Proyecto Final

[Subtítulo del documento]

30 DE NOVIEMBRE DE 2015Universidad politecnica de san luis potosi

SISTEMAS DISTRIBUIDOS

ContenidoINTRODUCCION..................................................................................................................................2

Marco Teórico....................................................................................................................................2

Historia del RFID.............................................................................................................................2

Sistema RFID..................................................................................................................................2

Beneficios del sistema RFID........................................................................................................3

Funcionamiento del RFID...........................................................................................................3

Componentes de un sistema RFID..............................................................................................3

TAGS.......................................................................................................................................3

Módulo RFID RC522................................................................................................................4

Arduino UNO..........................................................................................................................4

Base de Datos.........................................................................................................................5

Desarrollo...........................................................................................................................................5

Módulo Lector RFID-RC522 RF con Arduino...................................................................................5

DESCRIPCIÓN..............................................................................................................................5

MATERIALES...............................................................................................................................6

CONEXIÓN..................................................................................................................................6

INTRODUCCIONLa tecnología de RFID es un sistema de auto identificación inalámbrico, el cual consiste de etiquetas que almacenan información y lectores que pueden leer a estas etiquetas a distancia. La tecnología RFID está siendo adoptada cada vez por más industrias debido a que su costo es cada vez menor y sus capacidades son mayores. Esto permite genera grandes beneficios como incrementos en la productividad y administración principalmente en los sectores de cadenas de suministro, transporte, seguridad y control de inventarios.

La tecnología RFID, ha tenido mucho auge en los últimos años debido a la relativa reducción de precios en el mercado, al incremento en sus capacidades y a las ventajas que presenta frente a otras tecnologías de auto identificación.

RFID promete revolucionar la vida de las personas por sus diversas aplicaciones. Al estar involucrada en la cadena de producción y distribución de las fábricas, generará grandes beneficios tales como: especificación de la línea de producción, verificación de la calidad de los productos, elaboración de inventaros automáticos, a partir de que éstos ingresan al almacén de las tiendas; conocimiento sobre el momento de abastecimiento y cobro automático del carrito al pasarlo frente a la caja.

Los beneficios también se incluyen dentro de las actividades cotidianas. El desarrollo de refrigeradores con tecnología RFID permitirá no sólo identificar el momento en que un producto está a punto de caducar sino también en caso de requerir su abastecimiento, se informará al usuario de esta condición.

Finalmente otra aplicación se encuentra en plantas recicladoras de basura ya que las máquinas emitirán informes acerca del material en que están hechos ciertos productos logrando así facilidad en su separación y agrupamiento.En fin las aplicaciones de esta tecnología son prometedoras, no obstante, aún se encuentra en proceso de evolución.

Marco TeóricoHistoria del RFID.Las siglas RFID proceden de Radio Frequency IDentification (Identificacion por RadioFrecuencia). Existen fuentes que indican que la tecnología RFID existe desde el 1920 en un proyecto desarrollado por el MIT, otros dicen que fueron los ingleses los que lo inventaron en 1945 durante el transcurso de la 2a Guerra Mundial, esto se basaba en un tecnología llamada IFF y que utilizaban para identificar los aviones como amigos o enemigos. Aunque el desarrollo de la RFID tal cual se conoce en estos mismos empieza en los años 90 con el abaratamiento de muchos de los componentes necesarios para que funcione.

Sistema RFIDLa Radio Frequency Identification (RFID) es una tecnología para la adquisición de información. RFID consiste en un dispositivo que transmite una señal de radio frecuencia a un transponder diseñado especialmente, el cuál responde con otro mensaje de radio.

Beneficios del sistema RFIDLa tecnología RFID es una tecnología de identificación automática extremadamente poderosa y versátil que permite identificar, rastrear y manejar una gran diversidad de objetos. RFID no requiere contacto de línea de vista con las antenas para su operación y está basado en el uso de pequeños transponders o tags, los cuales contienen un número único de identificación qué puede ser leído a distancias por arriba de los 6 metros. Los Tags pueden también almacenar información relacionada con algún producto al cuál estén asignados, reiterando sin necesidad de guardar algún requerimiento de línea visual.La confiabilidad en una solución de RFID es extremadamente alta y tiene la menor tasa de error de todas las tecnologías incluyendo códigos de barras, cintas magnéticas y equipos biométricos.Otros beneficios son:

Automatiza eliminando el error humano en la identificación, conteo, rastreo, clasificación y ruteo de cualquier objeto.

Elimina errores por irresponsabilidad. Elimina errores y por consecuencia, el desperdicio de recursos. Incrementa el control de calidad. Incrementa la información para el departamento administrativo y el cliente. Incrementa la rentabilidad del negocio. Incrementan la eficiencia y productividad de la empresa. Mejora la administración de información. Mejora la administración y el manejo de materiales. Mejora la calidad del servicio al cliente. Mejora la recolección de datos e identificación de todo tipo de productos. Reduce costos de trabajo. Reduce costos operativos y de producción. Reduce inventarios.

La tecnología de RFID nos demuestra una clara diferencia en los beneficios que proporciona comparada con la tecnología convencional de identificación. Esta diferencia depende enormemente de la aplicación específica, del sector de la industria en el cuál se emplea la tecnología y la más importante los requerimientos del usuario final.

Funcionamiento del RFID.El funcionamiento de las RFID es muy simple. Los tags (o tarjetas) RFID, cuando recibenUna pequeña corriente mediante radio frecuencia son capaces de emitir una onda con su número identificativo y esta onda es captada por un lector RFID que se encarga de pasar la información a un formato digital. Existen una gran variedad de encapsulados para los tags. En tarjeta, encapsulados para implantaciones quirúrgicas, flexible para ponerlos sobre pegatinas, en llaveros y pulseras. Al ser un circuito muy pequeño se puede introducir en cualquier formato.

Componentes de un sistema RFIDTAGSLos Tags viene en diferentes modelos, los más comunes son en tarjetas y en llaveros, pero también vienen como etiquetas adhesivas e incluso ya viene incrustados en algunos productos. Los Tags tienen internamente una antena y un microchip, encargado de realizar todo el proceso de comunicación, la energía lo obtiene de la señal de radiofrecuencia, que si bien la energía en la señal es pequeña, es suficiente para hacer trabajar el microchip, esto es la razón por la que es necesario acercarlos a una pequeña distancia generalmente menor a 10 cm. Pero existen Tags activos, que incorporan baterías, estos tiene alcance de varios metros de distancia.

Módulo RFID RC522Es el que usaremos en este tutorial, este módulo funciona como Lector y Grabador de Tags RFID.

Este módulo utiliza un sistema de modulación y demodulación de 13.56MHz, frecuencia que en la actualidad  utiliza la tecnología RFID.  EL módulo se comunica por SPI, por lo que se puede implementar con cualquier micro controlador con interfaz SPI, como un Arduino.  La tarjeta que viene con el módulo RFID cuenta con 64 bloques de memoria (0-63) donde se hace lectura y/o escritura. Cada bloque de memoria tiene la capacidad de almacenar hasta 16 Bytes.   El número de serie consiste de 5  valores hexadecimales, se podría utilizar esto para hacer una operación dependiendo del  número de serie.  

Arduino UNOEl nuevo Arduino Uno R3 incluye todas las características de la tarjeta anterior pero utiliza un ATmega16U2 en lugar del 8U2 (o el FTDI encontrado en las generaciones anteriores). Esto permite tasas de transferencia más rápidas y más memoria. No necesita drivers para Linux o Mac y tiene la capacidad de ser detectado como un teclado, ratón, joystick, etc.Esta tarjeta también incluye pines SDA y SCL al lado del pin AREF. Además, agrega dos nuevos pines colocados cerca del pin RESET. Uno de ellos es el IOREF que permiten que los shields se adapten al voltaje suministrado desde la tarjeta. El otro es uno que no está conectado, reservado para usos futuros. El Arduino Uno R3 trabaja con todos los shields existentes y se puede adaptar a nuevos shields que utilizan estos pines adicionales.Arduino es una plataforma física de código abierto basada en una simple tarjeta de entrada-salida y un entorno de desarrollo que implementa el lenguaje Processing/Wiring. Arduino se puede utilizar para desarrollar objetos autónomos interactivos o puede ser conectado a software de la computadora (por ejemplo, Flash, Processing, MaxMSP). El IDE de código abierto puede ser descargado de forma gratuita (en la actualidad para Mac OS X, Windows y Linux).

Base de DatosUna base de datos contiene un conjuntos de datos almacenados que pueden ser extraídos por medio de una tarjeta a través del RFID y que al ser extraídos son almacenados dentro de ella para realizar una consulta el sistema de cómputo se adecuara a las necesidades específicas de la aplicación que se le desee dar al sistema.

DesarrolloMódulo Lector RFID-RC522 RF con Arduino

DESCRIPCIÓNHaremos uso del Arduino UNO y el módulo RFID para dar uso de algunas funciones de la librería RFID. Las operaciones que haremos en este tutorial, serán:

Lectura de bloque de memoria de un tarjeta (rfid.read) Escritura en un bloque de memoria (rfid.write) Lectura de número de serie de  tarjeta   (rfid.numSerie)  

MATERIALES Módulo Lector RFID-RC522 RF y tarjeta. 1 Arduino Uno. Cable USB serial.

CONEXIÓNA continuación se muestra una tabla con los pines del módulo RFID RC552, así como la conexión que tendrá con el Arduino UNO En la imagen de arriba se muestra la parte trasera del RFID RC552, en la parte inferior de esta imagen esta muestra los nombres correspondientes de los pines.