5. Họ và tên người hướng dẫ n: Phần hướng dẫ n:
2.3. Hệ thống tuần tự
Nếu truyền dữ liệu và năng lượng từ reader đến thiết bị mang dữ liệu rồi sau đĩ dữ liệu sẽ được truyền ngược từ transponder đến reader thì chúng ta gọi đây là hệ thống tuần tự SEQ.
2.3.1. Ghép cảm ứng
Cung cấp năng lượng cho transponder
Các hệ thống tuần tự sử dụng liên kết từ hoạt động riêng ở tần số dưới 135kHz. Một máy biến thế loại liên kết được tạo ra giữa cuộn dây của reader và cuộn dây của
SVTH: Nguyễn Đình Thành GVHD: Ths. Nguyễn Chí Ngọc
-63-
transponder. Điện áp cảm ứng phát ra trong cuộn cảm của transponder do tác động của trường biến thiên từ reader được chỉnh lưu và sử dụng trong mạch.
Để nâng cao hiệu suất truyền dữ liệu, tần số hoạt động của transponder phải chính xác với reader và chất lượng của cuộn cảm của transponder phải thật phù hợp. Vì lý do này mà transponder cĩ một tụ điện trên chip để bù cho dung sai của mạch cộng hưởng.
Tuy nhiên, khơng giống như hệ thống song cơng và bán song cơng, ở hệ thống tuần tự, bộ phát của reader khơng hoạt động một cách liên tục. Năng lượng truyền đến máy phát trong suốt quá trình nạp cho tụ để cung cấp một năng lượng lưu trữ. Chip của transponder được chuyển sang chế độ hoạt động tiết kiệm năng lượng trong suốt quá trình hoạt động. Hầu như năng lượng nhận được đều sử dụng để nạp cho tụ nạp. Sau một chu kỳ cố định, máy phát của reader được tắt.
Năng lượng tích trữ trong transponder được dùng để gửi một thơng điệp đáp lại cho reader. Điện dung nhỏ nhất của tụ nạp cĩ thể được tính từ cơng thức:
max min . Q I t C U V V (2.2) Trong đĩ :
Vmin, Vmax : là những giá trị giới hạn cho điện áp hoạt động khơng quá mức cho phép.
I: là dịng tiêu thụ của chip trong suốt thời gian hoạt động.
t: thời gian cần thiết để truyền dữ liệu từ transponder đến reader. Truyền dữ liệu từ transponder đến reader
SVTH: Nguyễn Đình Thành GVHD: Ths. Nguyễn Chí Ngọc
-64-
Hình 2.17. Sơ đồ khối của transponder tuần tự sử dụng ghép cảm ứng
Hình 2.18. Sơ đồ điện áp của tụ nạp
Cuối pha nạp được tách bởi một bộ end of burts detector. Bộ này giám sát sự thay đổi điện áp trên cuộn cảm của transponder, từ đĩ nhận biết ngay khi từ trường của reader bị tắt. Ở cuối pha nạp, một bộ dao động on chip được kích hoạt. Bộ dao động này sử dụng mạch cộng hưởng nhờ vào cuộn cảm của transponder như là thành phần nhận dạng tần số. Cuộn cảm của transponder phát ra một trường từ yếu. Reader cĩ thể nhận được trường từ này. Trường này cải thiện tỉ số S/N tăng lên một lượng khoảng 20 dB so với hệ thống song cơng/ bán song cơng.
Tần số truyền của transponder bằng với tần số cộng hưởng của cuộn cảm của transponder. Tần số này được hiệu chỉnh lại cho giống với tần số truyền đi của reader khi nĩ được phát.
SVTH: Nguyễn Đình Thành GVHD: Ths. Nguyễn Chí Ngọc
-65-
Để cĩ thể điều chế tín hiệu HF phát ra trong khi khơng cĩ năng lượng cung cấp, một tục điện được mắc song song với mạch cộng hưởng đúng lúc với luồng dữ liệu. Kết quả là tạo ra được 2 tín hiệu FSK.
Sau khi tồn bộ dữ liệu được phát, chế độ xả được kích hoạt để xả tồn bộ tụ nạp. Điều đĩ đảm bảo an tồn cho quá trình reset nguồn ở đầu chu kỳ nạp kế tiếp.
SVTH: Nguyễn Đình Thành GVHD: Ths. Nguyễn Chí Ngọc
-66-
Chương 3. CẤU TRÚC CỦA THIẾT BỊ MANG DỮ LIỆU
Ở chương 1 chúng ta đã đề cập đến thẻ RFID (RFID Tag, Transponder - bộ phát đáp), qua đĩ để cĩ cái nhìn sơ bộ về thiết bị mang dữ liệu. Chương này tơi sẽ đi sâu chi tiết về thiết bị mang dữ liệu.
Trong hệ thống RFID, cĩ 2 loại thiết bị mang dữ liệu điện tử: một loại là các mạch điện tích hợp (vi mạch) và một loại mang dữ liệu dựa vào các tác động vật lý để lưu dữ liệu. Các transponder 1 bit thuộc về loại thứ 2. Thiết bị mang dữ liệu điện tử cịn được phân thành: mang dữ liệu với bộ nhớ sạch và mang dữ liệu kệt hợp với một bộ vi xử lý lập trình được.
Hình 3.1. Sơ đồ phân loại các thiết bị mang dữ liệu dùng trong RFID
3.1. Transponder cĩ bộ nhớ
Transponder cĩ bộ nhớ gồm từ loại đơn giản là transponder chỉ đọc đến loại high-end transponder cĩ chức năng bảo mật thơng minh. Transponder cĩ bộ nhớ gồm cĩ:
- RAM - ROM - EEPROM - FRAM
SVTH: Nguyễn Đình Thành GVHD: Ths. Nguyễn Chí Ngọc
-67-
- Mạch HF: để cung cấp năng lượng và cho phép truyền thơng với reader. Đặc điểm chủ yếu để phân biệt họ của transponder là sự thực hiện address and security logic trên chip bằng cách sử dụng một trạng thái máy (state machine).
Hình 3.2. Sơ đồ khối của tranpsonder cĩ bộ nhớ