Detail předmětu
RF Engineering and Identification
FEKT-GRFIAk. rok: 2019/2020
Tento předmět si klade za cíl seznámit studenty s praktickým použitím RF technologií v aplikační oblasti, která je v současnosti jednou z nejdynamičtěji se rozvíjejících. Předmět klade důraz na vytvoření souvislostí mezi návrhem RF hardwaru, digitálním zpracování signálu a efektivními a bezpečnými algoritmy bezdrátové komunikace v aktivních, semi-pasivních a pasivních RF systémech pro identifikaci. Znalosti a zkušenosti získané v tomto předmětu usnadní studentům jejich následné začlenění do průmyslové sféry.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
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).
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
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
Vyučující / Lektor
Osnova
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).