مجله علمی تفریحی بیبیس
0

دانلود کتاب مهندسی شناسایی فرکانس‌های رادیویی – نحوه مهندسی RFID Reader

بازدید 737
  • عنوان کتاب: Radio Frequency Identification Engineering -How to Engineer an RFID Reader
  • نویسنده: Boaventura Al rio-Soares, Carvalho Nuno-Borges
  • حوزه: فرکانس رادیویی
  • سال انتشار: 2025
  • تعداد صفحه: 265
  • زبان اصلی: انگلیسی
  • نوع فایل: pdf
  • حجم فایل: 8.08 مگابایت

سیستم‌های بی‌سیم غیرفعال امروزه تقاضای زیادی دارند زیرا امکان پیاده‌سازی راه‌حل‌های ارزان، کم‌پیچیدگی و با کارایی بالا را برای سنجش از دور و ارتباطات فراگیر که کاملاً با محیط سازگار هستند، فراهم می‌کنند. چنین سیستم‌هایی با بهره‌برداری از دو قابلیت امواج الکترومغناطیسی، یعنی ارتباط بی‌سیم که اولین بار توسط گوگلیلمو مارکونی نشان داده شد، و انتقال توان بی‌سیم که اولین بار توسط نیکولا تسلا پیشنهاد شد، امکان‌پذیر می‌شوند. بهره‌برداری از این قابلیت‌ها در دهه‌های اول قرن بیستم باعث ایجاد کاربردهای بسیاری شد که محبوب‌ترین آنها پخش برنامه‌های رادیویی و تلویزیونی بود. همچنین، جنگ جهانی دوم به عنوان کاتالیزوری برای چندین کاربرد نظامی عمل کرد که نمادین‌ترین آنها رادار و IFF (شناسایی دوست از دشمن) است که مبتنی بر ارتباط از طریق امواج منعکس شده هستند. در همان دوره، برخی از کارهای پیشگام به اتصال اطلاعات و توان در همان سیگنال اختصاص داده شد و در را به روی سیستم‌های بی‌سیم غیرفعال گشود. یکی از کاربردهای اولیه این مفهوم شامل یک دستگاه مبتکرانه بود که توسط لئون ترمین توسعه داده شد و به عنوان میکروفون جاسوسی استفاده می‌شد و به عنوان “چیز” شناخته شد. “چیز” مطمئناً جد برچسب‌های RFID مدرن است. ترکیب مؤثر توان و اطلاعات بی‌سیم و پذیرش مفهوم بی‌سیم غیرفعال، با توسعه الکترونیک و تولد میکروالکترونیک پس از اختراع ترانزیستورها در حدود سال ۱۹۴۷ امکان‌پذیر شد. در میان کاربردهای عملی این مفهوم، شناسایی فرکانس رادیویی (RFID) احتمالاً مرتبط‌ترین آنهاست. امروزه، تلاش فزاینده‌ای در جامعه تحقیقاتی برای گسترش مفهوم RFID غیرفعال فراتر از شناسایی به منظور شامل سنجش محیطی، ثبت داده‌ها و قابلیت‌های پردازش پیشرفته وجود دارد. با تبدیل برچسب‌های RFID به حسگرهای RFID، RFID تقویت‌شده چیزی بیش از شناسایی ارائه می‌دهد و مفاهیم پیشرفته‌ای مانند اینترنت اشیا (IoT) و RFID با کمک هوش مصنوعی را امکان‌پذیر می‌کند. در دهه‌های اخیر، کاربران RFID از یک حلقه نسبتاً کوچک از مهندسان و محققان الکترونیک به صنعت، تجارت و خدمات به طور قابل توجهی افزایش یافته‌اند. این تکامل به لطف توسعه قوانین تنظیم و استانداردسازی امکان‌پذیر شده است که امکان همکاری دستگاه‌ها و زیرسیستم‌ها از تولیدکنندگان مختلف را فراهم می‌کند. چنین استانداردهایی هم به ویژگی‌های سیگنال و هم به پروتکل‌های ارتباطی و همچنین محتوای اطلاعاتی آنها مربوط می‌شود. پیشرفت‌های حاصل‌شده در فناوری تراشه RFID با فناوری UHF CMOS، به‌ویژه ادغام گسترده دیجیتال و RF، باعث کاهش چشمگیر هزینه برچسب‌های RFID شده و آن‌ها را برای برچسب‌گذاری در سطح کالا مقرون‌به‌صرفه کرده است. در واقع، تعداد برچسب‌های مستقر از ۴ میلیارد در سال ۲۰۱۵ به ۲۰ میلیارد در سال ۲۰۲۰ رسیده و با نرخ رشد مرکب سالانه ۱۰٪ همچنان در حال رشد است. برای پاسخگویی به تقاضای فعلی و امکان پیاده‌سازی مؤثر، استفاده از راه‌حل‌های رادیویی استاندارد و قابل پیکربندی مجدد ترجیح داده می‌شود. الگوی رادیویی تعریف‌شده توسط نرم‌افزار، که توسط جوزف میتولا در دهه ۱۹۹۰ معرفی و در این کتاب به کار گرفته شده است، برای این منظور بسیار مناسب است. در حالی که ادبیات فراوانی در مورد برچسب‌های RFID با فناوری UHF و عملکرد آن‌ها وجود دارد، نمی‌توان همین را در مورد خواننده یا بازجوی RFID با فناوری UHF که عنصر کلیدی اینترنت اشیا در همه جا حاضر است، گفت. نویسندگان این کتاب دو هدف را برای خود تعیین کرده‌اند: (۱) برآورده کردن نیازهای ادبیاتی برای طراحی خواننده RFID UHF با ارائه مجموعه‌ای از منابع فنی، و (۲) ارائه پیاده‌سازی‌های عملی از خوانندگان RFID UHF با استفاده از پلتفرم‌های رادیویی تعریف‌شده توسط نرم‌افزار. نویسندگان نمودارها را با جزئیات شرح می‌دهند، الگوریتم‌ها را پیشنهاد می‌دهند و کد منبع را برای پیاده‌سازی توابع ISO 18000-63 ارائه می‌دهند. این کتاب مجموعه‌ای غنی از آزمایش‌ها و پیاده‌سازی‌های عملی را ارائه می‌دهد. همچنین سایر مباحث مرتبط با اینترنت اشیا مانند رادیوهای بیدارباش کم‌مصرف بی‌سیم و طرح‌های جدید مدولاسیون بازگشتی را پوشش می‌دهد. این کتاب توسط دو دانشمند مشهور با چندین سال تجربه و تخصص در فناوری‌های RFID و SDR تألیف شده است. این کتاب منبعی عالی برای کاربرد راه‌حل‌های RFID و SDR است.

Passive wireless systems are in high demand today because they allow for the implementation of inexpensive, low-complexity, and high-performance solutions for ubiquitous remote sensing and communication perfectly adapted to the environment. Such systems are made possible by exploiting two capabilities of electromagnetic waves, namely wireless communication as first demonstrated by Guglielmo Marconi, and wireless power transfer as first proposed by Nikola Tesla. The exploitation of these capabilities during the first decades of the twentieth century gave rise to many applications, the most popular ones being the broadcasting of radio and television shows. Also, World War II worked as a catalyst for several military applications, the most emblematic of which being radar and IFF (identify friend or foe), which are based on communication by means of reflected waves. During the same period, some pioneering works were dedicated to coupling information and power in the same signal, opening the door to passive wireless systems. An early application of this concept consisted of an ingenious device developed by Leon Theremin, which was used as a spying microphone, and became known as “the thing.” “The thing” is certainly the ancestor of modern RFID tags. The effective combination of wireless power and information, and adoption of the passive wireless concept, were enabled by the development of electronics and the birth of microelectronics following the invention of transistors around 1947. Among practical applications of this concept, Radio Frequency Identification (RFID) is probably the most relevant. Today, there is a growing effort in the research community to expand the passive RFID concept beyond identification to include environmental sensing, data logging, and advanced processing capabilities. By turning RFID tags into RFID sensors, augmented RFID provides more than identification and enables advanced concepts such as the internet of things (IoT) and artificial intelligence assisted RFID. In recent decades, RFID users have grown significantly from a relatively small circle of engineers and electronics researchers to industry, commerce, and services. This evolution has been made possible thanks to the development of regulation and standardization rules, which allow for the interoperability of devices and subsystems from different manufacturers. Such standards concern both signal characteristics and communication protocols as well as their informational content. The progress made in UHF CMOS RFID chip technology, in particular the large scale of digital and RF cointegration, has allowed a huge reduction in the cost of RFID tags, making them cost effective for item-level tagging. Indeed, the number of deployed tags went from 4 billion in 2015 to 20 billion in 2020 and continues to grow at a compound annual growth rate of 10%. To meet current demand and allow for effective implementations, the use of standardized and reconfigurable radio solutions is to be preferred. The softwaredefined radio paradigm, introduced by Joseph Mitola in the 1990s and applied in this book, is well suited to this purpose. While there is an abundant literature on UHF RFID tags and their operation, the same cannot be said for the UHF RFID reader or interrogator which is a key element of ubiquitous IoT. The authors of this book have set themselves a two-fold objective: (i) meet literature needs for UHF RFID reader design by providing a compilation of technical resources, and (ii) provide practical implementations of UHF RFID readers using software-defined radio platforms. The authors detail diagrams, propose algorithms, and provide source code to implement ISO 18000-63 functions. The book presents a rich collection of experiments and practical implementations. It also covers other IoT-relevant topics such as wireless low-power wake-up radios and novel backscatter modulation schemes. This book is authored by two well-known scientists with several years of experience and expertise in RFID and SDR technologies. It is an excellent resource for the application of RFID and SDR solutions.

این کتاب را میتوانید از لینک زیر بصورت رایگان دانلود کنید:

Download: Radio Frequency Identification Engineering

نظرات کاربران

  •  چنانچه دیدگاه شما توهین آمیز باشد تایید نخواهد شد.
  •  چنانچه دیدگاه شما جنبه تبلیغاتی داشته باشد تایید نخواهد شد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بیشتر بخوانید

X
آموزش نقاشی سیاه قلم کلیک کنید