angličtina

Absolvent předmětu je schopen:
• Vysvětlit operační principy pasivních, semi-pasivních a aktivních RFID.
• Popsat činnost transpondéru v elektromagnetickém poli.
• Popsat architekturu bezdrátových elektronických datových nosičů, transpondéru s paměťovou funkcí a mikroprocesorových RFID.
• Popsat architekturu analogového frontendu tagu a čtečky a architekturu kontrolní jednotky.
• Diskutovat vlastnosti RFID technologie v jednotlivých frekvenčních pásmech.
• Navrhnout algoritmy pro číslicové zpracování signálu (tvarování signálu, filtrace, spektrální analýza) v modulu modulátoru a demodulátoru RFID čtečky.
• 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, standardizace, rádiové rozhraní, struktura protokolu a kódování, antikolizní algoritmy
6. Antény z pohledu tagu a čtečky
7. Architektura elektronických datových nosičů, transpondér s paměťovou funkcí, mikroprocesorové RFID, technologie paměti
8. Architektura, analogového frontendu, kontrolní jednotka, algoritmy pro optimalizaci komunikace
9. Zdroje šumu a metody jeho minimalizace, citlivost, monostatický a bistatický systém, přímá vazba přijímač - vysílač
10. Měření systémových parametrů, performance, konformace, protokol LLRP
11. RFID v bezdrátových senzorových sítích, UWB, Ranging, Praktické aspekty RFID systémů, aplikace, výroba, internet věcí

Laboratorní cvičení:
1. Návrh modelu modulátoru, tvarování signálu, filtrace, spektrální analýza, simulace v prostředí Labview nebo Matlab (1x3 hodiny)
2. Návrh modelu demodulátoru, detekce signálu, rozpoznání symbolu, simulace v prostředí Labview nebo Matlab (1x3 hodiny)
3. Návrh části stavového diagramu protokol EPC Class 1 Gen 2, simulace v prostředí Labview nebo Matlab. Implementace pro tag a pro čtečku (1x3 hodiny)
4. Vytvoření simulačního modelu celého systému a ověření funkčnosti navržených částí, optimalizace parametrů. (1x3 hodiny)
5. Implementace navrženého demodulátoru pro hardwarová měření v HF pásmu pomocí softwarového radia (1x3 hodiny)
6. Měření parametrů komunikace v HF pásmu, analýza postranních pásem, identifikace bitů a tok protokolu (1x3 hodiny)
7. Implementace navrženého UHF demodulátoru pro hardwarová měření pomocí USRP (1x3 hodiny)
8. Měření signálů v UHF pásmu pomocí navrženého demodulátoru v USRP, spektrální analýza (1x3 hodiny)
9. Analýza funkcí průmyslové čtečky, sledování procesů modulace a demodulace signálu, tvarování symbolů, předzkreslení signálu, řízení koncového stupně (1x3 hodiny)
10. 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) (1x3 hodiny)

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.

Daniel Mark Dobkin , The RF in RFID: Passive UHF RFID in Practice (EN)