Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik RFID Ortung im Bereich bis 1m mit hoher Genauigkeit


von julian P. (arkinator)


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Hallo,

ich bin auf der Suche nach einem System welches diese Anforderungen 
erfüllt:
- passive RFDI-Chips
- Bei Distanzen bis 1m Ortung mit unter Fehler 0,5 cm, besser 0,1 cm 
möglich
- Etwa 100 Chipabfragen pro Sekunden sollten möglich sein
- wirklich kleine Chips (unter 1 cm durchmesser)

Ich nehme mal nicht an dass sich so etwas locker im eigenbau realisieren 
lässt. Besonders die Genauigkeit ist wichtig.
Kennt einer ein System das so etwas vermag? Oder kennt Firmen die so 
etwas können (und verkaufen)?

Ich danke schonmal vielmals für eure Hilfe!

von Jens (Gast)


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Verwechselst du da irgendwas? RFID und Genauigkeit von 1mm passt 
irgendwie nicht zusammen. Außerdem Chipgröße <1cm umd Lesebereich 1m ist 
auch nicht so richtig sinnvoll machbar.

von Werner (Gast)


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julian P. schrieb:
> - passive RFDI-Chips
> - Bei Distanzen bis 1m Ortung mit unter Fehler 0,5 cm, besser 0,1 cm
> möglich

RFID ist kein Positinosbestimmungsverfahren sondern dient zur 
Objektidentifizierung. Da verwechselst du irgendwas.

von Max D. (max_d)


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Nimm was mit Ultraschall (z.B. Passiver Rfid sendet US-Signale auf 
Anfrage) und fertig, die laufzeit des magnetfeldes ist hier irrelevant, 
und 0,1cm sind mit 40kHz US und guter empfnngstechnik mit abgleich 
drin...

von Karl (Gast)


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Gibt ein optisches Verfahren welches wie GPS arbeitet (µGPS) ist aber 
noch nicht soweit entwickelt das es das als fertiges Produkt gibt und 
identifizieren geht auch nicht damit.

Was du dir vielleicht überlegen könntest wären Barcodes welche mittels 
zwei (oder mehr) hochauflösende Kameras gelesen werden. Damit kannst du 
die Lage im Raum ermitteln und welcher Barcode es ist.

Nachteile wären: Du benötigst Licht (mindestens IR-Licht) und die 
Bildverarbeitung ist auch nicht ganz ohne - aber machbar. 100Tags/sec 
erkennen sollte machbar sein (Es können ja auch mehrere Tags auf einem 
Bild sein). Ein weiterer Nachteil ist noch das es sich nicht zu schnell 
bewegen darf.

von hp-freund (Gast)


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Was soll das werden?
Eine Verfolgung der Bienenkönigin im Bienenstock?

von julian P. (arkinator)


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ja, mir ist völlig klar dass das keine einfache aufgabe wird. Aber 
ansonsten hätt ich mir das ja auch locker selber zusammen löten können 
;).

Ich habe keinen direkten Sichtkontakt (Verschattungen), Barcodes, 
Ultraschall und so Späße scheiden daher leider aus.

µGPS kannte ich noch nicht, aber "höchste Messgenauigkeit < 5 µm" ist 
auch nicht das, was mir vorschwebte.

Klar, mit RFID fährt man hier an die Limits der Technologie. Man braucht 
Hohe Freuqenzen für die nötige Genauigkeit, präzise Antennen, einen 
guten Taktgeber, und auch das dürfte noch nicht reichen (einfache 
Laufzeitdifferenzen wird eben zu ungenau). Also muss man mit 
Inteferenzen der beiden Signale arbeiten etc. pp.

Da das eben so aufwendig ist bin ich auch eher nach der Suche nach einem 
vorgefertigten System.

Also nochmal: Kein direkter Sichtkontakt garantiert (damit scheidet auch 
Schall aus), keine Metalle im Umfeld, die Chips müssen ohne Batterie 
auskommen und so etwa 10-20 Cent Stück Größe haben.

RFID wurde zwar nicht für so etwas erfunden, aber das ist einfach genau 
die Technologie dafür. Ich kann doch nicht der erste sein der so etwas 
bauen will... ;)

Danke aber schonmal für eure Ideen!

von Sebastian (Gast)


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hp-freund schrieb:
> Eine Verfolgung der Bienenkönigin im Bienenstock?

Was ja den Vorteil hat, das der Barcode gleich drauf ist... ;)

von Martin der Gast (Gast)


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julian P. schrieb:
> RFID wurde zwar nicht für so etwas erfunden, aber das ist einfach genau
> die Technologie dafür. Ich kann doch nicht der erste sein der so etwas
> bauen will... ;)

Doch, bist du. Weil es eben NICHT genau die Technologie dafür ist.

von Purzel H. (hacky)


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Eigentlich sollte 1cm Genauigkeit drinliegen. Eine Frage der 
Acquistitionszeit. Die niederfrequenten Tag bei 125kHz fallen da weg. 
allenfalls die mit 13.56MHz. Das angesprochene Tag produziert 
Seitenbandmodulationen. Wenn man da nun hinreichend lange integriert...
1cm entspricht ja nur 1/6 Grad (Wellenlaenge = 22m)

Einfacher waer moeglicherweise selber ein System aufzubauen. Ein Problem 
dabei ist die Winkelabhaengigkeit der Spulen. Wenn die Sende- und die 
Empfangsspule senkrecht aufeinander sind, sehen sie sich nicht. Die um 
90 Grad gekippte Sende Spule sieht dann den Tag, diese wolle man 
allerdings fuer die 2. Koordinate reserviert haben...
Eine hoehere Frequenz wuerde fuer die Position mehr Phasendrehung geben. 
zB 300Mhz oder drueber.

von Max (Gast)


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Vergiss 13,56MHz RFID, selbst die dicken 12Watt Dinger von Feig kommen 
mit Tags der geforderten Baugröße nicht auf die Reichweite.

Die Standards sprechen nicht umsonst von "Proximity" und "Vicinity".

von Purzel H. (hacky)


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Ich weiss grad die Leistung nicht mehr, aber mit einer 1m Rundantenne 
schafft man 1m Reichweite. Die Tag sind allerdings kreditkartengross. 
Kleinere Tag muessten dann Mikrowellenreflektoren sein.

von julian P. (arkinator)


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Ach man, ihr habt völlig recht...
RFID ist mit Kanonen auf Spatzen und so. Das Signal zurück kann ja nur 
ein Bruchteil der ursprünglichen Leistung haben, das geht auch 
schlauer;). Aber dafür frag ich ja hier nach.

Ähm... Biene im Bienenstock. Wo du von Rundantenne sprichst: Gibt es so 
etwas wie Nahfeld-Radar? Eine schnelle Google-Suche bringt ein paar 
Rückläufe, theoretisch sollte das kein Problem sein. Aber kennt das 
einer? Hersteller? Namen? Oder ist das auch bull...

Der nächste Punkt auf der Liste wäre dann wieder RFID, aber ohne das 
Signal wirklich zu "verstehen", also ohne ID. Das ist dann endgültig 
zweckentfremdet, aber wenn die Abfragefrequenz hoch genug ist sollte das 
ausreichen. Immer noch Bull? Gibt es Firmen die sowas ähnliches im 
Programm haben?

Und wiederum danke ich für eure Mühen und Ideen bis hierher!

von Johannes G. (gutenberg)


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Was meint ihr mit "Genauigkeit"? Gehts hier um Positionserfassung im 
Raum? Wie soll das gehen?

von julian P. (arkinator)


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ja, es geht um raumortung, das wird vll nich so klar. gehen tut das zb 
mit triangulation durch zwei antennen. in der geforderten auflösung und 
distanz dürfte das alleine aber nicht reichen, was auch genau der grund 
für meine frage hier ist.

von STK500-Besitzer (Gast)


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julian P. schrieb:
> gehen tut das zb
> mit triangulation durch zwei antennen.

i.d.R. sind das Richtantennen oder man bekommt noch Informationen ueber 
Laufzeit oder Signalstaerke.

von hp-freund (Gast)


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Ohne jetzt noch mal alles durchzulesen: geht es nur um ein Object oder 
mehrere?
Wenn es nur eins ist, hat schon mal jemand mit einem kleinen 
"Super"Magneten und analogen Hallsensoren experimentiert? Wie wäre da 
die Reichweite?

von julian P. (arkinator)


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Es geht um 30-40 Objekte, mit Verdeckungen. Kein Ultraschall, keine 
Magneten, kein Barcode, nichts Optisches.

von hp-freund (Gast)


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Na dann vielleicht nicht direkt RFID aber dafür einfache Schwingkreise 
unterschiedlicher Frequenz die die Sendeleistung absorbieren.
Ala Dipmeter...

von julian P. (arkinator)


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Dat is mal ne Idee! Selbstverfreilich!
Nächstes Problem wäre die Massenfertigung: Mit RFID hatt das Problem 
jemand anders. Ich kann mir aber nicht eine Millionen Schwingkreise 
löten. Gibt es so etwas fertig zu kaufen?
Und nochmal so zur Klärung: Ich hau mir den Schwingkreis auf mein 
Objekt, gib ein Signal über eine Antenne, erwische die Resonanzfrequenz. 
Dann hör ich auf zu senden und orte das Signal was über bleibt. Passt, 
oder?

von hp-freund (Gast)


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julian P. schrieb:
> Ich kann mir aber nicht eine Millionen Schwingkreise
> löten. Gibt es so etwas fertig zu kaufen?

Bei entsprechen hoher Frequenz lässt sich das mit der Leiterbahnstruktur 
erledigen.

julian P. schrieb:
> Dann hör ich auf zu senden und orte das Signal was über bleibt.

Nein. Du musst von mindestens 3 Seiten ein Dipmeter haben. Je näher der 
passende Schwingkreis am Sender ist, desto mehr Energie verschluckt er 
während der Messung.

Von hier:
http://www.dj4uf.de/projekt/dipmeter/dipmeter.html
1
Mit einem sogenannten Dipmeter (Dip = Einbruch) kann man Resonanzfrequenzen von Schwingkreisen und Antennen messen. Ein Dipmeter (Dipper) ist im Prinzip ein Oszillator, bei welchem die Schwingkreisspule nach außen geführt wird, um den Schwingkreis dieses Oszillators durch das Messobjekt zu beeinflussen, so dass der Oszillator nicht mehr so gut schwingt. Der Rückgang der Schwingamplitude wird durch eine Anzeige sichtbar gemacht.

von hp-freund (Gast)


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Ups. Blockformatierung war wohl nichts. Schau mal in den link...

von Jens (Gast)


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Was soll das denn werden? Oder ist das so geheim?

Wenn sich mehr als ein RFID-Chip im Lesebereich befindet, kann und wird 
es passieren, dass die anwesenden gleichzeitig antworten und sich 
dadurch gegenseitig stören. Damit kannst du eine genaue Ortung über 
Anpeilen oder so vergessen.

von hp-freund (Gast)


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von hp-freund (Gast)


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Hier noch mal die pdf:
http://dissertations.ub.rug.nl/FILES/faculties/science/1999/c.schilstra/c2.pdf

Das Ganze ist aber nur für eine "Fliege".

von julian P. (arkinator)


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vielen dank soweit schon einmal! gerade über genauigkeit wird viel 
gesprochen, sehr informativ (und auch endlich mal ein paar stichwärter 
;)
wird zwar deutlich mehr arbeit als ich ursprünglich dachte, aber 
hoffentlich auch mehr spaß

von Jobst M. (jobstens-de)


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Wie wär es mit einem CT?


Gruß

Jobst

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