Inst. för Informationsteknologi och Medier 2019-02-16 RF-ID projektet ITM Elektronikgruppen 2019-02-16 Inst. för Informationsteknologi och Medier Elektronikgruppen

Motivation till elektronisk märkning Öka graden av automatisering i produktion- och transportsystem Förbättra automatiska identifikationssystem Ersätta streckkod med teknik som medger fler funktioner RF-ID (Radio Frequency IDentification) man kan ha kontakt med det märkta objektet utan direkt fysisk kontakt data kan lagras på det märkta objektet samtidig identifikation av olika märkta objekt som finns inom räckhåll Inst. för Informationsteknologi och Medier Elektronikgruppen

Inst. för Informationsteknologi och Medier RF-ID system SCANNER read/write unit RF-ID-tag Inst. för Informationsteknologi och Medier Elektronikgruppen

Elektronisk märkning av papper (RF-ID) Antenn information förs till och från RF-ID tag Energi förs till RF-ID tag Integrerad krets radioelektronik logiska funktioner minne antenn integrerad krets elektronisk märkning papper/förpackning Inst. för Informationsteknologi och Medier Elektronikgruppen

Inst. för Informationsteknologi och Medier RF-ID tag 7.5 mm 49 mm 1 mm Inst. för Informationsteknologi och Medier Elektronikgruppen

Inst. för Informationsteknologi och Medier Målsättning Utveckla tekniker för RF-ID som ökar dess användningsområden ökat avstånd för kommunikation med de ID-märkta objekten är avgörande för vilka tillämpningar man kan använda tekniken inom. I dagens system är det maximala avståndet ett par decimeter. Fokusering på att förbättra tekniken för RF-ID taggar Antennteknik Radioelektronik Med speciella krav som det givna användningsområdet kräver små fysiska dimensioner, ingen egen strömförsörjning ... Inst. för Informationsteknologi och Medier Elektronikgruppen

Inst. för Informationsteknologi och Medier Projektgrupp Projektledning: Prof. Sture Petersson / Doc. Christer Fröjdh Forskare: Dr. Bengt Oelmann, elektronik Dr. Youshi Xu, telekommunikation Dr. Gang Wang, mikrovågsteknik forskare Xi´an Jiaotong universitet Doktorander: MSc. EE Torbjörn Olsson MSc. EE Johan Sidén MSc. EE Peter Jonsson industridoktorand Bofors Inst. för Informationsteknologi och Medier Elektronikgruppen

Inst. för Informationsteknologi och Medier Aktiviteter Förstudier Demonstrator Digital lågeffektkonstruktion H. Norell, B. Oelmann A study of RF-ID antennas J. Sidén, P. Jonsson Ett Windows-baserat RF-ID system R.Johansson, B. Oelmann Doktorandkurser Start ht-00, KTH Mikrovågsteknik Elektromagnetisk fältteori Inst. för Informationsteknologi och Medier Elektronikgruppen

Inst. för Informationsteknologi och Medier Närmaste framtid våren 01 Definiera upp doktorandprojekt Starta doktorandkurs i antennteori på MH Inst. för Informationsteknologi och Medier Elektronikgruppen

Problemställningar Hur ska energiförbrukningen hållas nere i taggarnas elektronik ? Hur ska man kunna öka kommunikationsavståndet till taggarna ? Hur ska taggarnas storlek hållas nere ? Hur ser en robust tag ut ? Inst. för Informationsteknologi och Medier Elektronikgruppen

Effektiva absorptions- och reflektionsantenner Dagens RF-ID system induktivt kopplade taggar kort läsavstånd stora läsantenner pris per tagg är högt Morgondagens system (?) Baseras på elektromagnetisk vågutbredning Potential för att långa läsavstånd ska kunna uppnås I passiva taggar ska antennerna kunna: Absorbera så mycket energi som möjligt OCH Reflektera så mycket energi som möjligt Inst. för Informationsteknologi och Medier Elektronikgruppen

Princip för passiva antenner kontroll- logik tag antenn integrerad krets Antennen ses som ett radarobjekt Antennens utgångar kortsluten Maximal effekt reflekteras Antennens utgångar anpassade Maximal effekt absorberas i taggen mikrovågsomkopplare inkommande bärvåg sluten omkopplare öppen reflekterad signal logisk nolla logisk etta logisk nolla logisk etta Inst. för Informationsteknologi och Medier Elektronikgruppen

Inst. för Informationsteknologi och Medier Delprojekt 1(3) Effektiva tryckta absorptions- och reflektionsantenner Utveckla antennstrukturer med goda reflektionsegenskaper Geometrisk utformning antennmaterial Mikrovågsomkopplare med låg dämpning Minska ”icke-idealt” beteende hos omkopplaren Öppen omkopplare leder alltid ström Sluten omkopplare dämpar alltid signalen något Målsättning Utveckla omkopplare med små fysiska dimensioner liten effektförbrukning optimera parametrar som styr skillnaden i reflexion mellan en nolla och en etta Inst. för Informationsteknologi och Medier Elektronikgruppen

Inst. för Informationsteknologi och Medier Delprojekt 2(3) Smarta antenner Med smarta antenner kan läsavståndet ökas Energin koncentreras i smalare lober Antennloben kan kontrolleras i läsrymden ( i vertikal- och horisontalriktning) sändare antennlob Inst. för Informationsteknologi och Medier Elektronikgruppen

Inst. för Informationsteknologi och Medier Delprojekt 3(3) Egenskaper för deformerade antenner Tryckta antenner på flexibelt substrat gör att dess geometriska form kommer att förändras Formen på underlaget taggen monterats på kan förändras med tiden Underlaget inte alltid plant. T.ex. om taggen monteras på en flaska Taggens antenn kan skadas Målsättning är att studera hur RF-ID taggarna blir miljötåliga och robusta Inst. för Informationsteknologi och Medier Elektronikgruppen

Inst. för Informationsteknologi och Medier 2019-02-16 Typer av aktiviteter Teoretisk analys av problemen Simulering Prototypframställning antenn elektronik för gränssnittet antenn - chip Inst. för Informationsteknologi och Medier Elektronikgruppen