Forum: HF, Funk und Felder RFID Tag in Armbanduhr einbauen


von Hakon H. (ickiller)


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Hallo Leute,

beim Sezieren eines Hurricane-Festival-RFID-Tags kam ich auf die Idee 
diesen in meine Armbanduhr zu integrieren. In dem Tag war eine 
Spiralförmige Luftspule mit 10 Windungen und ~20mm Durchmesser bei einer 
Drahtstärke von etwa 1/10mm sowie eine winzig kleine Platine mit zwei 
großen Lötpads. Da das eigendliche Armband des Hurricane-Tags Heil 
bleiben sollte musste ich auch die luftspule durchschneiden. Beim 
Sezieren ist auch die Spule von der Platine abgerissen (aber soweit ich 
weiß ist es egal wie rum die Spule mit der Elektronik verbunden ist, 
korrigiert mich bitte wenn ich falsch liege).
Ich kann jedoch keine Spule mit den obigen Maßen für die Armbanduhr 
verwenden. Um eine passende Spule zu wickeln brauche ich daher also die 
Induktivität die wegen der kaputten Spule nur Mathematisch bestimmt 
werden kann.

Mit Google habe ich es jedoch nicht geschafft herauszufinden wie man die 
Induktivität einer solchen spule zu berechnen. Da die Spule sicherlich 
mit einem kondensator auf der Platine einen schwingkreis bildet muss sie 
ja auch sicherlich für eine passende resonanzfrequenz passend gewickelt 
werden, wobei ich nun aber nicht weiß wie weit ich da abweichen darf 
ohne zu riskieren, dass der Sensor den Tag nicht lesen kann. Die Spule 
für die Armanduhr soll etwa 28 x 26mm groß und rechteckig sein.

Interessant wären auch weitere Informationen über die Hurricane-Tags. 
Ich weiß derzeit nicht auf welcher Frequenz sie arbeiten, wobei aber 
hoffentlich weningstens eis der Systeme für die ich es nutzen will damit 
funktioniert...

MfG,
Hakon

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Hi, Hakon,

besonders interessant wäre ein Testsender- und empfänger.

Denn keine der Berechnungen gibt Dir die Sicherheit wie solch ein Test.


Hat die RFID-wenigstens eine Reichweite, die im Falle einer Verschüttung 
unter Haustrümmern wenigstens Deine rechtzeitige Rettung ermöglicht - 
oder bloß den Verlust der kostbaren Uhr verhindert?

Ciao
Wolfgang Horn

von Hakon H. (ickiller)


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Hi Wolfgang,

danke für deine Antwort. Es geht mir bei dem Tag nicht um Sicherheit 
o.ä. . Wenn ich verschüttet sein sollte wird mir mein Tag wohl kaum 
helfen, da er höchstwahrscheinlich nur direkt am Sensor erfasst werden 
kann. Den Verlust einer 30~40€ Digitaluhr von Casio kann ich ohnehin 
sicherlich auch verschmerzen.
Als Testsender und -Empfänger würde ich dann sicherlich das RFID system 
nutzen, in dem ich den Tag nutzen will. Zum Testen habe ich bei mir zu 
Hause lediglich einen Funktionsgenerator (125KHz schafft er denke ich 
gar nicht...) und ein altes CRT-Oszi.
Die Berechnungen halte ich nach wie vor für sinnvoll/wichtig, da die 
Kombination Spule und interner unbekannter Kondensator schließlich die 
für das System optimale Resonanzfrequenz haben sollten (vermutlich 
125KHz).

MfG,
Hakon

von j. c. (jesuschristus)


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Kannste mal Fotos von Tag/ Spule reinstellen?

von j. c. (jesuschristus)


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ps: ich denke nicht, dass es 125k sind. Eher was in Richtung Myfare

von pic (Gast)


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Doch, es ist ein UHF+LF Tag, also dual Tag mit 10mt Lesereichweite für
UHF + reduzierte Leseentfernung für den 125khz Bereich.

von Hakon H. (ickiller)


Angehängte Dateien:

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Hi Jesus (du hast meinen Namen ;-) ),

im Anhang ist ein Scan von einem Stück der Antenne, einem Teil des Tags 
und dem RFID-Chip (auf dessen Rückseite steht AH, das habe ich nicht 
extra gescant).

>>ps: ich denke nicht, dass es 125k sind. Eher was in Richtung Myfare

ich habe 125KHz angegeben, weil das eine Frequenz ist, bei der viele 
Tags arbeiten, so ist zum Beispiel das Pollin-Lesegerät mit der 
Artikelnmummer 810 059 ausschließlich für Tags mit dieser Frequenz 
einsetzbar... .
Wenn du Mifare gemeint hast sprichst du offenbar von 13,56 MHz (Laut 
Wikipedia). Von diesem System  habe ich bisher noch nie etwas gehört. 
Aber sofern der Tag und das System in dem ich es einsetzen möchte die 
gleiche Technik nutzen und mir jemand sgen kann wie ich die 
Spiralförmigen Luftspulen berechne, ist mir völlig egal welches System 
verwendet wird.

MfG,
Hakon

von Hakon H. (ickiller)


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Hi pic,

dein post ist offenbar entstanden wärend ich meinen geschrieben habe. 
Mir stellt sich nun die frage, wie du bestimmt hast, um was für einen 
Tag es sich handle.
Vielen dank für die Antwort. nun weiß ich aber immer noch nicht wie 
viele Windungen die Spule für die Armbanduhr haben soll...

MfG,
Hakon

von Maik (Gast)


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Das mit der Windungszahl ist so eine Sache.

Bei z.B. 13,56 MHz kannst Du mal von 5 - 10 Windungen ausgehen. Ein 
Problem sind parasitäre Kapazitäten zwischen den Windungen und womöglich 
Metallteile der Uhr. Den Abgleich auf die Resonanzfrequenz machst Du 
dann mit einem parallelgeschalteten Trimmkondensator. Mit den 
parasitären Kapazitäten mußt Du aber aufpassen, dass die 
Resonanzfrequenz nicht gleich unter 13,56 MHz liegt, dann bringt das 
ganze Abgegleiche nichts. Das ganze Gebilde stellt halt einen 
Parallelschwingkreis dar, ein Teil der Kapazität ist schon im Chip 
enthalten, die Spule kann man dann halt so auslegen dass die Frequenz 
passt, oder einfacher mit einem Parallelkondensator und einem passenden 
nichtmetallischen Abgleichschraubendrfeher über einem geeigneten 
Lesegerät abgleichen. Alternativ kannst Du natürlich auch mit einem 
Dipmeter,   Wobbler oder NWA und einer Koppelspule die Resonanzfrequenz 
grob messen und dann entsprechend vorabgleichen. Einfacher wirds 
bestimmt mit der Spule im Armband.


vg

Maik

von pic (Gast)


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Hakon Hennig schrieb:
> Mir stellt sich nun die frage, wie du bestimmt hast, um was für einen
> Tag es sich handle.

Auf der Herstellerseite ist das dual system beschrieben, UHF für
10mt Reichweite zu Marketingzwecken und LF RFID (weil gleiche Antenne)
für Zahlfunktion, ... .  Der Veranstalter wollte das System ja exclusiv
vertreiben. Ob der RFID blockiert wurde, weil im Australischen
Frequenzband und deshalb gegenseitige Störung vom Mobilfunknetz (3 
Provider)
bzw ohne Betriebserlaubnis hierzulande, oder ob eine Sicherheitslücke im 
LF vorhanden war, das kann ich nicht beurteilen, eines von beiden ist 
aber Naheliegend.

von Hakon H. (ickiller)


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Hi,

Vielen dank nochmal für die Antworten.

@pic: ein Australisches Betriebserlaubnis schließe ich als Uhrsache 
eigendlich aus, da das Hurricane in Deutschland stattgefunden hat. Ich 
habe jetzt nicht weiter dazu recherchiert, habe aber gehört, dass das 
System teilweise versagt hat (einige Dinge nicht rechzeitig fertig o.ä.) 
und man prinzipiell dem RFID-System treu bleiben wolle.

In deiner Antwort sprichst du ja von LF RFID. Ist damit ebendieses 
125KHz-System gemeint? Die 13,56MHz von Mifare sind andererseits für den 
ein oder anderen Rundfunkexperten auch wiederum eine eher geringe 
Frequenz... .

@Maik: Vielen Dank erst einmal für die Idee mit dem Trimmer. Von einem 
Parralelschwingkreis war ich ja auch ausgegangen (da nur die 
Resonanzfrequenz wenig abgeschwächt durchkommt), aber an weitere externe 
Komponenten habe ich zunächst gar nicht gedacht... .
Wenn ich mit meinem Wissen richtig liege spielen die parasitären 
Kapazitäten bei einem 125KHz system vermutlich eine geringere Rolle als 
z.B. bei dem 13,56MHz Mifare. Eine Antwort auf meine Frage an pic würde 
dann ja zeigen wie problematisch das ganze ist. Die Spule soll 
jedenfalls nicht ins Armband (extrem aufwändig, ein Fehler: Armband 
futsch..., uvm.), sondern ins Gehäuse, grob ausgedrückt rund ums LCD 
(sind Metalle im LCD?). Dort sind (evtl. bis auf das LCD) keine größeren 
Metallteile nah an der Spule. Parasitäre Kapazitäten von 
Picofaradbruchteilen kann ich sicherlich vernachlässigen wenn das 
ungenaue am Parallelschwingkreis ohnehin wohl eher die Spule ist... .
Ansonsten verstehe ich deinen Post so, dass ich einfach 5 - 10 (dann 
werden es wohl zunächst 7,5) Windungen in die Uhr packen soll um es dann 
auf gut Glück mit nem Drehko an den Sensor packe. Leider weiß ich auch 
nicht in welcher Größenordnung die Kapazität vom Schwingkreis bei oben 
genannter Spule unbekannter Induktivität und gewünschter 
Resonanzfrequenz die ich ja mit etwas Glück von pic noch erfahren werde 
(Vielen Dank im Vorraus) befindet, und wie sehr ich demnach wohl auf die 
parasitären Kapazitäten achten muss.
Jedenfalls besitze ich ein UT61E Multimeter von Uni-Trend mit dem ich 
die Kapazität vom Chip womöglich auch messen könnte, aber ich kann nicht 
einschätzen, ob der Rest im Chip durch die Messung kaputt geht oder die 
Messung merklich verfälscht (denke ich weniger weil alles was an 
Kapazität messbar ist sicherlich auch für die Resonanzfrequenz 
entscheidend ist).
Mit der messung könnte man dann natürlich auch die Spule auf eine 
bekannte kapazität abstimmen.

MfG,
Hakon

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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bring das Dingens erst mal ohne Uhr ans laufen und dann mit der uhr 
darin / in der nähe, ich tippe auf helle freude beim abstimmen.

;-)

von Hakon H. (ickiller)


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Hi Winfried,

den Gedanken hatte ich auch schon, aber ich habe frühestens am 
Donnerstag, sonst wahrscheilich ab nächster Woche Zugriff auf besagtes 
System.

>>ich tippe auf helle freude beim abstimmen

Danke werdeich bestimmt haben ;-) , vor allem wenn ich dann nicht einmal 
weiß was für einen Drehko ich brauche... .

MfG,
Hakon

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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nimm eine 7 -20 pF Trimmer  der ist für 13,5 MHzchen geeignet

125 KHz kannst du deutlich gröber rangehen bis zu 1 nF

von Hakon H. (ickiller)


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Hi Winfried,

danke für die Einschätzung. Ich werde wahrscheinlich zunächst das ganze 
durch die Windungszahl grob abstimmen (In der Uhr ist nicht viel 
Platz...).

MfG,
Hakon

von pic (Gast)


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> System teilweise versagt hat (einige Dinge nicht rechzeitig fertig o.ä.)
> und man prinzipiell dem RFID-System treu bleiben wolle.
Laut meinen Infos hat das System total versagt und zwar durch 
Interferenz
mit dem GSM band. Ausgewirkungen waren daß mehrere 100€ unabsicht und
unbemerkt abgebucht wurden. In Australien soll UHF+LF verwendet worden 
sein,
es ist aber denkbar, daß hier UHF+HF verwendet wurden.

> In deiner Antwort sprichst du ja von LF RFID. Ist damit ebendieses
> 125KHz-System gemeint?
Ja, LF RFID ist 125/135khz , HF RFID ist 13.56Mhz und UHF ist 840-960Mhz
SHF RFID ist 2.4 GHZ und UWB RFID ist 5.8GHZ oder mehr.

von 123 (Gast)


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Dat gibts schon lange. Vergess es.

http://www.id-shop.eu/index.html?rfid-uhren_mit_legic-transponder_%2813,56_mhz%29.htm


Hatte ich schon von 10 Jahren im Eval Kit (Mifare)


Vergess es !! Out!

123

von 123 (Gast)


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von Hakon H. (ickiller)


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Hi 123,

Danke für deine Antwort. Ich werde mir jedoch keine Armbanduhr kaufen, 
sondern hatte lediglich diese Idee. Ich bevorzuge generell 
Eigenbaulösungen, weil es Spaß macht und man meist was dabei lernt. 
Alternativ könnte ich ja auch eine Karte von dem RFID System (die Teile 
kosten eh nur ~50 Cent) verwenden, wobei dann eine andere Antenne 
nötigwerden könnte. Ich werde wahrscheinlich zunächst die Originalspule 
nachbauen und sehen ob das Tag gelesen wird, wenn nicht melde ich mich 
wahrscheinlich demnächst mit der nächsten Autopsie ;-) .

MfG,
Hakon

von Timmo H. (masterfx)


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Einen 125kHz RFID-Tag kann man sich ganz einfach aus nur zwei Bauteilen 
bauen. Das ist dann ebenfalls sehr kompakt. Die Tinys gibts ja auch als 
SOT23 Attiny + Spule: 
http://scanlime.org/2008/09/using-an-avr-as-an-rfid-tag/ & 
http://www.t4f.org/en/projects/open-rfid-tag/57

von pic (Gast)


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Das geniale and dem Chip des vom Hurrican Festival ist der zusätzliche 
passive UHF Tag mit 10mt Reichweite. Aber wenn Armbanduhr, wieso nicht
einen aktiven SHF Chip, hätte 1km Reichweite. Platz sowie 
Energieversorgung
wären vorhanden.

von Hakon H. (ickiller)


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Hi,

Vielen Dank für die Antworten.
@Timmo: Ich hätte nie gedacht, dass ein AVR derart simpel (oder 
überhaupt) als RFID-Tag geeignet ist... . Gleiches gilt für den PIC aus 
dem 2. Link.

Vermutlich kommt das jedoch nicht in Frage da so ein Attiny in einem 
sehr kleinen Gehäuse immernoch über 1mm dick ist. Bei akutem Platzmangel 
ist das wohl nicht umsetzbar. Aber danke für die interessanten Links ich 
werde es vielleicht einmal für ein anderes RFID-Projekt nutzen... .

@pic: der UHF-Tag ist natürlich ganz nett aber ich vermute, dass das 
System ne andere Frequenz hat. Der aktive Chip kommt auch nicht in 
Frage, sowohl aus dem Problem das sich auch bei UHF bildet und weil ne 
CR2025 dann vielleicht nen Monat hält...

MfG,
Hakon

von Stefan M. (derwisch)


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UHF Tags am Körper tragen? Schwierige Nummer!

UHF RFID verwendet das E-Feld. ( offene Dipolantenne ). Da dämpft der 
wasserhaltige Körper so dermassen, dass man sich ganz besondere Tricks 
einfallen lassen muss, um da überhaupt noch mehr als einen Meter weit 
detektieren zu können.

Deswegen sind die meisten RFID Transponder für´s Volk immernoch auf 
13,56 MHz oder 125 kHz.

Die verwenden das H-Feld, und werden durch den Körper nicht merklich 
bedämpft.

UHF wird hauptsächlich an ( trockenen ) Waren verwendet, mit definiertem 
Montageort.

UHF für Personen-Tracking geht nur, wenn die User genau geschult sind.

Das "heimliche" Personen-Tracking mit UHF oder sonstwie ( Medienhype: 
Datenschutz ) ist ein Märchen!

War das jetzt genau zum Thema? Sorry, wollte ich mal loswerden. Kann 
nicht oft genug gesagt werden.

von Hakon H. (ickiller)


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Hallo Stefan,

danke für deine Antwort. Dieser Thread wird jetzt erst einmal ein 
bisschen ruhen, weil mir noch einige nötigen Informationen fehlen, die 
das System betreffen in dem ich den Tag einsetzten möchte. Bis ich das 
weiß könnte es noch nen knappen Monat dauern.

>"War das jetzt genau zum Thema?"
Nicht so ganz. Die von dir angesprochene problematik betrifft mich 
überhaupt nicht. Ich gehe derzeit davon aus, dass das besagte System auf 
125KHz oder 13,56MHz basiert. Mit dem RFID-Chip sollten in erster Linie 
Türen geöffnet werden (die die ich öffnen darf, mit kriminellen Dingen 
hat das nichts zu tun), die über entsprechende Reader verfügen.
Meine Idee war es nen RFID-Chip in meine Armbanduhr einzubauen um dann 
die Türen mit der Uhr zu öffnen (oder wozu auch immer ich das RFID-Ding 
sonst noch benutzen will).

MfG,
Hakon

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