Lettore accessi Rfid per piccoli oggetti.

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Ciao a tutti.

Sono novizio di Arduino, questa tecnologia mi ha sempre affascinato, non avendo però conoscenze di base e fino ad ora nessuna applicazione pratica da realizzare non ho mai approfondito la materia. Ora con un amico stiamo cercando si realizzare un "innovazione di prodotto” per cui la tecnologia Arduino, legata alla tecnologia RFID potrebbe essere fondamentale sia per la realizzazione del prototipo sia per l’eventuale produzione.

La funzionalità che vorrei implementare in questo progetto è la seguente:
Creare un sistema che gestisca e registri gli accessi in entrata ed in uscita di piccoli oggetti attraverso una porta d’ingresso di dimensioni ridotte (larghezza 35cm x profondità 16cm)
al passaggio nella porta registrazione di entrata
ad un nuovo passaggio della porta registrazione di uscita
legga il “nome” dell’oggetto transitato.

Inizialmente (da appassionato di tecnologia mobile e a secco di skill da “maker") avevo pensato di utilizzare la tecnologia NFC, idea che è stata abbandonata per il vincolo di contatto (o comunque prossimità inferiore ai 4 cm) dei tag NFC.
Ho poi studiato un po’ (ancora non abbastanza) il funzionamento del tag RFID (soprattutto i passivi 125/134 KHz e 13,6 MHz) e credo che possa essere funzionale per l’applicazione che ne voglio fare.

Ci sono ora dei punti da sciogliere:

Che modello di scheda Arduino possiamo utilizzare per connetterci:
un'antenna RFID (di seguito approfondimento su antenna)
Sensore RFID
un modulo bluetooth (per comunicare con un app mobile che gestisca gli “accessi”)

Tutto questo mantenendo un peso ed una dimensione ridotta dei componenti

Ad oggi (sono consapevole che c’è molto da approfondire ancora) il punto che mi preme di più è quello di reperire un antenna RFID ad “anello” (che permetta di far passare gli oggetti al suo interno) http://www.instructables.com/id/Arduino-and-RFID-from-seeedstudio/ tipo quella utilizzata in questo piccolo tutorial, ma che abbia dimensioni (larghezza 35cm x profondità 16cm) e che sia flessibile.

Vorrei avere un parere da voi e dei consigli su come approfondire l’uso di Arduino con i sensori Rfid ed un parere su quanto esposto.

M rendo conto che è una descrizione molto sintetica, spero possa essere la base per avere dei suggerimenti.

Marco

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Sicuramente ti conviene usare il modulo IDxx della INNOVATIONS: ne esistono vari modelli caratterizzati da tensioni di alimentazioni (da 1.9 a 5V), frequenze (125kHz, 13.56MHz) e sensibilità di rilevamento (da 100 a 200mm con l'antenna incorporata) diverse.

Esiste anche uno shield per Arduino che lo contiene.

http://id-innovations.com/httpdocs/Modules(non%20write).htm

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Ciao Cyberhs, grazie mille per la risposta,

avevo visto questo modulo, il motivo per cui lo avevo scartato (non avendo grande esperienza con l'rfid) era per la "distanza di utilizzo" da quello che avevo capito (spero di aver capito male) non avrebbe garantito un buon funzionamento per distanze superiori ai 10 cm al passaggio (mi servirebbe aualcosa che ariva poco al disotto dei 20.
I tag che vorrei utilizzare sono di questo tipo: http://it.aliexpress.com/item/Free-shipping-10pcs-lot-125Khz-EM-TK-4100-Rfid-ID-Stickers-Cards-Tags/606032463.html

Tu che ne pensi, mi sto facendo dei problemi inutili?

Un'altra cosa, il contenitore degli oggetti cui verranno applicati i tag, verrà utilizzato in movimento, il movimento (basso, non sarebbero comunque liberi) può innescare situazioni in cui il lettore continua a leggere i tag registrando di fatto entrare ed uscite continue?

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Se sei disposto ad usare una antenna esterna al modulo, con ID2 hai una sensibilità sino a 25cm.

Comunque, prima di usare questa soluzione, proverei con ID12 con antenna interna.

Non comprendo cosa tu intenda per contenitore in movimento: spiegati meglio.

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Il progetto si sviluppa su un oggetto che è una specie di Zaino, quindi un prodotto "wareable" deve quindi avere anche il giusto grado di miniaturizzazione e gestione del peso e deve essere stabile alle sollecitazioni (camminare, appoggiare lo "zaino", disporlo coricato, insomma dei naturali movimenti di utilizzo, tranne il capovolgimento). Può secondo te essere gestibile questo movimento o rischi che il lettore legga di continuo i tag?

Come alimentazione avevo intenzione di utilizzare una batteria tampone di quelle che si usano per ricaricare i telefoni.

Rispetto all'antenna, vorrei utilizzarne una esterna semplicemente perchè il limite di distanza della id 12 è abbastanza basso, vorrei optare per un'antenna (se esiste) tipo a barra, diciamo un 20 cm di larghezza che abbia raggio d'azione su tutta la sua estensione, da piazzare "all'imboccatura" dello "zaino" in modo che gli oggetti vengano sempre presi dal reader, l'imboccatura dovrebbe avere una "profondità" di 10-12 cm.
Puoi consigliarmi qualcosa in merito?

Per i tag invece avevo intenzione di utilizzare dei tag da 125 KHz adesivi, dove posso trovarli, che tipo di tag mi suggerisci per la portata 10-12 cm di cui ho bisogno? il requisito fondamentale è che siano adesivi e non troppo spessi.

quale scheda Arduino secondo te potrebbe essere la migliore per questo caso, considera che dobbiamo inserirci un modulo wi-fi per una connessione punto punto oppure un modulo bluetooth per farlo dialogare con l'app mobile, mantenendo una dimensione ridotta.

Per fare un paio di prove nel frattempo ho acquistato questo: http://www.robot-italy.com/it/rfid-starter-kit-retail.html
che ne pensi?

Ti ringrazio per la disponibilità

Marco

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Ma il tag lavora in verticale (caduta libera)? Se è così il tempo necessario alla rilevazione potrebbe essere insufficiente.

Inoltre non ti consiglio di usare l'antenna come imboccatura di ingresso: il campo elettromagnetico si sviluppa perpendicolarmente rispetto al piano dell'antenna, ma puoi sempre provare.

http://www.robot-italy.com/it/tag-rfid-125khz-30mm-disc-adhesive.html

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Il tag lavora in verticale, non sarà a caduta libera, bisogna però trovare il giusto mix, antenna/tag che permetta un tempo di risposta ottimale e lavorare molto sulla user experience dell'oggetto.

Punto fondamentale è risolvere le sollecitazioni, se muovendolo, posandolo o inclinandolo i tag stimolano il lettore abbiamo un problema.

Però allo stesso tempo serve un'antenna performante, che permetta di aumentare il raggio di azione tag/antenna. perchè secondo te non è una buona idea mettere il lettore (antenna) all'ingresso dello zaino?

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Credevo di essermi spiegato: il campo generato è perpendicolare al piano della bobina (antenna).

Perciò, l'antenna devi inserirla lungo il percorso del TAG e non all'imboccatura in senso verticale.

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Ciao, provo ad allegare un immagine di uno schizzo sul funzionamento del percorso del Tag, per questo motivo pensavo di inserire il lettore rfid sul bordo superiore. spero che sia esplicativo.

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Vedo due possibili problemi ... il fatto che i tag, se scivolano verso l'imboccatura, potrebbero essere letti di nuovo (il che non e' un problema per il conteggio, dato che se e' segnato come "entrato" lo ignori finche' non viene segnato come "uscito", ma per la possibile interferenza con un nuovo tag), ed il fatto che con una sola antenna difficilmente potrai effettuare un conteggio di "entrata/uscita", dato che con una sola antenna non puoi discriminare il senso di movimento dell'oggetto (ti servirebbero due antenne consecutive ad una certa distanza fra loro, per vedere in quale senso l'oggetto si muove).

Se invece il lettore e' in grado di leggere piu di un tag alla volta (cioe' di leggere e rilevare in tempo reale tutti i codici di differenti tag che si trovano nel raggio di azione dell'antenna), puoi inserire l'antenna all'interno del contenitore, schermandola dall'esterno (esistono stoffe metalliche per schermature di oggetti in stoffa e vestiti), in modo che il conteggio lo faccia sui codici letti (che ovviamente dovrebbero essere leggibili solo se sono all'interno del contenitore, per questo parlavo di schermatura)

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ciao Etemenanki, grazie per la risposta.

Lo schema che ho disegnato è molto semplice in realtà all'interno ci saranno dei sotto contenitori che impediranno agli oggetti entrati di andare a spasso, a meno che non si capovolga, ma dovrebbe essere un caso limite, quindi il problema della nuova lettura accidentale dovrebbe essere abbastanza remota.

Quello che dici sull'interferenza tra tag non l'avevo preso in considerazione, possono interferire tra loro due tag?

Per quanto riguarda l'entrata è l'uscita, ma ripeto la user experience è da studiare ancora per essere migliorata, pensavo che il programma su arduino si potesse scrivere in modo che al primo passaggio segni l'entrata, mentre al secondo segni l'uscita, sto dicendo una stupidaggine?

Molto interessante l'esistenza di tessuti schermati, potresti farmene un esempio e girarmi il link di qualche produttore?

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Potresti farlo, leggere un passaggio per entrata ed uno per uscita, ma solo se sei assolutamente sicuro che i tag una volta inseriti rimangano fuori dal campo di lettura dell'antenna finche' non li estrai intenzionalmente ... se invece c'e' la possibilita' che muovendo il contenitore si spostino e vengano letti di nuovo, ovviamente no perche' in quel caso ti sballerebbero tutta la lettura ...

Per quanto riguarda i tessuti schermanti, qui da noi trovi poco, ma in giro per il mondo c'e' solo l'imbarazzo della scelta ... rame, argento, nichel, carbone, compositi, fibre, teli ... solo per darti un'esempio:

http://www.lessemf.com/fabric.html

e cosi via ... c'e' persino la versione "anti-taser", magliette e mutandoni in ThorShield fatte per le forze dell'ordine USA, per evitare che li stendano con i loro stessi taser quando riescono a fregarglieli :stuck_out_tongue: :smiley: :smiley: :smiley:

Per quanto riguarda le collisioni, dipende dai tag e dal lettore ... so che ci sono sistemi di lettura che incorporano algoritmi anticollisione, e che ci sono produttori di tag che incorporano nei tag dei ritardi di risposta random, in modo che difficilmente ci si trovi con due tag che rispondono simultaneamente agli impulsi di lettura, e combinando le due cose e' possibile "IN TEORIA" (piu le frequenze sono alte e piu e' facile, relativamente parlando) gestire letture multiple, anche di piu pezzi (ad esempio, se hai 3 tag, ognuno con un ritardo diverso, basta leggerli piu di una volta per discriminarli, perche' lo stesso codice avra' sempre gli stessi ritardi, diversi dai ritardi degli altri codici ... ma qui si entra in ambito di software ed algoritmi, e io non sono l'esperto qui, in questo campo ci sono utenti che ne sanno MOLTO piu di me ;))

Ho ritrovato i link di un paio di PDF sull'argomento (purtroppo solo in Inglese), avevo altra roba ma non so piu dove sia finita ...

https://vs.inf.ethz.ch/publ/papers/smc02rfid.pdf

www.cs.virginia.edu/~robins/papers/Practicality_MultiTag_RFID.pdf