nu cititorii pot oferii aceste funcții pe care echipamentul de interfață le ofera ? Unele dintre ele fac acest lucru și așteptăm ca pe viitor mult mai mulți cititori sa îndeplinească aceste sarcini. Dar caracteristicile echipamentului de interfață pe care cititorii le oferă sunt foarte de bază și de obicei limitate la lucruri cum ar fi separarea citirilor duble.  Pentru a face o filtrare și rutare mai sofisticată, avem nevoie de mai multe informații contextuale, cum ar fi datele de la cititori multiplii și logică de afaceri care se pot afla în aplicațiile de afaceri deja existente. Acest tip de informație nu este disponibilă pentru cititorii individuali.

Functionarea pură a RFID: Furnizori ca GlobeRanger, ConnecTerra și OATSystems au apărut din încercările sponsorizate de către Centrul Auto-ID. Acești furnizori , impreună cu anumite componente hardware RFID și veteranii de software, Codul de RF și Tehnologiile Savi, oferă produse care se integrează cu cititorii RFID, filtre de date, precum și regulile încorporarii de afaceri. Unii furnizori au dezvoltat un dispozitiv pentru Departamentul de Apărare, numit software Cougaar.  Acești furnizori sunt încă în stadii de început, dar implicarea lor în standardele de dezvoltare RFID le-a transformat în resurse valoroase pentru practica echipamentului de interfață RFID.

Furnizori de aplicații: Vânzătorii de aplicații Provia Software-ul, Manhattan Associates, RedPrairie, și SAP oferă acum software-ul de la RFID – aplicații active de depozit și de gestionare a activelor mai complicate, soluții pentru echipamentul de interfață în coordonare cu cititorul, filtrarea datelor și capabilități logice de afaceri.

Giganți platformelor: Furnizorii Sun Microsystems, IBM, Oracle, Microsoft extind aplicația lor în dezvoltare și în tehnologie pentru ca echipamentul de interfață să se ocupe de cerințele de RFID. Giganții platformelor vor acest lucru în moduri diferite. IBM, de exemplu, în parteneriat cu o companie la început până când a înțeles destul de multe despre piață a început sa producă acum propriul software, concurând direct cu fostul său partener. Sun Microsystems a luat RFID ca o inițiativă strategică și a început dezvoltarea de software în 2002.  Microsoft are un parteneriat cu multe companii, iar din 2004 și-a deschis un laborator de aplicații la aceste soluții construit pe baza soluțiilor de prezentare pe platforma .NET .

Specialiștii de integrare: Similar cu giganți platformelor, specialiștii în integrare webMethods, Software, TIBCO și Software Ascential adăugă la RFID caracteristici specifice cum ar fi coordonarea dintre cititor și marginea nivelului de filtrare la propriile tehnologii existente de integrare. Acești furnizorii oferă o vastă experiență cu un volum mare de date și un scenariu de proces de integrare având o oportunitate de a valorifica adaptorii RFID care deja au investit masiv în tehnologia lor de integrare.

Este foarte puțin probabil ca orice furnizor să poată rezolva toate nevoile unui echipament de interfață RFID. Fiecare tip de furnizor oferă una sau mai multe piese de puzzle dintr-un echipament de interfață. Cheia este de a asambla aceste piese într-o soluție foarte bine organizată, care se încadrează în arhitectura noastră existentă.

Pentru a dezvolta o arhitectură de rețea pentru echipamentul de interfață, trebuie să urmăm trei etape cheie:

Înțelegerea echipamentului de interfață RFID la toate nivelurile de arhitectură;

Evaluarea investițiilor în echipamentul de interfață existent;

Prioritatea de care are nevoie echipamentul de interfață în conformitate cu planurile de implementare.

Unul dintre motivele cheie pentru discuția în jurul valorii de RFID este că vă oferă vizibilitate în ceea ce se întâmplă în toate punctele din lanțul de aprovizionare – de la depozitul de recepție, la linia de producție, pentru vehicule de transport și chiar de pe rafturile magazinelor de vânzare cu amănuntul. Sunt o mulțime de date care vin de la o mulțime de surse.

Identificarea tehnologiilor deja existente pe care le putem utiliza în echipamentul de interfață RFID impreună cu identificarea modului în care avem nevoie pentru a ne extinde pe aceste tehnologii existente. Aici sunt câteva sfaturi pentru a garanta că piesele noi ale arhitecturii se potrivesc bine cu piesele deja existente:

Cercetarea furnizorilor de RFID ale produselor existente în echipamentul de interfață au parteneriate. Aceste parteneriate sunt indicii care vor lucra bine cu investițiile existente. TIBCO și webMethods au parteneriate cu OATSystems, care ar putea oferi caracteristicile necesare la niveluri de margine și operaționale. Cei mai mulți furnizorii de integrare au parteneriate similare.

Stocul de competențe tehnologice pe care personalul le are deja. Știind dacă sunt Java sau .NET (Microsoft), magazinul vă va ajuta sa restrângeți opțiunile dumneavoastră de vanzători, deoarece fiecare furnizor tinde să exceleze dintr-un mediu în altul.

Cereri reale din lume folosindu-ne de cazuri de utilizare a soluțiilor hardware alese luând în considerare diferiți furnizori de echipamente de interfață. Într-o grabă de a apuca cota de piață, mulți furnizori echipamente de interfață pretind de inter-operabilitate cu toate componentele hardware. Implementând cele mai multe echipamente de interfață de la diverși vânzătorii majori s-a constatat că fiecare dintre ei au o bresă în sistem. De obicei, nu se află despre ea până când nu încearci să faci instalarea. Acesta este motivul pentru care este extrem de important pentru a instala o versiune de test în laborator.

Noțiuni de bază ale echipamentului de interfață RFID

Cu o arhitectură completă a echipamentului de interfață RFID, va culege mai multe beneficii imediate ce rezultă din toate echipamentele de interfață funcționale, incluzand următoarele:

Minimizarea traficului de rețea inteligentă prin filtrare;

Costuri mai mici de gestionare prin cititori coordonați centrali;

Vizibilitate imediată a datelor referitoare la RFID, prin rutare, filtrare, și alte instrumente;

Minimizarea în curs a costurilor de integrare, prin intermediul API (application programming interface) standard, și instrumentele de integrare de aplicații preambalate.

Arhitectura echipamentului de interfață RFID poate permite mai multe oportunități strategice care merg dincolo de aceste beneficii inițiale, destul de evidente, dar numai dacă știi cum să deblochezi aceste oportunități. Scopul convențional de echipament de interfață RFID este de a trece inteligent datele RFID de la cititori la aplicații de întreprindere, fiind un obiectiv valabil. Dar, o cerere mai interesantă de echipament de interfață RFID este de a servi ca bază pentru construirea de noi aplicații care să profite în timp real, la un nivel de element de date și să sprijine noi moduri de a face afaceri. Desigur, echipamentul de interfață RFID singur nu poate oferi tot ceea ce este necesar pentru a construirea unui nou tip de aplicații.

2.8 Monitorizarea rețelei RFID

Avem două tipuri de bază de monitorizare:

Primul este pur și simplu de a verifica cititorul daca este activ;

Al doilea tip de monitorizare se concentrează pe comportamentul sistemului.

Scopul acestui tip de monitorizare este de a elabora metode de măsurare a modului în care cititorii functionează și apoi, folosind aceste măsurători, pentru a detecta, a anticipa, și a rezolva problemele care apar, precum și citirile multiple.

Monitorizarea 24/7 este ceea ce aveți nevoie la cele mai multe sisteme RFID odată ce acestea sunt în activitate. În procesul de stabilire al unui sistem RFID, examinam fizica unui RFID și modul în care diferite componente din sistem lucreză împreună în mediul utilizat. Această analiză se asigură că antenele dintr-o stație RFID sunt poziționate corect și aliniate. Un sistem complet operațional RFID este doar un prim pas, cu toate acestea după ce ați selectat, testat, și instalat un cititor RFID cu antena lui, un număr relativ mare de probleme pot apărea. Iată câteva exemple :

Un cititor poate fi oprit pentru întreținere sau pur și simplu 

O pană de curent poate reseta sau șterge configurația cititorului;

Antenele pot fi plasate într-o zona de trafic mare, astfel încât oamenii sau mașinile (cum ar fi moto-stivuitoarele) pot bloca în mod regulat capacitatea lor de a citi etichetele;

Un cititor nu poate să reușească să detecteze etichete sau începe să detecteze etichetele fantomă sau false, din cauza unui defect hardware sau software;

Rețeaua de comunicare între cititor și echipamentul de interfață se poate oprii sau să devină supraîncărcată;

Antenele pot fi plasate în mod necorespunzător (poate au lucrat bine pentru dumneavoastră în cazurile de testare, dar nu reușesc să vadă etichetele într-un mediu de producție);

Locul instalării poate fi periodic sau constant inundat cu trafic de frecvență radio în aceeași lățime de bandă ca sistemul RFID (în mod normal, acest lucru ar fi 902 – 928 MHz).

O schimbare în structura instalației dumneavoastră (cum ar fi adăugarea de noi ziduri, construirea unei camere de izolare nouă, adăugarea sau mutarea unui transportor sau instalarea unei stații de ambalaj mobilă) pot interfera cu unul sau mai multe stații de lucru RFID anterioare;

Cititorul, una sau mai multe din antenele sale pot fi defecte. Defectele de echipamente se arată adesea treptat în timp;

O actualizare de software de către vânzător la cititor sau o nouă generatie de etichete poate cauza probleme neașteptate în citirea etichetelor;

Un cititor poate fi ars în cazul în care cablurile de antenă sunt deconectate și puterea este încă pornită;

Puterea electromagnetică a antenei în domeniu poate fi insuficientă pentru a citi etichetele de la o distanță medie sau poate fi atât de puternică încât să citească etichetele dintr-o stație vecină RFID;

Pachete, paleti, containere sau alte obiecte RFID etichetate se miscă prea repede pentru a fi citite corect.

Aceste probleme apar în funcționarea obișnuită a unei stații de lucru RFID, iar unele dintre ele apar mai mult sau mai puțin regulate. Deoarece fiecare stație RFID întâmpină erori de performanță și operaționale la un moment dat, trebuie să fim atenți cum lucrează cititorii și să știm când orice cititor prezintă unele semne de comportament anormal.

2.8.1 Configurarea a două tipuri de monitorizare

Monitorizarea stării de bază: Această monitorizare este prima linie de apărare în rezolvarea problemelor și prevenirea problemelor cu datele tale. Aceasta include un sistem de feedback luminos sau de altă natură astfel încât operatorii știu dacă o citire este efectuată cu succes sau nu, și cum să răspundă la citirile eronate. În plus, administratorul de sistem monitorizează starea de bază a rețelei RFID ca un întreg. Panourile indicatoare de pe desktop-ul administratorului permit monitorizarea tuturor locațiilor citite dintr-o singură locație. Administratorul are nevoie de informații de stare de bază, cum ar fi conectivitatea la rețea, puterea de la unități și care sunt antene de operare.

Monitorizarea comportamentul sistemului: Monitorizăm comportamentul sistemului colectând statistici de utilizare, cum ar fi citirea și acuratețea prețurilor. Aceste date despre sistem, permit administratorului să înțeleagă modul în care sistemul se comportă în mod normal și pentru a detecta semne dacă ceva este greșit.

Atunci când un sistem de monitorizare începe în mod regulat pe parcursul zilei, aceasta trebuie să interogheze fiecare cititor, verificând dacă este sau nu în funcțiune. În cazul în care cititorul nu răspunde, înseamnă că a fost oprit, nu este disponibil prin intermediul rețelei sau a suferit o defecțiune în software-ul său intern.

2.8.2 O interfață simplă om: Monitorizarea sistemului de către operatori

Atâta timp cât noi, oamenii, executăm și monitorizăm sistemele RFID, trebuie să știm cât mai bine modul de operare al sistemului. Depistarea din timp a unei citiri ratate și depistarea cititorilor defecti, reduce costurile de exploatare și face sistemul să ruleze fără probleme.

Două forme mai simple de feedback sunt de sunet (beep-uri) și statusul luminilor.

Sunetele: sunt foarte bune pentru a oferi feedback cu privire la acțiunile inițiate de om, cum ar fi citirea unei etichete cu un cititor de mână. Beep-uri simple oferind feedback imediat , fără necesitatea operatorilor de a-și lua ochii de la munca lor. Cititorii de locație stabilită, în care operatorul monitorizează în mod activ activitățile, pot utiliza sunet ca un posibil feedback. Cu toate acestea, trebuie să fie atenți să nu suprasolicite operatorul.  Un semnal sonor indicând citirea fiecarui obiect este ușor de reglat afară și ignorat atunci când un număr mare de obiecte sunt identificate.

Repere de culoare de stare sau pur și simplu o lumină de culoare: sunt foarte bune pentru furnizarea de feedback atunci când operatorul este în căutarea lui sau când acesta poate fi ușor de avertizat prin prezența unei culori de alertă. O stare luminoasă de pe echipamentul de citire nu este suficientă pentru feedback deoarece cititorii ar putea fi situati în zone protejate, care pot fi obscure sau pot bloca luminile lor mici de stare. Mai mulți cititori pot fi utilizați pentru a acoperi o anumită zonă de citire, având un operator ce verifică fiecare cititor daca sunt erori. Lumini simple de stare oferă informațiile necesare imediate operatorului și tuturor cititorilor din zonă, dacă rulează în mod corespunzător. Aveți mai multe opțiuni pentru atașarea luminii sau sunetului la cititori. Cei mai mulți cititori au mai multe porturi dedicate I/O concepute special pentru adăugarea de senzori de mișcare, lumini, sirene și așa mai departe.

Dacă vă decideți să utilizați lumini, includeti o lumină cu statut unic pentru fiecare zonă de citire. Faceți-o mai ușor pentru vederea periferică și ușor de interpretat. Când lumina este aprinsă este greu să o ratezi, iar semnul vă va spune exact ceea ce indică lumina.

Tabelul listează unele sisteme comune de stare luminoasă care ajută operatorii să facă monitorizarea de bază și să folosească astfel de sistem în mod eficient:

Mai multe rafturi RFID de pe piață pot fi utilizate între ușile de andocare adiacente, cu antene pe ambele părți. În aceste configurații, orice notificare de lumină vă configurați ar trebui să fie în mod clar asociat cu ușa de aprovizionare corespunzătoare. Unele rafturi au luminile în partea de sus, astfel încât un muncitor de aprovizionare, la fiecare de aprovizionare s-ar putea să vadă lumina aprinsă din greșeală și să creadă că cititorul care funcționează este pe partea lui.

2.8.3 Măsurarea și interpretarea comportamentului sistemului

Deși a determina dacă un cititor este vizibil și functionează este un factor important în monitorizarea stării de sănătate a unui sistem RFID, nu este o măsură suficientă și relativ stabilă pe termen lung.  În scopul de a obține o mai bună înțelegere a modului în care o stație sau o colecție de stații este de fapt, aveți nevoie de o perspectivă asupra comportamentului de stație.

  Analiza comportamentului se bazează în principal pe o analiză statistică a performanței de cititor în trecut și o estimare în termen scurt despre comportamentul cititorului în viitor. Când ați înțeles cum un cititor lucrează, puteți începe să detectați modificări neobișnuite în acest comportament, să preziceți eșecul unui cititor și să determinați factorii care ar putea contribui la o pierdere în performanța cititorului.

 Deși o mare varietate de măsurători de comportament sunt disponibile, această secțiune se concentrează pe o zonă mică, ce este suficientă pentru a construi un sistem de monitorizare rezonabil și eficient. Ei vă spun când cititorii lucrează în mod corespunzător, când sunt afectați de mediu, când prezintă comportamente anormale și când unele condiții în curs de dezvoltare există și vor provoca o problemă în viitorul apropiat.

Imparțiera datelor în intervale de timp

Înainte de a analiza performanța măsurătorilor (care sunt valorile pe care le utilizați pentru a evalua bine o stație sau un set de stații în funcțiune), trebuie să înțelegeți o proprietate simplă, dar de multe ori trecută cu vederea de aceste măsurători. Măsurătorile au valori diferite și, prin urmare, semnificații diferite în momente diferite. În general, o măsură ar putea avea o valoare de dimineața și alta seara, sau o valoare luni și o alta miercuri, sau o valoare la începutul lunii și alta spre sfârșitul lunii. Variația valorilor de măsurare în timp este un rezultat al naturii ciclice sau periodice a unui comportament.

În plus, față de măsurătorile de performanță operaționale discutate, ar trebui să ofere sistemului de monitorizare unele capacități solide de analiză statistică. Înțelegerea naturii datelor furnizate de către un cititor este critică pentru interpretarea și folosirea eficientă a rezultatelor. Când capturăm o colecție de etichete instant cu date și valorile lor de timp, putem începe să răspundem la câteva întrebări fundamentale legate de organizarea și de distribuția datelor. Pentru a începe o analiză statistică, trebuie să grupăm datele în părți mici sau intervale bazate pe valorile de timp. În acest fel, avem un număr de etichete citite la fiecare două minute (ca un exemplu). Acest accent pus pe timp, desigur, este în conformitate cu proprietatea de timp fundamentală a tuturor măsurătorilor.

Măsurarea 1 : Volumul mediu de trafic al etichetelor ( Average Tag Traffic Volume – ATTV )

Această măsurare ne permite să înțelegem fluxul tipic al etichetelor prin intermediul stației și anticiparea de volum mediu al etichetelor care trec prin stație într-un anumit interval de timp. Pentru a realiza acest flux, sistemul de monitorizare surprinde numărul de etichete pe o perioadă de timp (ca un exemplu, etichetele pe minut sau pe cinci minute). Pentru a calcula această măsură, trebuie să adune următoarele date de la cititori:

Timpul în care aceste etichete au fost numărate, pe care îl utilizați apoi să împartă numărul de etichete într-un interval de timp pe care il specificăm pentru analiza statistică a ATTV.

Numărul de etichete venite de la cititor, pe care va trebui să le limităm, în funcție de modul în care cititorii lucrează.

Deoarece numărul de etichete citite în fiecare interval de timp poate fi foarte mare, intervalul de timp determină nivelul de carcteristici pe care dorim să il utilizăm în evaluarea acestei măsurători. Găsirea unei valori bune pentru intervalul de timp nu este dificil, dar este nevoie de un proces de încercare și testare a erorilor.

Contabilizarea numărului de etichete cu cititorii

Deșii numărarea etichetelor pare simplă, sistemul de monitorizare trebuie să țină cont de activitatea cititorului RFID. De exemplu, daca un pachet se mută pe o bandă rulantă, eticheta este activată și transmite valoarea sa EPC (codul produsului electronice). Dar nu face acest lucru doar o singură dată, el poate face acest lucru iar și iar atât timp cât eticheta se miscă de-a lungul benzii rulante.

Pentru cititorii mai sofisticați care trimit modificările de stat împreună cu informațiile etichetei, putem calcula ATTV folosind o ecuație standard, care nu are nevoie să fie revizuită pentru a se adapta la comportamentul cititorului. Dacă o etichetă este citită , nu mai sunt trimise valori CPE chiar dacă eticheta stă în fața unui cititor pentru o perioadă lungă de timp. Atunci când eticheta începe să se miște din nou și părăsește zona cititorului de detectare, cititorul trimite un mesaj către ascultător (echipamentul de interfață de exemplu), că o schimbare de poziție a avut loc – eticheta fiind mutată în afara intervalului.

Pentru cititorii care transmit continuu valorile etichetelor (sau pentru cititorii care sunt continuu interogați de către software-ul Savant, ceea ce duce de obicei în aceeași situație) modul de deplasare al etichetelor în zona de interogatoriu influențează măsurarea volumului trafic mediu.

Utilizarea ATTV pentru a monitoriza dacă un cititor este activ

Măsurarea volumului mediu poate fi interpretată ca o măsură a unui cititor, dacă au fost citite etichetele în orice perioadă activă de timp. În acest caz, trebuie doar să știm că cel puțin o etichetă a fost interogată. Dacă stabilim numărul maxim la o singură etichetă, în ecuația sistemului de monitorizare se produce o serie de 1 și 0 în acea perioadă de timp. 1 și 0 produce o matrice booleană care indică dacă un cititor a fost sau nu activ în perioada respectivă de timp.

Măsurarea 2: Erori de citire la un total citiri ( Read Errors to Total Reads )

O eroare este un eșec de a interpreta un semnal întors dintr-o etichetă. Prin măsurarea erorilor împotriva tuturor citirilor, putem vedea cât de bine o stație de RFID scanează și recunoaște etichetele și detectează astfel probleme, cum ar fi:

O etichetă, antenă, sau conexiune la rețea defectă;

Plasarea antenelor greșită;

Tipuri de etichete improprii pentru tipul de material conținut;

Interferențe de semnal în raza frecvențelor RFID;

Semnal de putere slab;

O scăpare de frecvență, care este mai mult lungă decât eticheta, trece prin domeniul de detectare al antenei.

Erorile de citire sunt asociate cu numărul de cate ori o antenă trebuie să verifice recipientul de intrare pentru a detecta în mod corespunzător eticheta. Pentru a calcula această măsură, trebuie să colectăm următoarele date de la cititori:

Numărul de citiri eronate;

Numărul de citiri încheiate cu succes;

Timpul în care aceste citiri au avut loc, astfel încât să putem evalua măsura pe diferite perioade de timp.

Măsurarea 3 : Rata citirilor eronate ( Read Error Change Rates )

Rata sau gradul de schimbări în rata citirilor eronate afectează stabilitatea stației RFID. Dacă rata citirilor eronate crește constant, atunci, înseamnă că anumite probleme de bază interferează cu performanța cititorului. Aceste probleme care stau la bază apar de multe ori în timp și putem descoperii un defect fie în proiectarea de stații fie în hardware în sine.

Doua tipuri diferite de metode pot detecta schimbări în rata de eroare – în esență, o metodă simplă, care detectează un anumit grad de schimbare și o metodă mult mai complexă care detecteaza rata de schimbare:

Gradul de schimbare: Această metodă simplă se uită la diferența cumulată a valorilor RETR peste timp și răspunde la întrebarea, sunt valorile în medie, în continuă creștere sau descreștere .

Rata de schimbare: Fără a intra în statistici, această metodă poate aduce înapoi amintiri de grafice. Această măsură presupune trasarea valorilor de pe axele x și y (în care x este intervalul de timp și y este valoarea RETR), găsind o linie de trend, prin valori, iar apoi determinarea pantei la linia de trend. Cu această măsură, știi dacă valorile RETR sunt crescătoare sau descrescătoare și rata la care modificarea este în mișcare în sus sau în jos.

Măsurarea 4 : Rata actuală față de rata prezisă de trafic ( Actual versus Predicted Traffic Rate )

 În timp ce colectăm aceste informații de trafic, diferite modele încep să apară, de exemplu:

În depozit, cititorii montați la ușile din centrele de distribuție au mai mult sau mai puțin previzibil volume de etichete ce se schimbă pe diferite zile ale săptămânii sau luni ale anului sau chiar de mai multe ori pe zi.

RFID sisteme de urmărire de inventar din magazine de vânzare cu mai multe amănunte chiar au definit mai clar comportamente periodice.

  Din aceste observații istorice, puteți începe pentru a detecta anomalii în caracteristicile de performanță ale cititorilor dumneavoastră. Sistemul dumneavoastră poate utiliza una din cele două abordări pentru a măsura APTR:

Metoda simplă: O abordare este pur și simplu de a calcula raportul dintre etichetele medii și etichetele actuale pe o rată a intervalului și ridică o alarmă în cazul în care raportul este mai mic sau mai mare decât era de așteptat;

O metodă mult mai complexă și puțin mai bună: această metodă ne ajută atât în detectarea de anomalii, precum și prevenirea problemelor. În această metodă, sistemul prezice traficul de etichete pe o perioadă scurtă de timp și apoi compară datele reale cu cele prezise. Pentru această metodă , avem nevoie de următoarele date :

Timpul în care etichetele sunt citite, pe care îl utilizăm pentru a compara citirile actuale într-un interval de timp pentru citirile prezise pentru același interval de timp. Acest lucru creează o valoare continuă, în creștere, care poate fi utilizată în procesul de predicție.

Valoarea reală ATTV pentru cititor în perioada de timp prezisă.

Măsurarea 5 : Timpul mediu între citirile eșuate( Mean Time Between Failure )

Aceste măsuri formează valori de bază pe care le putem folosi pentru a detecta problemele în sistemul RFID, deoarece aceasta se execută în cadrul organizației. Timpul mediu între citirile eșuate este o măsurătoare de inginerie convențională și este parte a unei măsuri strategice sau globale, care măsoară soliditatea și stabilitatea unui sistem.

  MTBF este o măsură la nivel înalt sau strategic , deoarece este o măsură a fiabilității sistemului și este conceput pentru a evalua performanța unui sistem complex de “lucruri”. În cazul nostru, aceste "lucruri" sunt componentele de sistem RFID – cititorii, antenele și rețeaua subordonată. Când se aplică această măsură la un sistem RFID, va măsura cât de bine lucrează în timp componentele acestui sistem având în vedere locația de desfășurare, amenințări ambientale sau de mediu, precum și fluxul continuu de trafic al cartelelor. MTBF măsoară rata de esec preconizată în timp bazându-se pe ratele de disfuncționalități ale componentelor individuale.  Pentru a calcula MTBF, avem nevoie de a determina sau de a aduna următoarele date:

Durata de viață: Aceasta este viața de funcționare totală a populației și este măsurată ca activitățile, de câteva ori în perioade de timp-durată la perioada de timp. Populația este numărul total de cititori pe care ii monitorizăm sau evaluăm. Activitățile sunt numărul de citiri asociate cu cititorii pe o perioadă specifică de timp.  Durata de viață este, de obicei, măsurată în ore.

Numărul de componente în sistemul RFID: De obicei, atunci când măsurăm MTBF, o componentă este un cititor. Cu toate acestea, o componentă ar putea fi o antenă sau un server de rețea. Luate împreună (cititori, antenele, serverele), acestea se referă la componentele din sistem. Fiecare dintre acestea ar putea avea o rată de eșec.

Cu aceste informații, rata de esec este asociată cu această componentă. Rata de MTBF este o măsurătoare a câte eșecuri a avut o componentă pe durata de viață a sistemului de măsurat. Ceea ce face MTBF atât de interesant și potențial atât de important pentru un sistem de monitorizare este capacitatea sa de a fuziona cu ratele de eșec a unui sistem cu mai multe componente diferite. Deoarece un sistem RFID are mai multe componente – cititori, rețele de antene, rețele, servere și componente de interfață sau servere Savant – statisticile MTBF oferă o modalitate puternică de a prezice ratele de eșec, bazate pe "cea mai slabă verigă" .

Capitolul 3 – Codificarea datelor în RFID

Introducere

La cursul de „Sisteme de telecomunicații în transporturi", am studiat printre altele și diverse tipuri de modulații digitale. Modulația digitală convertește un semnal digital într-un semnal analogic ce se poate transmite în bune condiții pe un canal dat, în general de tip trece-bandă. Generarea unui semnal analogic dintr-un semnal digital, conform unei modulații particulare, presupune o prelucrare relativ complexă. În cazul unor canale particulare, este însă posibil să înlocuim modulația cu o formă de prelucrare a semnalelor mult mai simplu de realizat, căci elementele de semnal sunt pulsuri rectangulare, numite codare de linie.

În general, este de dorit ca echipamentul de emisie-recepție să fie separat galvanic de canalul de transmisie. O astfel de separare se poate face cu condensatoare dar, de regulă, se utilizează transformatoare electrice pe miez de ferită, având raportul de transformare între primar și secundar 1:1.

Transformatorul separator transformă orice canal trece-jos, cum este și linia

telefonică, în canal trece-bandă, căci el oprește componentele de joasă frecvență ale semnalului. O condiție esențială pe care trebuie să o îndeplinească un cod de linie este ca semnalul ce-l reprezintă să aibă foarte puțină energie la frecvențe joase.

Vom descrie câteva coduri de linie utilizate în rețelele digitale.

3.2 Cod bipolar

Un prim exemplu de codare ce permite semnalului x(t) prin transformatorul separator este codul bipolar, definit astfel:

f + A 0<t<T pentru 1 binar x(t)

= <

f – A 0<t<T pentru 0 binar

Un exemplu de semnal codat bipolar este aratat în figura urmatoare :

Figura 3 Exemplu de semnal codat bipolar

Receptorul include un circuit de sincronizare de bit (pe scurt, sincrobit) care, bazat numai pe tranzițiile din semnalul recepționat, aduce în fază cu tactul de la emisie un tact de recepție care are nominal aceeași perioadă T dar, fiind generat de un oscilator local, are o perioadă diferită, să spunem T. Sincrobitul încearcă în permanență să reducă la zero diferența tsT =T-T, care poate fi pozitivă sau negativă în diverse perioade de timp. Sau, un lung șir de 0 sau de 1 poate duce la pierderea sincronismului și la citirea greșită a datelor la recepție

3.3 Cod cu inversarea alternată a mărcii

Una din soluțiile la această problemă este utilizarea unui cod denumit „cod cu inversarea alternată a mărcii" (în engleză, AMI: Alternate Mark Inversion). Prin „marca" trebuie să înțelegem 1 logic, după cum „spatiu" înseamnă 0 logic într-o terminologie moștenită din perioadă de început a transmisiunilor digitale când telegrafia era singurul serviciu de acest fel. În codul AMI, 1 logic se transmite alternativ că + A și – A, iar 0 logic este reprezentat prin tensiune zero. Așadar, un lung șir de 1 logic asigură tranziții la fiecare bit. Un șir lung de 0 logic, însă, nu conține tranziții și poate duce la pierderea sincronizării la recepție.

3.4 Cod B8ZS

Un remediu aplicat în practică este B8ZS (citim: cod bipolar cu substituirea a 8 zerouri). Acesta este un cod AMI la care se adaugă următoarele reguli de codare:

Dacă apare un octet cuprinzand numai biti de zero, iar ultimul puls de tensiune precedănd acest octet era pozitiv, cele opt zerouri se codează drept 000 + – 0 – + .

Dacă apare un octet cuprinzand numai bit de zero, iar ultimul puls de tensiune precedănd acest octet era negativ, cele opt zerouri se codează drept 000 – + 0 + – .

Această tehnică încalcă două reguli de codare AMI. Un eveniment improbabil să fie cauzat de zgomot sau de alte imperfecțiuni de transmisie. Receptorul recunoaște combinația și interpretează octetul drept constând numai din zerouri .

3.5 Cod

Un alt cod de linie foarte cunoscut este codul . În această metodă de semnalizare, ilustrată în figura 3.1, simbolul 1 este reprezentat printr-un puls pozitiv de amplitudine A urmat de un puls negativ de amplitudine -A, ambele pulsuri având o lățime de o jumătate de bit. Pentru simbolul 0, polaritățile acestor două pulsuri sunt inversate. Codul Manchester suprima componența de curent continuu și are componente de joasă frecvență relative nesemnificative, indiferent de proprietățile statistice ale semnalului. Această proprietate deosebit de utilă în anumite aplicații este obținută însă cu prețul dublării benzii de frecvență necesare pentru transmisie, ca o consecință directă a înjumătățirii intervalului de timp elementar de la T la T 12.

Figura 3.1 Cod

Este cea mai întâlnită metodă de codare folosită pentru transmisii în infraroșu. Durata de bit este însă poziția impulsului este diferită pe această durată:

Pentru 1 se dă un impuls în a doua jumătate a bitului;

Pentru 0 se dă un impuls în prima jumătate a bitului.

Exemplu:

Transmisie în cod

Figura 3.2 Transmisie in cod

Durată minimă și durata maximă sunt egale, și este folosit chiar și în transmisiile în medii solide în rețelele internet. În rețeaua principală este însă urmărită tranziția de la mijlocul fiecărui interval și se judecă astfel :

Daca este 1 se face o tranziție la mijlocul intervalului din 0 în 1;

Daca este 0 se face o tranziție la mijlocul intervalului din 1 în 0.

Se practică o secvență de biți de sincronizare pentru ca receptorul să cunoască precis care este începutul transmisiei. La telecomenzi această tehnologie se numește RC5.

Capitolul 4 – SGBD

4.1 Introducere

Sistemele de gestiune a bazelor de date (în limba engleză "database management system" – SGDB) reprezintă totalitatea programelor utilizate pentru crearea, interogarea și întreținerea unei baze de date. Include două categorii de module: module care sunt comune cu cele ale sistemelor de operare ale calculatoarelor și module cu funcții specifice bazei de date. Subsistemele monitor conțin programele de control al perifericelor și sistemul de gestiune a fișierelor. Subsistemele externe sunt alcătuite din procesorul de definiție și programul de administrare. Alături de acestea există programe de descriere a bazei de date și cereri de prelucrare.Între utilizator și sistem există două interfețe: definirea bazei de date și utilizarea bazei de date. Definirea unei baze de date se execută sub controlul procesorului de definiție (PD), capabil să prelucreze programe de descriere, formulate folosind limbaje specializate cunoscute sub denumirea de limbaje de definiție a datelor (LDD).

Termenul de bază de date apare în 1967 și reprezintă o colecție de informații corelate despre subiectul studiat, relațiile logice dintre aceste informații și tehnicile de prelucrare corespunzătoare (sortare, regăsire, apreciere, ștergere, adăugare, inserare, modificare).

Sistemul privind bazele de date, ce permite accesul utilizatorului la date printr-o gestiune a bazelor de date S.G.B.D., reprezintă sistemul de programe care permite construirea bazelor de date, introducerea de înregistrări în bazele de date și dezvoltarea de aplicații limbaj de nivel înalt, apropiat modului obișnuit de operare; el reprezintă o interfață între utilizator și sistemul de operare.

Orice sistem de gestionare a bazelor de date conține:

– limbajul de descriere a datelor (LDD), care permite descrierea structurii bazei de date, a componenței, a relațiilor dintre componente, a drepturilor de acces al utilizatorilor la baze de date (BD);

– limbajul de cereri (LC) este limbajul în care se scriu programele pentru realizarea prelucrării datelor;

– limbajul de prelucrare a datelor (LPD), care permite operații asupra BD, cum ar fi încărcarea BD, inserarea, ștergerea, căutarea sau modificarea unui element, realizarea de statistici.

Principalele sarcini ale gestionarului bazei de date sunt:

– reducerea redundanței prin identificarea informațiilor comune și alcătuirea corespunzătoare a aplicațiilor;

– eliminarea inconsistențelor ce rezultă din reducerea redundanței;

– utilizarea simultană a datelor de mai mulți utilizatori;

– standardizarea informațiilor;

– asigurarea securității BD prin acordarea și urmărirea modului de acces al utilizatorilor la componentele BD;

– asigurarea integrității BD;

– asigurarea sincronizării în cazul utilizării simultane a BD de mai mulți utilizatori sau a distribuirii informației pe mai multe sisteme.

În raport de modul de exploatare a BD, utilizatorii se împart în următoarele clase:

– utilizatorii obișnuiți sunt utilizatorii care obțin informațiile fără a avea cunoștințe de programare;

– programatorii de aplicații scriu programe în limbajul de cereri, acestea sunt apoi compilate și memorate în fișiere program, putând fi lansate în execuție prin invocarea numelui asociat lor.

Administratorul bazei de date este cel care stabilește structura inițială a bazei de date și modul de memorare a datelor la nivel fizic, acordă utilizatorilor dreptul de acces la baza de date sau părți ale ei, stabilește condițiile pentru asigurarea securității și integrității datelor, modifică structura BD dacă este nevoie, asigură întreținerea BD făcând copii periodice și reconstituind BD în cazul în care au apărut erori și răspunde de modul de utilizare a bazei de date.

Administratorul sistemului de baze de date, care stabilește bazele de date de pe un sistem de calcul, alocă spații de memorare și asigură drepturi de acees.

Cele mai multe SGBD-uri conțin și o colecție de utilitare folosite în diferitele aplicații, cum sunt:

– procesoare de limbaje de cereri;

– editoare de rapoarte;

– subsisteme de reprezentări grafice;

– posibilități de lucru tabelat;

– procesoare de limbaje naturale;

– programe statistice;

– generatoare de aplicații.

Sistemele de gestiune a bazelor de date sunt sisteme informatice specializate în stocarea și prelucrarea unui volum mare de date, numărul prelucrărilor fiind relativ mic. Termenul de bază de date se va referi la datele de prelucrat, la modul de organizare a acestora pe suportul fizic de memorare, iar termenul de gestiune va semnifica totalitatea operațiilor ce se aplică asupra datelor din baza de date.

În arhitectura unui sistem de baze de date SGBD ocupă locul central.

Un SGBD este ansamblul software interpus între utilizatori și baza de date și este un interpretor de cereri de acces sau regăsire de date în baza de date, execută cererea și returnează rezultatul. SGBD este un sistem de programe care facilitează procesul definirii, construcței, organizării și manipulării datelor pentru diverse aplicații. Utilizatorul are acces la SGBD prin intermediul unei interfețe (aplicație) cu ajutorul căreia stabilesc parametrii interogării și se primește răspuns; întreg ansamblul este descris în Figura 5 .

Figura 4 Ansamblul software interpus intre utilizatori si baza de date

Organizarea pe trei niveluri a sistemelor de baze de date este strâns legată de conceptul de independență a datelor, în sensul că sistemul bazei de date poate fi modificat la orice nivel fără a afecta nivelurile superioare. Independența datelor poate fi privită în două moduri, corespunzătoare nivelurilor conceptual (logic) și intern (fizic).

Independența logică a datelor reprezintă capacitatea modificării schemei conceptuale fără a provoca modificări în schema externă sau în programele de aplicațe. Schema conceptuală se poate modifica prin mărirea bazei de date datorită adăugării de noi tipuri de înregistrări (o nouă coloană într-o tabelă) sau date (înregistrări) sau micșorarea bazei de date în cazul ștergerii unor înregistrări.

Independența fizică a datelor este dată de capacitatea de schimbare a schemei interne fără modificarea schemei conceptuale sau externe.

Funcționarea unui SGBD se realizează prin comenzi specifice limbajului SQL. Nivelele conceptuale și interne nu sunt distinct delimitate, ele fiind adresate printr-un limbaj comun numit DDL – Data Definition Language, utilizat pentru administrarea și proiectarea bazei de date în definirea ambelor scheme. Dacă SGBD are o delimitare clară între nivelul conceptual și cel intern, atunci DDL se folosește pentru comenzile facute la nivel conceptual, iar pentru specificarea schemei interne se folosește limbajul SDL – Storage Definition Language. Pentru cel de al treilea nivel, extern, se folosește limbajul VDL – View Definition Language, destinat utilizatorilor și pentru interfața acestora cu nivelul conceptual. Pentru operațiile tipice legate de căutare, inserare, ștergere și modificarea datelor, SGBD dispune de un limbaj de manipulare numit DML – Data Manipulation Language.

4.2. Interfețe SGBD

Un SGBD este un ansamblu complex de programe care asigură interfața între o bază de date și utilizatorii acesteia. SGBD este componenta software a unui sistem de baze de date care interacționează cu toate celelalte component, asigurând legătura și interdependența între ele.

Un SGBD oferă interfețele corespunzătoare tuturor categoriilor de utilizatori pentru a facilita legătura acestora cu baza de date. Principalele tipuri de interfețe:

• Interfețe pe bază de meniuri – care oferă utilizatorilor o listă de opțiuni (meniuri) pentru formularea interogărilor.

• Interfețe grafice – afișează utilizatorului un set de diagrame, cererile sunt formulate prin manipularea acestor diagrame. De cele mai multe ori interfețele grafice sunt asociate cu meniurile.

• Interfețe bazate pe videoformate – se utilizează pentru introducerea de noi date, actualizarea bazei de date și căutare.

• Interfețe în limbaj natural – acceptă comenzi scrise în limba engleză sau alte limbi de circulație internațională. Interpretarea cererilor se face pe baza unui se standard de cuvinte cheie ce sunt interpretate pe baza schemei interne.

• Interfețe specializate pentru cereri repetate (limbaj de comandă) – sunt destinate unei anumite categorii de utilizatori, de exemplu pentru angajații unei bănci se implementează un mic set de comenzi prescurtate pentru a micșora timpul necesar introducerii comenzii.

• Interfețe pentru administrarea bazei de date – se utilizează pentru comenzile privilegiate utilizate de administratorii bazei de date și se referă la crearea de conturi, parole, setarea parametrilor sistemului, autorizarea intrării pe un anumit cont, reorganizarea structurii de stocare a datelor din baza de date, accesul la înregistrări.

Exemple de SGBD: MySQL, Microsoft SQL, Microsoft Access, Visual FoxPro, Oracle.

4.3 Funcții și servicii oferite de un SGBD

Un SGBD trebuie să asigure funcțiile (Figura 4.1):

• funcția de descriere a datelor – se face cu ajutorul LDD, realizându-se descrierea atributelor din cadrul structurii bazei de date, legăturile dintre entitățile bazei de date, se definesc eventualele criterii de validare a datelor, metode de acces la date, integritatea datelor. Concretizarea acestei funcții este schema bazei de date.

• funcția de manipulare – este cea mai complexă și realizează actualizarea și regăsirea datelor.

• funcția de utilizare – asigură mulțimea interfețelor necesare pentru comunicare a tuturor utilizatorilor cu baza de date.

Categorii de utilizatori:

1. Neinformaticieni – beneficiarii informației, nu trebuie să cunoască structura bazei de date, nu trebuie să programeze aplicații, ci doar să le folosească prin intermediul unei interfețe suficient de prietenoase.

2. Informaticieni – crează structura bazei de date și realizează procedurile complexe de exploatare a bazei de date;

3. Administratorul bazei de date – utilizator special, cu rol hotărâtor în funcționarea optimă a întregului sistem.

• funcția de administrare – administratorul este cel care realizează schema conceptuală a bazei de date, iar în perioada de exploatare a bazei de date autorizează accesul la date, reface baza în caz de incident.

• funcția de protecție a bazei de date – ansamblul de măsuri necesare pentru asigurarea integrității (semantică, acces concurent, salvare/restaurare) și securității datelor (autorizare acces, utilizare viziuni, criptare).

Figura 4.1 Functiile SGBD

Prin acestea, un SGBD trebuie să asigure:

• definirea – crearea bazei de date;

• introducerea (adăugarea) datelor în baza de date;

• modificarea structurii sau a unor date deja existente în baza de date;

• ștergerea datelor din baza de date;

• consultarea bazei de date – interogare/extragerea datelor.

În plus un SGBD mai asigură și alte servicii:

• suport pentru limbaj de programare;

• interfață cât mai atractivă pentru comunicarea cu utilizatorul;

• tehnici avansate de memorare, organizare, accesare a datelor din baza de date;

• utilitare încorporate: sistem de gestiune a fișierelor, listelor, tabelelor etc.;

• “help” pentru ajutarea utilizatorului în lucrul cu baza de date.

Apariția și răspândirea rețelelor de calculatoare a dus la dezvoltarea SGBD-urilor în direcția multiuser( mai mulți utilizatori folosesc simultan aceeași bază de date).

Principalul avantaj al rețelelor a fost eficiența mult sporită de utilizare a resurselor sistemelor de calcul: la o bază de date aflată pe un server central au acces simultan mai mulți utilizatori, situați la distanță de server, de unde rezultă o bună utilizare a resurselor server-ului și o economie de memorie datorată memorării unice a bazei de date.

Un SGBD este dotat cu un limbaj neprocedural de interogare a bazei de date(SQL ) care permite accesul rapid și comod la datele stocate în baza de date.

4.4 Activitățile asigurate de SGBD

Un SGBD trebuie să asigure următoarele activități:

• definirea și descrierea structurii bazei de date – se realizează printr-un limbaj propriu, limbaj de definire a datelor (LDD), conform unui anumit model de date;

• încărcarea datelor în baza de date – se realizează prin comenzi în limbajul propriu și limbajul de manipulare a datelor (LMD);

• accesul la date – se realizează prin comenzi specifice din limbajul de manipulare a datelor. Accesul la date se referă la operațiile de interogare și actualizare.

Interogarea este complexă și presupune vizualizarea, consultarea, editarea de situații de ieșire (rapoarte, liste, regăsiri punctuale).

Actualizarea presupune trei operațiuni: adăugare, modificare (efectuate prin respectarea restricțiilor de integritate ale bazei de date) și ștergere;

• întreținerea bazei de date – se realizează prin utilitări proprii ale SGBD;

• reorganizarea bazei de date – se face prin facilități privind actualizarea structurii bazei de date și modificarea strategiei de acces. Se execută de către administratorul bazei de date;

• securitatea datelor – se referă la asigurarea confidențialității datelor prin autorizarea și controlul accesului la date, criptarea datelor, realizarea de copii ale programelor și fișierelor de bază.

4.5 Obiectivele unui SGBD

Un SGBD are rolul de a furniza suportul software complet pentru dezvoltarea de aplicații informatice cu baze de date.

El trebuie să asigure:

• minimizarea costului de prelucrare a datelor

• reducerea timpului de răspuns

• flexibilitatea aplicațiilor

• protecția datelor.

Pentru satisfacerea performanțelor enumerate, SGBD trebuie să asigure un minim de obiective.

1. Asigurarea independenței datelor – trebuie privită din două puncte de vedere:

independența logică – se referă la posibilitatea adăgării de noi tipuri de înregistrări de date sau extinderea structurii conceptuale, fără a determina rescrierea programelor de aplicație;

independența fizică – modificarea tehnicilor fizice de memorare fără a determina rescrierea programelor de aplicație.

2. Asigurarea redundanței minime și controlate a datelor –stocarea informațiilor în bazele de date se face astfel încât datele să nu fie multiplicate. Totuși, pentru a îmbunătăți performanțele legate de timpul de răspuns, se acceptă o anumită redundanță a datelor, controlată, pentru a asigura coerența bazei de date și eficiența utilizării resurselor hardware.

3. Asigurarea facilităților de utilizare a datelor – presupune ca SGBD-ul să aibă anumite componente specializate pentru:

folosirea datelor de către mai mulți utilizatori în diferite aplicații – datele de la o aplicație trebuie să poată fi utilizate și în alte aplicații.

accesul cât mai simplu al utilizatorilor la date – fără ca ei să fie nevoiți să cunoască structura întregii baze de date; această sarcină cade în seama administratorului bazei de date.

existența unor limbaje performante de regăsire a datelor – care permit exprimarea interactivă a unor cereri de regăsire a datelor.

sistemul de gestiune trebuie să ofere posibilitatea unui acces multicriterial la informațiile din baza de date – spre deosebire de sistemul clasic de prelucrare pe fișiere unde există un singur criteriu de adresare, cel care a stat la baza organizării fișierului.

4. Asigurarea securității datelor împotriva accesului neautorizat.

5. Asigurarea coerenței și integrității datelor împotriva unor ștergeri intenționate sau neintenționate – se realizează prin intermediul unor proceduri de validare, a unor protocoale de control concurent și a unor proceduri de refacere a bazei de date.

6. Asigurarea partajabilității datelor – se referă pe de o parte la asigurarea accesului a mai multor utilizatori la aceleași date și de asemenea la posibilitatea dezvoltării unor aplicații fără a se modifica structura bazei de date.

7. Asigurarea legăturilor între date – corespund asocierilor ce se pot realiza între obiectele unei aplicații informatice. Orice SGBD trebuie să permită definirea și descrierea structurii de date, precum și a legăturilor dintre acestea, conform unui model de date (de exemplu, modelul relațional).

Administrarea și controlul datelor – sunt asigurate de SGBD, în sensul că datele pot fi folosite de mai mulți utilizatori în același timp, iar utilizatorii pot avea cerințe diferite și care pot fi incompatibile. SGBD trebuie să rezolve probleme legate de concurență la date, problemă care apare mai ales în lucrul în mediu de rețea de calculatoare.

Capitolul 5 – XML

5.1 Introducere

eXtensible Markup Language(XML) este un meta-limbaj de marcare recomandat de Consorțiul Web pentru crearea de alte limbaje de marcare, cum ar fi XHTML, RDF, RSS, MathML, SVG, OWL etc. Aceste limbaje formează familia de limbaje XML.

Meta-limbajul XML este o simplificare a limbajului SGML (din care se trage și HTML) și a fost proiectat în scopul transferului de date între aplicații pe internet, descrierea structurată de date. XML este acum și un model de stocare a datelor nestructurate și semi-structurate în cadrul bazelor de date native XML.

Datele XML pot fi utilizate în limbajul HTML,acestea permit o identificare rapidă a documentelor cu ajutorul motoarelor de căutare. Cu ajutorul codurilor javascript, php etc. fișierele XML pot fi înglobate în paginile de internet, cel mai elocvent exemplu este sitemul RSS care folosește un fișier XML pentru a transporta informațiile dintr-o pagină web către mai multe pagini web.

Avantaje:

– extensibilitate (se pot defini noi indicatori dacă este nevoie)

– validitate (se verifică corectitudinea structurală a datelor )

– oferă utilizatorilor posibilitatea de a-și reprezenta datele într-un mod independent de aplicație

XML este simplu și accesibil – sunt fișiere text create pentru a structura, stoca și a transporta informația , poate fi editat, modificat foarte ușor (necesită doar un editor text simplu precum notepad, wordpad etc.)

Ce este XML

După cum sugerează și numele, este un sistem extensibil de marcare , adică , mai precis , este un sistem de marcare similar cu HTML , doar că este mult mai bun și mai dinamic, diferența esențială fiind că tagurile nu sunt definite, programatorul fiind liber să experimenteze.

Ce nu este XML

Poate este dificil de înțeles, dar fișierele XML nu fac nimic, sunt doar secvențe de text create pentru a structura , depozita și transporta informațiile .

5.2 Proprietăți

XML structurează datele (informațiile)

Prin date structurate intelegem lucruri ca spreadsheets, liste de contacte, parametri de configurație, tranzacții financiare sau desene tehnice. XML este un set de reguli (poți să le consideri și convenții) pentru a crea formate text care iți permit să structurezi datele. XML nu este un limbaj de programare și nu trebuie sa fii programator pentru a-l invăța și folosi. Cu XML, unui calculator îi este ușor să genereze și să citească datele, cât și să se asigure că structura datelor este corectă. XML evită problemele obișnuite ale limbajelor de programare: este extensibil, independent de platformă și suportă internaționalizarea și localizarea. XML este complet compatibil cu Unicode.

XML seamană un pic cu HTML

Ca și HTML, XML foloseste tags-uri (cuvinte cuprinse în '<' și '>') și attribute (de forma nume="valoare"). Pe când HTML specifică ce înseamnă fiecare tag și atribut, și deseori cum va apărea textul marcat cu acestea în browser, XML folosește taguri doar pentru a delimita bucăți de date, lasând interpretarea acestor date cu totul în seama aplicației care le citeste. Cu alte cuvinte, dacă vezi "<p>" într-un fișier XML, nu trebuie să presupui că este un paragraf. În funcție de context, poate fi un preț, un parametru, o persoană (sau un cuvant care nici măcar nu începe cu p).

XML este text, dar nu e făcut pentru a fi citit

Programe care produc spreadsheets, liste de contacte și alte tipuri de date structurate deseori păstrează datele pe hard, folosind un format binar sau text. Un avantaj al formatului text este că permite utilizatorului, dacă este necesar, să vizualizeze fișierul fără a folosi programul care l-a produs. Adică poți citi datele (textul) cu editorul tău de text preferat. De asemenea, formatul text face debugging-ul mai ușor pentru developeri. Ca și HTML, fișierele XML sunt fișiere pe care utilizatorii nu sunt obligați să le citească, dar pot face acest lucru daca au nevoie. Comparat cu HTML, regulile XML permit mai puține variații. Un tag uitat sau un atribut fără ghilimele face un fișier XML inutilizabil, pe când în HTML acest lucru este permis. Specificația XML interzice unei aplicații să încerce să ghicească ce a vrut să facă creatorul unui fișier XML greșit. Dacă apare o greseală, aplicația trebuie să oprească citirea și să raporteze o eroare.

XML este 'vorbăreț' prin design

Deoarece XML este un format text și foloseste taguri pentru a delimita datele, fișierele XML sunt aproape întotdeuna mai mari decât formatele binare. Designerii XML au luat această decizie pentru motive bune. Avantajele formatului text sunt evidente (vezi punctul 3), iar dezavantajele pot fi de obicei compensate la un alt nivel. Spațiul pe disk este mai ieftin decât era în trecut. Programe de compresie ca zip și gzip pot comprima fișierele foarte bine și foarte rapid. În plus, protocoluri de comunicare ca protocolul modem și HTTP/1.1, protocolul de bază al web-ului, pot comprima datele din mers, economisind bandwidth-ul la fel de bine ca formatul binar.

XML este o familie de tehnologii

XML 1.0 este specificația care definește ce sunt tagurile și atributele. Mai departe de XML 1.0, "familia XML" este un set de module (în continuă creștere) care oferă servicii folositoare pentru îndeplinirea unor lucruri importante și folosite deseori. XLink descrie un mod standard de a adauga hyperlinkuri unui fișier XML. XPointer este o sintaxă în dezvoltare, folosită la identificarea unor părți dintr-un document XML. Un XPointer este asemănător cu un URL, dar în loc sa indice un document web, indică o parte dint-un fișier XML. CSS, limbajul style sheet, se poate aplica la XML la fel ca la HTML. XSL este limbajul avansat style sheet. Este bazat pe XSLT, un limbaj de transformare folosit pentru a rearanja, adăuga sau șterge taguri și atribute. DOM este un set standard de funcții pentru manipularea fișierelor XML (și HTML) dintr-un limbaj de programare. XML Schemas 1 și 2 ajută developerii să definească precis structura fișierelor XML, in formatul creat de ei. Alte module și utilități sunt înca în dezvoltare.

XML e nou, dar nu chiar atat de nou

Dezvoltarea XML a început in 1996 și XML a devenit o recomandare W3C din Februarie 1998, ceea ce te poate face să crezi că este o tehnologie tânără. De fapt, această tehnologie nu e chiar atât de nouă. Înaintea XML-ului a fost SGML, creat la începutul anilor '80, standard ISO din 1986, și folosit pe scară largă pentru proiecte de documentație mari. Dezvoltarea HTML a început in 1990. Designerii XML-ului au preluat cele mai bune părți din SGML, folosind și experienta oferită de HTML, și au produs ceva nu mai puțin puternic decât SGML, dar cu mult mai regulat și mai usor de folosit. Unele evoluții însă sunt greu de distins de revoluții. Aici trebuie spus că în timp ce SGML este folosit în principal pentru documentații tehnice și mai puțin pentru alte feluri de date, în cazul XML se întamplă exact contrariul.

XML tranformă HTML în XHTML

Există o importantă aplicație XML care are format de document: XHTML, succesorul HTML-ului. XHTML are multe din elementele HTML-ului. Sintaxa a fost schimbată un pic pentru a corespunde regulilor XML. Un format bazat pe XML moștenește sintaxa XML și o constrânge în mai multe feluri (spre exemplu, XHTML permite folosirea "<p>", dar nu a "<r>"); totodată, se adaugă înțeles sintaxei (XHTML spune ca "<p>" înseamnă "paragraph", și nu "preț", "persoană" sau altceva).

XML este modular

XML iți permite să definești un nou format de document combinând și refolosind alte formate. Deoarece cele două formate pot folosi elemente sau atribute cu același nume, trebuie să ai grijă la combinarea lor (înseamnă "<p>" "paragraf" dintr-un format, sau "persoană" din celălalt format?). Pentru a elimina confuzia, XML are un mecanism numit namespace(domenii pentru nume). XSL și RDF sunt exemple de formate bazate pe XML care folosesc namespace-uri. XML Schema este concepută cu acest suport pentru modularizare. Această modularizare la nivelul definirii unui document XML face posibilă combinarea a două scheme pentru a forma o a treia, care definește un document combinat (combinație de documente definite de cele două scheme inițiale).

XML este baza RDF-ului și Web-ului Semantic

Resource Description Framework (RDF), al W3C, este un format XML text care suportă descrierea resurselor și aplicațiilor meta-date, cum ar fi playlist-uri pentru muzică, colecții foto și bibliografii. Spre exemplu, RDF iți poate permite să identifici oameni într-un album foto (pentru web) folosind informații dintr-o listă de contacte; apoi clientul tău mail ar putea trimite automat un mail acestor persoane, anunțându-i că fotografiile lor sunt pe web (on-line). Cum HTML a integrat documente, imagini, sisteme de meniuri și formulare, RDF este o unealtă care permite o integrare mai profundă, pentru a transforma web-ul un pic mai mult într-un web semantic. La fel cum oamenii au nevoie de o convenție care să stabilească înțelesurile cuvintelor cu care comunică, și calculatoarele au nevoie de același lucru pentru a comunica eficient. Descrierile formale dintr-o anumită categorie (cumparare sau producție, spre exemplu) sunt numite ontologii și sunt o parte necesară a web-ului semantic. RDF, ontologiile și reprezentarea înțelesului pentru a permite calculatoarelor să ajute munca oamenilor, sunt parte a Activității pentru Web-ul Semantic.

XML functionează pe orice platformă, este suportat bine și nu are nevoie de licență

Alegând XML pentru un proiect, vei putea folosi un număr mare de aplicații (este posibil ca una dintre ele să poată face deja ce ai tu nevoie) și vei avea acces la o comunitate de ingineri experimentați care te pot ajuta. A folosi XML este asemănător cu a alege SQL pentru baza de date: tot trebuie să-ți construiești baza ta de date și programele (și procedurile) care îți permit să o folosești, dar există și multe unelte gata făcute și o multitudine de oameni care te pot ajuta. Și pentru că nu trebuie licență pentru a folosi XML, nu trebuie să platești nimic nimănui. Deși XML nu este întotdeauna cea mai bună soluție, se merita cel puțin să îl consideri printre opțiuni.

Capitolul 6 – Descrierea echipamentului

6.1 Sursa de alimentare a sistemului

Pentru alimentarea sistemului este necesară o tensiune stabilizată de 24V, tensiune care alimentează motorul și sursa de 12V/1A.

Sursa de 12V/1A asigură tensiunea necesară alimentării celorlalte module ale sistemului:

modul de control acces;

modul de relee;

modul de fotocelule.

Sursă stabilizată de 24V, compusă din : etaj de transformare și filtrare a tensiunii, etaj de reglare și stabilizare a tensiunii de ieșire și etaj de filtrare final.

Figura 6 Sursa stabilizata de 24V

Etaj de transformare și filtrare a tensiunii de intrare:

Pentru transformarea tensiunii de la rețea 230V/50Hz în tensiune de 24V s-a folosit un transformator tip TOR bobinat (TRAF PETRA cod: 905020-445). Ieșirile din înfășurarea primară sunt de culoare verde, iar cele din înfășurarea secundară sunt roșu și galben.

Redresarea curentului de 24V alternativ în 24V curent continuu s-a realizat folosind o punte de diode tip 1N4007 (diodă redresoare de 1A/700V).

Etajul de filtrare al tensiunii:

Filtrarea tensiunii de curent continuu s-a realizat folosindu-se un bloc de doi condensatori, unul nepolarizat celălalt electrolitic.

C1- condensator de 100nF din poliester metalizat;

C2- condensator de 1000µF/35V electrolitic cu aluminiu.

Etajul de reglare și stabilizare a tensiunii

Pentru stabilizarea tensiunii s-a folosit un circuit integrat tip LM217T. Acest circuit integrat este folosit ca regulator de tensiune având ca tensiune internă de referință 1,25V.

VIN = max 40V

VOUT = 1,2 la 37V

Curent maxim de ieșire = 1,5A

Reglarea tensiunii de ieșire se face cu un divizor extern format din rezistorul R1 și potențiometrul R2.

Dioda D1 asigură protecția la scurtcircuit a tensiunii de intrare, iar dioda D2 asigură protecția la scurtcircuit a tensiunii de ieșire.

Etajul final de filtrare

Filtrarea tensiunii de ieșire se realizează cu un condensator electrolitic:

C4-condensator de 10µF/35V electrolitic cu aluminiu.

La bornele J3 și J4 se poate conecta o baterie de 24V (sau două de 12V în serie), atunci când nu beneficiem de o sursă de curent (230V-50Hz)

6.1.2 Sursă stabilizată de 12V, compusă din etaj de filtrare a tensiunii de intrare, etaj de stabilizare și etaj de filtrare al tensiunii de ieșire.

Figura 6.1 Sursa stabilizata de 12V

Etaj de filtrare a tensiunii de intrare:

Filtrarea tensiunii de intrare se realizează cu un filtru format din doi condensatorii unul nepolarizat celălalt electrolitic.

C6- condensator de 220µF/35V electrolitic cu aluminiu;

C7- condensator de 100nF din poliester metalizat.

6.1.2.2 Etaj de stabilizare a tensiuni de intrare:

Stabilizarea tensiunii de intrare și conversia acesteia din 24V în 12V se realizează cu circuitul integrat LM7812CT.

Acesta este un circuit integrat cu tensiune fixă de ieșire respectiv 12V.

6.1.2.3 Etaj de filtrare a tensiunii de ieșire:

Filtrarea tensiunii de ieșire se realizează cu un condensator electrolitic și cu un condensator nepolarizat:

C8- condensator de 220µF/35V electrolitic cu aluminiu.

C9- condensator de 100nF din poliester metalizat.

6.2 Funcționarea motorului care acționează ușa garajului:

Din schema alăturată se observă că motorul este comandat prin intermediul releului K1 (releu de 24V cu două rânduri de contacte).

Sensul de rotație al acestuia este dat de cuplarea și decuplarea releului. Mai bine zis se inversează plusul cu minusul tensiunii de alimentare.

Figura 6.2 Functionarea motorului care actioneaza garajului

Reglarea capătului de cursă se realizează prin intermediul unor limitatoare de cursă.

În momentul când se cuplează motorul se dă comandă și speakerului, asigurându-se astfel avertizarea acustică.

CUPRINS

Capitolul 1 – Control acces

Introducere

Cheile control accesului

Sisteme complete de management al parcării

1.4 Sistemul în timp real pentru monitorizarea parcării

Capitolul 2 – RFID ( Radio Frequency Identification

2.1 Introducere

2.2 Utilizarea rețelei RFID

2.3 Alcătuirea unei etichete pasive:Cum funcționează și alegerea perfectă

2.4 Transmiterea și recepționarea semnalelor

2.5 Testarea echipamentului

2.5.1 Echipamentul pentru testare

2.5.2 Măsurarea pentru AEN în timpul operațiunilor normale

2.6 Alegerea echipamentului

2.6.1 Criteriul de achiziționare al cititorului RFID

2.6.2 Testarea performanței cititorului

2.6.3 Configurarea unui test de bandă transportoare

2.6.4 Rularea unui test pe banda transportoare

2.6.5 Interpretarea rezultatelor

2.6.6 Alegerea tipului de conectivitate

2.7 Echipamentul de interfață

2.8 Monitorizarea rețelei RFID

2.8.1 Configurarea a două tipuri de monitorizare

2.8.2 O interfață simplă om : Monitorizarea sistemului de către operatori

2.8.3 Masurarea și interpretarea comportamentului sistemului

Capitolul 3 – Codificarea datelor in RFID

3.1 Introducere

3.2 Cod bipolar

3.3 Cod cu inversare alternantă a mărcii

3.4 Cod B8ZS

3.5 Cod Manchester

Capitolul 4 – Sistemele de gestiune a bazelor de date ( SGBD

4.1 Introducere

4.2 Interfețe SGBD

4.3 Funcții și servicii oferite de un SGBD

4.4 Activitățile asigurate de SGBD

4.5 Obiectivele unui SGBD

Capitolul 5 – eXtensible Markup Language ( XML

5.1 Introducere

5.2 Proprietăți

Capitolul 6 – Descrierea echipamentului

6.1 Sursa de alimentare a sistemului

6.1.1 Sursa stabilizata de 24V

6.1.1.1 Etaj de transformare și filtrare a tensiunii de intrare

6.1.1.2 Etaj de filtrare al tensiunii

6.1.1.3 Etaj de reglare și stabilizare a tensiunii

6.1.1.4 Etaj final de filtrare

6.1.2 Sursa stabilizată de 12V

6.1.2.1 Etaj de filtrare a tensiunii de intrare

6.1.2.2 Etaj de stabilizare a tensiunii de intrare

6.1.2.3 Etaj de filtrare a tensiunii de ieșire

6.2 Funcționarea motorului care acționează ușa garajului

Cuprins

Figuri si tabele

Abrevieri

Bibliografie

FIGURI

Capitolul 1

Figura 1 – Smart Card

Figura 1.1 – Interiorul unei cartele de proximitate

Figura 1.2 – Interiorul unei cartele Wiegand

Figura 1.3 – Cartela cu banda magnetica

Figura 1.4 – Cartela cu cod de bare

Figura 1.5 – Cartela cu cititor Smart Card

Figura 1.6 – Cartela cu cititor de proximitate

Figura 1.7 – Cititorul Wiegand cu cartela

Figura 1.8 – Cititorul cu banda magnetica

Figura 1.9 – Ctitorul cu cod de bare cu cartela

Figura 1.10 – Exemplu de iesire digitala

Figura 1.11 – Sistem de deschidere al garajului

Figura 1.12 – Arhitectura pe trei nivele a monitorizarii RFID

Capitolul 2

Figura 2 – Elementele de baza al unui sistem simplu RFID

Figura 2.1 – Forma antenei determinata de lungime

Figura 2.2 – Interiorul unui cititor RFID cu cip DSP si processor

Figura 2.3 – Echipament pentru testare

Figura 2.4 – Rezultatele testate ale performantei produselor de hartie

Figura 2.5 – Rezultatele testate ale performantei produselor de metal

Figura 2.6 – Conectorii si indicatorii de pe un cititor

Capitolul 3

Figura 3 – Exemplu de semnal codat bipolar

Figura 3.1 – Cod

Figura 3.2 – Transmisie in cod

Capitolul 4

Figura 4 – Ansamblul software interpus intre utilizatori si baza de date

Figura 4.1 – Functiile SGBD

Capitolul 6

Figura 6 – Sursa stabilizata de 24 V

Figura 6.1 – Sursa stabilizata de 12 V

Figura 6.2 – Functionarea motorului care actioneaza garajului

TABEL : tipul luminii , mod de utilizare , exemplu pag. 49-50

ABREVIERI

DI – digital input

DO – digital output

DOR – digital output with relays

RFID – radio frequency identification

ITV – real-time in-transit

EPC – electronic product code

UPC – universal product code

RF – radio frequency

LF – low frequency

HF – high frequency

UHF – ultra high frequency

B2B – business to business

DSP – digital signal processor

AEN – ambient electromagnetic noise

FFCA – full faraday cycle analysis

SA – spectrum analyzer

SCM – supply-chain management

ATTV – average tag traffic volume

RETR – read errors to total reads

RECR – read error change rates

APTR – actual versus predicted traffic rate

MTBF – mean time between failure

AMI – alternate mark inversion

SGBD – database management system

LDD – data definition language

BD – database

LPD – data processing language

DDL – data definition language

SDL – storage definition language

VDL – view definition language

SQL – Structured Query Language

LMD – data manipulation language

XML – eXtensible markup language

RSS – Really Simple Syndication 

HTML – HyperText Markup Language

URL – uniform resources location

DOM – document object model

SGML – standard generalized markup language

RDF – resource description framework

Bibliografie

Carti : – Ierarhii digitale

– Patrick J. Sweeney II – RFID For Dummies Mar 2005 eBook-LinG

– Dominique Paret – Translated by: Roderick Riesco – RFID At Ultra And Super High Frequencies – Theory and Application

– Alexandrescu Mihail Corneliu , Gheorghe Stan , Marius Minea –

Managementul Centralizat al Traficului Rutier Urban

Cursuri : – Romică TRANDAFIR , Mihai NISTORESCU și Ion MIERLUȘ-MAZILU – Universitatea Tehnica De Constructii Bucuresti –

Bazele Informaticii și Limbaje De Programare 2 – Baze De Date Relationale

Site-uri : http://www.siteuri.ro/developer/xml-in-10-points.ro.html (XML)

http://ro.wikipedia.org/wiki/XML (XML)

http://civile.utcb.ro/cmat/cursrt/bd2.pdf (SGBD)

http://ro.wikipedia.org/wiki/Baz%C4%83_de_date_distribuit (SGBD)

http://www.brighthub.com/

http://www.electro-net.ro/servicii-automatizari/usi-de-garaj

http://www.quasarelectronics.com/velleman/mk179-rfid-proximity-card-reader-kit.htm#HAA86C/TAG

Argument

Tema lucrării mele de licență prezintă din perspective teoretice și practice utilizarea control accesului în anumite domenii de afacere . Conducerea unui proces presupune informații cât mai corecte și complete asupra mărimilor fizice care caracterizează acel proces . În cazul unui process automatizat conducerea sistemului se face fără intervenția omului dar sub observarea acestuia , el fiind cel care alege cine, când și unde are acces într-o anumită locație restricționată .

Lucrarea este organizată în 6 capitole în care am menționat noțiunile generale despre control acces și componentele acestuia dar și despre alegerea , testarea , utilizarea și monitorizarea unui sistem RFID . În capitolul 3 am descris câteva codificări de date ale sistemului RFID urmând în următoarele capitole ( 4 și 5 ) să explic funcționarea unui sistem de gestiune a bazelor de date și rolul limbajului XML proiectat în scopul transferului de date între aplicații pe internet si descrierea structurată de date acesta având de curând și un model de stocare a datelor nestructurate . Ultimul capitol fiind rezervat pentru descrierea echipamentului practic și schemele electrice .

Am decis să inițiez acest proiect deoarece având experiențe anterioare cu echipamentele de control acces , senzori de detecție a mișcării , supraveghere video și sisteme antiefracție datorită susținerii perioadei de practică din anul 3 pe care am desfășurat-o în cadrul firmei SC Rassco Securitate SA, astfel că întregul process a avut un curs normal pe toată perioada de dezvoltare .

Bibliografie

Carti : – Ierarhii digitale

– Patrick J. Sweeney II – RFID For Dummies Mar 2005 eBook-LinG

– Dominique Paret – Translated by: Roderick Riesco – RFID At Ultra And Super High Frequencies – Theory and Application

– Alexandrescu Mihail Corneliu , Gheorghe Stan , Marius Minea –

Managementul Centralizat al Traficului Rutier Urban

Cursuri : – Romică TRANDAFIR , Mihai NISTORESCU și Ion MIERLUȘ-MAZILU – Universitatea Tehnica De Constructii Bucuresti –

Bazele Informaticii și Limbaje De Programare 2 – Baze De Date Relationale

Site-uri : http://www.siteuri.ro/developer/xml-in-10-points.ro.html (XML)

http://ro.wikipedia.org/wiki/XML (XML)

http://civile.utcb.ro/cmat/cursrt/bd2.pdf (SGBD)

http://ro.wikipedia.org/wiki/Baz%C4%83_de_date_distribuit (SGBD)

http://www.brighthub.com/

http://www.electro-net.ro/servicii-automatizari/usi-de-garaj

http://www.quasarelectronics.com/velleman/mk179-rfid-proximity-card-reader-kit.htm#HAA86C/TAG