angličtina

4

Absolvent předmětu je schopen: (1) vysvětlit operační principy pasivních, semi-pasivních a aktivních RFID, (2) popsat činnost transpondéru v elektromagnetickém poli, (3) popsat architekturu bezdrátových elektronických datových nosičů, transpondéru s paměťovou funkcí a mikroprocesorových RFID, (4) popsat architekturu analogového frontendu tagu a čtečky a architekturu kontrolní jednotky, (5) diskutovat vlastnosti RFID technologie v jednotlivých frekvenčních pásmech, (6) navrhnout algoritmy pro číslicové zpracování signálu (tvarování signálu, filtrace, spektrální analýza) v modulu modulátoru a demodulátoru RFID čtečky, (7) v praxi aplikovat radarovou rovnici pro šíření signálu.

Jsou požadovány znalosti na úrovni magisterského studia a platné přezkoušení pro kvalifikaci pracovníků pro samostatnou činnost (ve smyslu §6 Vyhlášky).

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle).

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Laboratorní cvičení jehodnoceno 36 body, závěrečná písemná zkouška 64 body. Celkový počet bodů je max. 100.

Přednášky:
1. Základní operační principy, 1-bitový transpondér, plnoduplexní a poloduplexní mód, sekvenční procedury.
2. Induktivní vazba, elektromagnetická vazba se zpětným rozptylem, blízká vazba, elektrická vazba, přenos dat mezi čtečkou a transpondérem.
3. Fyzikální principy RFID systémů, magnetické pole, činnost transpondéru v magnetickém poli, systém transpondér - čtečka, magnetické materiály.
4. Elektromagnetické vlny, polarizace, princip funkce mikrovlnného transpondéru v elektrickém poli, SAW transpondéry.
5. Frekvenční pásma, regulace rádiových licencí, kódování a modulace, integrita dat a zabezpečení,
6. Standardizace, rádiové rozhraní, struktura protokolu a kódování, antikolizní algoritmy.
7. Antény z pohledu tagu a čtečky.
8. Architektura elektronických datových nosičů, transpondér s paměťovou funkcí, mikroprocesorové RFID.
9. Architektura, analogového frontendu, kontrolní jednotka, algoritmy pro optimalizaci komunikace.
10. Zdroje šumu a metody jeho minimalizace, citlivost, monostatický a bistatický systém, přímá vazba přijímač - vysílač.
11. Měření systémových parametrů, performance, konformace, protokol LLRP.
12. RFID v bezdrátových senzorových sítích, UWB, Ranging, Praktické aspekty RFID systémů, aplikace, výroba, internet věcí.
13. Dynamické určování polohy založený na UWB technologiích.

Laboratorní cvičení:
1. Návrh funkcí UHF EPC Class 1 Gen 2 čtečky v SW-radiu.
2. Měření signálů v UHF pásmu pomocí navrženého demodulátoru v USRP, spektrální analýza.
3. Návrh funkcí HF čtečky v SW-radiu.
4. Měření parametrů komunikace v HF pásmu, analýza postranních pásem, identifikace bitů a tok protokolu.
5. Praktické zkoušky šíření signálu v UHF pásmu (pozorování úniků) a experimenty s anténami a tagy pro různé polarizace (kruhová pravotočivá a levotočivá, lineární vertikální a horizontální).

Cílem přemětu je seznámit studenty s praktickým použitím RF technologií v oblasti radiofrekvenční identifikace a prohloubení souvislostí mezi znalostmi v oblastech RF hardwaru, digitálního zpracování signálu a efektivní a bezpečné bezdrátové komunikace.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Laboratorní cvičení jsou povinná.

DOBKIN, D.M. The RF in RFID: Passive UHF RFID in Practice, Newnes, 2008. (EN)

13 hod., povinná

1. Návrh funkcí UHF EPC Class 1 Gen 2 čtečky v SW-radiu.
2. Měření signálů v UHF pásmu pomocí navrženého demodulátoru v USRP, spektrální analýza.
3. Návrh funkcí HF čtečky v SW-radiu.
4. Měření parametrů komunikace v HF pásmu, analýza postranních pásem, identifikace bitů a tok protokolu.
5. Praktické zkoušky šíření signálu v UHF pásmu (pozorování úniků) a experimenty s anténami a tagy pro různé polarizace (kruhová pravotočivá a levotočivá, lineární vertikální a horizontální).