A Batteryless RFID Remote Control System By สรธิญ ชลารักษ์

สารบัญ บทนำ 1 RFID คือ ? 2 ขั้นตอนการทำงาน RFID 3 อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับ RFID 4 หลักการพื้นฐานในการเชื่อมต่อ (Interface) 5-9 รูปแบบ RFID 10

บทนำ 1 REMOTE control เป็นหนึ่งในความสะดวกสบายอย่างแพร่หลายมากที่สุด อุปกรณ์ที่เคยคิดค้น การควบคุมระยะไกล (RCS) เป็น แบบไร้สายที่ใช้ในการควบคุมความหลากหลายของอุปกรณ์ เหตุผลที่ต้องคิดค้น RFID เพราะอดีตเครื่องจำพวกนี้ใช้แบตเตอรี่ จึงทำให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมแล้วได้มีการพัฒนาโดยใช้ไฟฟ้าเป็นตัวกลางในการนำสัญญา การนำสัญญานั้นจะผ่านคลื่นวิทยุ หรือคลื่น microwave โดยจะส่งผ่านมาทางอากาศ ผ่านทางเสาอากาศที่ปัจุจบันมีการใช้งานอย่างแพร่หลายกันในตอนนี้

RFID คือ ? 2 RFID เป็นระบบฉลากที่ได้ถูกพัฒนามาตั้งแต่ปี ค.ศ 1980 โดยที่อุปกรณ์ RFID ที่มีการประดิษฐ์เป็นชิ้นแรก ผลงานของ Leon Theremin สร้างให้กับรัฐบาลรัสเซีย มีวัตถุประสงค์แรกที่ทำขึ้นมาคือ เพื่อดักจับสัญญาณ ต่างๆ ของศัตรู ปัจจุบันมีลักษณะเป็นป้ายอิเล็กทรอนิกส์ (RFID Tag) สามารถอ่านค่าโดยผ่านคลื่นวิทยุจากระยะห่าง ตรวจ ติดตาม บันทึกข้อมูลที่ติดอยู่กับป้ายได้ สามารถบอกได้ว่าเป็นของอะไร ผลิตตอนไหน ใครผลิต ผลิตอย่างไร เทคโนโลยีตอนนี้ไม่ต้องอาศัยการสัมผัส (Contact-Less) หรือต้องเห็นวัตถุนั้นก่อน ทำได้โดยอ่านผ่านทางคลื่นวิทยุได้โดยตรง

ขั้นตอนการทำงาน RFID 3 มันต้องอาศัยการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า มีการผสมสัญญาณ (Modulation) ใช้คลื่นความถี่ย่านนั้นย่านนี้ เป็นพาหะ (Carrier) เผื่อนำข้อมูลไปยังปลายทาง มี Tag ID มีตัวอ่าน ตัวเขียน สรุป RFID เราต้องนำ Tag (เช่น บัตรนักศึกษา) ไปวางไว้ใกล้กับรัศมีการทำงานของตัวอ่าน (Reader) เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นพลังงานให้กับ Tag เพื่อที่ Reader จะสามารถอ่านข้อมูลที่มีอยู่ได้ จากนั้น Reader ก็จะส่งข้อมูลไปให้กับคอมพิวเตอร์ผ่านทาง Com Port เพื่อนำไปประมวลผล ค้นหาใน DATABASE ว่าอยู่อยู่ในระบบไหม

อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับ RFID 4 ในการส่งข้อมูลออกไปจาก Reader อย่างเดียว โดยที่ไม่มีการตรวจสอบจังหวะการทำงาน (Head Shaking) ปัญหาก็คือ บ่อยครั้งในการรับส่งข้อมูลจะเกิด Error เราสามารถแกปัญหา โดยการใช้ Timer

หลักการพื้นฐานในการเชื่อมต่อ (Interface) 5 (Serial Port) ลักษณะจะเป็นรับ-ส่งข้อมูลไล่เรียงตามลำดับ นำสัญญาณไม่กี่เส้น ข้อดีประหยัด RS-232 (Recommended Standard-232) ถูกพัฒนาจาก Electronic Industries Association (EIA) มาตรฐานเพื่อกำหนดว่าใครเป็นผู้รับ ใครเป็นผู้ส่ง กำหนดค่าการรับส่งข้อมูล จะขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ และ ค่าที่เราใช้งานจะมีดังนี้ Baud Rate อัตราความเร็วในการส่งข้อมูล บิตต่อวินาที ขึ้นอยู่กับระยะของอุปกรณ์ Parity การตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล ใช้นับจำนวนบิตที่ส่งมา เลขคู่ (Even) เลขคี่ (Odd) Data Bit จำนวนบิตข้อมูล Stop Bit เพื่อบอกให้รู้จุดสิ้นสุดของข้อมูล

หลักการพื้นฐานในการเชื่อมต่อ (Interface) (ต่อ) 6 กำหนดช่องทางการสื่อสาร Com Port เราสามารถดูได้จาก Control Pannel  System Hard Ware Device Manager

หลักการพื้นฐานในการเชื่อมต่อ (Interface) (ต่อ) 7 การขัดจังหวะการทำงานของ CPU แบ่งเป็น 2 แบบ Polling การกำหนดเวลาช่วงใดๆให้ CPU มันมาถามเอาเองว่าอุปกรณ์ตัวไหนบ้างที่ต้องการใช้บริการของมัน Interrupt การขัดจังหวะการทำงานของ CPU โดยมีการร้องขอ (Interrupt Request -IRQ) จากอุปกรณ์ ซึ่งอุปกรณ์ต่างๆที่พ่วงอยู่ในคอมพิวเตอร์มันมีหลายตัว หมายเลข IRQ ยังมีค่าตัวเท่าไร ก็ยังมีความสำคัญมากเท่านั้น Control Panel  System Hardware Device Manager

หลักการพื้นฐานในการเชื่อมต่อ (Interface) (ต่อ) 8 ข้อมูลที่ถูกบรรจุไว้ใน Tag ID รูปแบบข้อมูลใน Data Sheet (คู่มือ ID20) STX (Start of Text) ASCII Code คือ จุดเริ่มต้นของชุดข้อมูล DATA ข้อมูลมีขนาด 10 ไบต์ CHECK SUM การตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล CR (Crriage Return) กด Enter นั้นเอง LF (Line Feed) เป็นการขึ้นบรรทัดใหม่ ETX (End of Text) บอกจุดสิ้นสุดของชุดข้อมูล

หลักการพื้นฐานในการเชื่อมต่อ (Interface) (ต่อ) 9 แนวทางการเขียนโปรแกรม มุมมองในการเขียนโปรแกรมเพื่อทำการอ่านข้อมูล ในภาษา Basic เนื่องจากว่า Tag ID นี้มันราคาถูก บาร์โค้ด 1 มิติข้อมูลที่เราต้องการจริง คือ <02>1C006082946A<OD><OA><03> แต่ข้อมูลที่เราต้องการคือ 1C006082946A

รูปแบบ RFID 10 ระบบแบบเดิมที่ใช้กันอยู่ ระบบแบบใหม่ battery-less

ทรัพยากรที่ใช้ 11 คอมพิวเตอร์ 1 เครื่อง Reader 1 เครื่อง Tag 1 อัน Antana 1 อัน

สรุป 12 RFID เป็นระบบเทคโนโลยีตอนนี้ไม่ต้องอาศัยการสัมผัส (Contact-Less) หรือต้องเห็นวัตถุนั้นก่อน ทำได้โดยอ่านผ่านทางคลื่นวิทยุได้โดยตรง (Serial Port) ลักษณะจะเป็นรับ-ส่งข้อมูลไล่เรียงตามลำดับ นำสัญญาณไม่กี่เส้น Baud Rate , Parity , Data Bit , Stop Bit การขัดจังหวะการทำงานของ CPU แบ่งเป็น 2 แบบ Polling Interrupt Tag ID มีการกำหนดภาษาที่ชัดเจน