Suche RFID-Transponder

[dub]

Hallo,
ich habe mich schon einmal (August 2011) an euch gewandt - damals mit der Bitte um Hilfe bei der Datenübertragung zwischen Temperatursensor und Mikrocontroller. Hier wurde mir kompetent geholfen.

Doch nun stehe ich vor einem neuen Problem. Ich würde gerne für meine Bachelorarbeit, einen Versuchsaufbau mit RFID starten. Das RFID-System stelle ich mir folgendermaßen vor: 2 RFID-Lesegeräte/Reader und ein RFID-Transponder/Tag.
Geplant wäre, dass ich als User einen Tag (in welcher Form auch immer ... z.B. Chipkarte, ...) bei mir trage und der Reader (durch direktes Halten meines Tags an den Reader) erkennt, dass ich den Reader passiere.
Ziel wäre es, dass beim passieren des Lesegerätes mit dem RFID-Tag eine Information generiert wird > z.B. 0101112011065501
Ziffernpositon 1 und 2 steht z.B. für die User-ID, Ziffernposition 3 bis 10 steht für das Datum, Ziffernposition 11 bis 14 steht für die Uhrzeit und Ziffernposition 15 und 16 steht für die Reader-ID.
Dazu müsste ich dem RFID-Tag eine fixe User-ID geben. Der Reader würde ebenfalls eine fixe Reader-ID erhalten.

Nun kurz zu meinen Fragen:
- Welche Bauteile wären hier empfehlenswert? Dadurch, dass ich eigentlich nur kurze Datensätze (also 2 Ziffern > lediglich die User-ID, welche am Tag steht) übertragen will, würde sich LF- oder HF-Technik anbieten. Die restlichen 14 Ziffern fügt der Reader nachträglich hinzu. Da ich gerne ohne externe Stromversorgung auskommen möchte und die Reichweite nicht groß sein muss, würde sich ein passiver RFID-Transponder anbieten. Welche Frequenzbereiche wären da von Vorteil? Ich denke da eher an Mikrowellen-Frequenzen bzw. an niedrige Frequenzen (LF, 30-500 kHz). Die Verschlüsselung spielt in meinem "Testprojekt" keine Rolle - es dient lediglich zur KnowHow-Gewinnung, um eventuell etwas später einmal, auch komplexere RFID-Systeme erstellen zu können.
Eine weitere Frage habe ich noch: Wird die generierte Information auf dem RFID-Reader gespeichert? Die "Forensuche" gab mir einen Thread aus, in dem gestanden ist, dass der RFID-Reader über UART-Schnittstelle ausgelesen werden kann. Gibt es da auch noch andere Möglichkeiten? Also gäbe es da auch eine Möglichkeit, dass man den RFID-Reader auch über ein USB-Interface ausliest? Welche Formate sind zur Speicherung der mit RFID gewonnenen Daten üblich - denkt ihr, wäre es möglich, dass die Daten auch automatisch als ".txt" gespeichert werden würden?
Zur Datenauswertung würde ich diese nämlich gerne am Laptop in ein selbst programmiertes C#-Programm importieren.

Vielen Dank schonmal! ;)

[oZe]

Nur ganz kurz weils schon so spät ist: http://www.emagu.de/rfid_mit_em4095.htm
Der EM 4095 bietet sich hervorragend also Leser an und kann mit einem AVR recht einfach genutzt werden. Dazu kannst du einen Chip von FTDI nehmen um das Lesegerät mit dem PC per USB zu verbinden. Ich geb dir gerne noch weitere Infos falls du welche benötigst aber bitte erst morgen ;-)

[dub]

@ oZe: Vielen Dank! Ich habe mir diese ausführliche Beschreibung nun zweimal durchgelesen, jedoch denke ich, dass ich bei diesem doch relativ komplexen Thema noch etwas Zeit benötige, um wirklich konkrete Fragen stellen zu können.

[Richard]

Ich habe Beruflich sehr viele verschiedene Systeme installiert, ein recht einfachen Controllsystem mit einer auch recht simplen Software zur User Verwaltung ist z.B. von http://www.conlan.de/ . Der Entwickler, Betreiber in einer Person ist überaus freundlich, möglich das Du für Deine Arbeit ein Muster bekommen kannst?

Gruß Richard

[dub]

Entschuldigung für die späte Antwort, doch nun kann ich ausreichend Zeit für dieses Projekt aufwenden.

Zu dem Link, welchen User "oZe" gepostet hat: Hier ist der Bau des RFID-Systems wirklich sehr ausführlich und gut beschrieben. Doch ein paar konkrete Fragen habe ich dennoch - eventuell findet sich jemand, der diese nur kurz beantworten kann - ich bin für jeden Hinweis dankbar.

Mein Ziel: 64Bit-Datastream des RFID-Tags "EM4102" auf einem Ausgabegerät ausgeben.

1) Ausgelesen wird über ein ATMega8-Board und ein I2C-LCD-Display. Ich vermute, man wird auch einen anderen Mikrocontroller verwenden können, oder? Derzeit lerne ich den Umgang mit Mikrocontrollern am PIC 12f675 (programmiere mit Assembler) von Microchip. Könnte dieser eigentlich auch eingesetzt werden? Absolut toll wäre es, wenn ich gar kein externes LCD-Display benötigen würde, sondern als Ausgabegerät eine primitive Software am Laptop (ich könnte zum Beispiel eine GUI in C# programmieren – die Frage ist nur, ob die Kommunikation zwischen Platine und Laptop so einfach klappt?).

2) Liege ich richtig, dass ich die Platine herstellen lassen kann? Es gibt einen Schaltplan zum Download – der müsste eigentlich reichen, damit diese von einem Dritten hergestellt werden kann? Und da das ganze ein SMD-Bauelement ist muss ich eigentlich dann auf die fertige Platine nur noch die Bauteile (soweit ich das am Schaltplan richtig gesehen habe, 1 Widerstand, 10 Kondensatoren, 2 Spulen und Interfaces für die Stromversorgung > PIN 1 VSS, PIN 5 DVSS) anlöten – da hab ich mir sagen lassen, dass das bei dieser Platine ziemlich schwierig werden könnte.

3) Bezüglich Stromversorgung. Auf der Homepage steht, dass der Mikrocontroller für die Spannungsversorgung zuständig ist – kann man die Platine eigentlich auch mit einer Batterie (die Platine benötigt, soweit ich am Schaltplan gesehen habe, 5V) betrieben werden?

4) Der Aufbau am Steckbrett (siehe zum Beispiel Bild 4 > http://www.emagu.de/rfid_mit_em4095.htm) ist nur sehr knapp beschrieben. Kann man irgendwie mehr zu dem Aufbau zwischen Platine und Steckbrett erfahren, sodass der Nachbau etwas erleichtert wird?

5) Zeitaufwand: Mit wie vielen Stunden Zeitaufwand für den Aufbau eines solchen „Testsystems“ muss gerechnet werden – etwa 80 Stunden? Ich würde diesen Aufbau nämlich gerne in mein Bachelorprojekt einbinden – falls ihr aber der Meinung seid, dass der Aufbau eines solchen einfachen „Testsystems“ schon ein gutes halbes Jahr in Anspruch nehmen wird, wäre das ein wenig schade.

[Arkon]

Ich kann dir auf deine Fragen leider keine Antworten geben, da ich mich selbst grade erst in das Thema RFID und µC (die Atmel-Reihe, programmierung in C) einarbeite.

Ich habe mir bei Watterott ein fertiges RFID-Board geordert, welches über UART kommuniziert. Dieses habe ich mit einem, ebenfalls gekauften, USB-R232-Adapter von FTDI direkt mit dem PC kommunizieren lassen können.

So wie ich deinen Beitrag gelesen habe geht es in dem Aufbau nicht darum, eine solche Platine zu entwerfen und umzusetzen sondern damit zu arbeiten. Und da sind "gekaufte" Lösungen wahrscheinlich die bessere Wahl, da man davon ausgehen kann, dass diese funktionieren und nicht erst entworfen werden müssen, Platinen von dritten fertigen lassen, Bauteile auflöten, feststellen es funktioniert nicht, debuggen, neue platinen entwerfen und fertigen lassen,........

[021aet04]

Zu 1) Es ist egal welchen Controller du nimmst. Wenn du bisher PICs verwendet hast kannst du diese auch weiterhin nutzen. Der Atmega (und Attiny) ist von Atmel, PIC von Microchip. Das sind 2 verschiedene Firmen. Das Programm musst du selbst schreiben. Das Programm von der Internetseite ist in Bascom geschrieben und für den Atmega ausgelegt (mit benötigten Bibliotheken). Je nach Programmiersprache bzw vorhandenen Bibliotheken musst du das Programm selbst schreiben. Du musst dazu Datenblatt lesen und die Programme selbst erstellen (eventuell auch Bibliotheken).

Zu 2) Du kannst Platinen fertigen lassen. Teilweise bieten User dieses Forums ihre Dienste an. Es gibt aber auch Firmen (relativ teuer, dafür professionell) die Platinen herstellen. Du brauchst aber nicht nur einen Plan sondern eine fertig geplante Platine. Das bedeutet du musst den Plan zeichnen und anschließend die Platine planen. Wenn die Platine fertig geplant ist gibt man die Datei(en) dem "Hersteller", egal ob Privat oder Firma.
Ob das schwierig zu löten ist hängt von deiner Lötkunst ab. Es gibt welche die können nur THT-Bauelemente Löten (normale Bauelemente im z.B. DIP Gehäuse). Andere können aber auch noch 0603 oder noch kleinere Löten. Ich habe schon 0603 Bauelemente gelötet, ist zwar schwierig aber nich unmöglich. Hier habe ich etwas gefunden http://www.modellbau-board.de/elektronik/39-wie-l%F6te-ich-smd-leds-und-gibt-es-f%FCr-bauformen.html

Zu 3) Die Atmegas haben je nach Typ eine max. Versorgungsspannung von bis zu ca. 5,5V. Über diese Spannung darf man nie gehen da sonst der µC (und die restlichen Bauelemente) kaputt geht (egal welcher bzw welches)Welche Spannung du minimal benötigst steht im Datenblatt (alle ICs kontrollieren). Ist die Spannung außerhalb der Grenzen muss man mehr Batterien/Akkus nehmen (falls Spannung zu niedrig) bzw einen Spannungsregler (falls Spannung zu hoch).

Zu 4) Die Kleine Platine auf dem Steckbrett ist vermutlich nur der em... mit externer Beschaltung wie Kondensatoren,... Somit ist das Steckbrett nur zur Verbindung zwischen der µC Platine und der RFID Platine. Was du wie verbinden musst steht im Datenblatt zum em...

Zu 5) Je mehr du vorbereitest dauert es länger oder kürzer. Ist die Schaltung schon fertig (gefertigt und gelötet) oder musst du die Platine erst aufbauen (bzw am Steckbrett aufbauen). Ist das Programm fertig oder willst du das Programm bei der Bachelor Arbeit schreiben. Das Programm wird vermutlich das heikelste. Da du das Programm schreiben musst und anschließend debuggen. Je mehr Fehler du einbaust (von einfachen wie z.B. Schreibfehler o.Ä. bis zu schwierigen wie falsche Ansteuerung des em,...) desto mehr musst du debuggen.
Deswegen ist es schwer zu sagen wie lange du dafür brauchst. Es gibt Leute die haben sehr viel Erfahrung und haben so eine Schaltung (mit der Fertigung der benötigten Teile) in 2 Tagen. Andere haben in der Zeit nichtmal noch einen Schaltplan.

MfG Hannes