Mudanças entre as edições de "TCC-BrunoAntonio TCC Bruno"
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O projeto OpenBeacon foi fundado em 2006 pela companhia Bitmanufaktur GmbH como uma plataforma aberta para aplicações com RFID ativo operando na banda de 2.4GHz. O OpenBeacon é baseado em | O projeto OpenBeacon foi fundado em 2006 pela companhia Bitmanufaktur GmbH como uma plataforma aberta para aplicações com RFID ativo operando na banda de 2.4GHz. O OpenBeacon é baseado em | ||
software livre, muito flexível, reprogramável e de baixo custo. Os códigos de firmware e os esquemáticos de hardware se encontram | software livre, muito flexível, reprogramável e de baixo custo. Os códigos de firmware e os esquemáticos de hardware se encontram | ||
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'''OpenBeacon tag:''' A tag OpenBeacon é constituída basicamente por um microcontrolador PIC16F688 e um transceiver nRF24L01. | '''OpenBeacon tag:''' A tag OpenBeacon é constituída basicamente por um microcontrolador PIC16F688 e um transceiver nRF24L01. | ||
− | O microcontrolador PIC16F688 possui 14 pinos, opera numa faixa 2 a 5.5 V, clock de 20 MHz,tem memória flash de 4096 palavras(cada | + | O microcontrolador PIC16F688 possui 14 pinos, opera numa faixa 2 a 5.5 V, clock de 20 MHz,tem memória flash de 4096 palavras (cada |
palavra possui 14 bits), memória SRAM e EEPROM de 256 bytes. O nRF24L01 é um transceiver de 2.4 GHz, baixo custo, baixo consumo de | palavra possui 14 bits), memória SRAM e EEPROM de 256 bytes. O nRF24L01 é um transceiver de 2.4 GHz, baixo custo, baixo consumo de | ||
potência, opera a 1 ou 2 Mbps, 40 bits de endereçamento, 80 canais, transmissor e receptor FIFO de 32 bytes. | potência, opera a 1 ou 2 Mbps, 40 bits de endereçamento, 80 canais, transmissor e receptor FIFO de 32 bytes. | ||
− | '''OpenBeacon USB 1 e USB 2:''' Os OpenBeacons USB 1 USB 2 são interrogators com microcontroladores ARM programáveis(AT91SAM7X e LPC1343 respectivamente). O USB 1 funciona como um dispositivo USB podendo ser conectado diretamente ao computador e acessado via HyperTerminal | + | '''OpenBeacon USB 1 e USB 2:''' Os OpenBeacons USB 1 USB 2 são interrogators com microcontroladores ARM programáveis (AT91SAM7X e LPC1343 respectivamente). O USB 1 funciona como um dispositivo USB podendo ser conectado diretamente ao computador e acessado via HyperTerminal |
(como o minicom por exemplo). O USB 2 assim como o USB 1 pode ser reprogramado via USB, nesse caso via micro USB, | (como o minicom por exemplo). O USB 2 assim como o USB 1 pode ser reprogramado via USB, nesse caso via micro USB, | ||
utilizando um gcc toolchain. O USB 2 permite carregar uma bateria externa através da entrada micro USB, possui uma interface | utilizando um gcc toolchain. O USB 2 permite carregar uma bateria externa através da entrada micro USB, possui uma interface | ||
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− | '''EasyReader:''' O OpenBeacon EasyReader possui um processador ARM 32 bits(AT91SAM7X), 2 interfaces RF OpenBeacon, micro SD para armazenamento de dados, entrada Ethernet e 20 pinos para expansão. | + | '''EasyReader:''' O OpenBeacon EasyReader possui um processador ARM 32 bits (AT91SAM7X), 2 interfaces RF OpenBeacon, micro SD para armazenamento de dados, entrada Ethernet e 20 pinos para expansão. |
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'''Sputinik:''' O projeto Sputinik é um sistema para localização em tempo real dentro de construções usando a tag OpenBeacon. | '''Sputinik:''' O projeto Sputinik é um sistema para localização em tempo real dentro de construções usando a tag OpenBeacon. | ||
− | A tag OpenBeacon é usada em combinação com 25 estações base(interrogators) para facilitar a localização. As tags quadros aleatoriamente com diferentes níveis de potência. Se o pacote for recebido por uma ou mais estações base é possível se ter uma ideia sobre a sua localização. | + | A tag OpenBeacon é usada em combinação com 25 estações base (interrogators) para facilitar a localização. As tags quadros aleatoriamente com diferentes níveis de potência. Se o pacote for recebido por uma ou mais estações base é possível se ter uma ideia sobre a sua localização. |
As estações base não exploram diferenças de tempo ou triangulação e sim apenas a força do sinal para fazer o posicionamento. | As estações base não exploram diferenças de tempo ou triangulação e sim apenas a força do sinal para fazer o posicionamento. | ||
− | A saída das estações base é introduzida no Chaos Positionig System(CPS), queprove uma maneira mais alto nível e abstrata de manter e distribuir as | + | A saída das estações base é introduzida no Chaos Positionig System (CPS), queprove uma maneira mais alto nível e abstrata de manter e distribuir as |
informações de posicionamento. | informações de posicionamento. | ||
'''Blinkenlights:''' Em Toronto 960 janelas foram iluminadas individualmente em duas construções separadas e a instalação de conexões cabeadas precisavam ser evitadas devido a manutenção, para que isso fosse possível foram criados dois dispositivos: | '''Blinkenlights:''' Em Toronto 960 janelas foram iluminadas individualmente em duas construções separadas e a instalação de conexões cabeadas precisavam ser evitadas devido a manutenção, para que isso fosse possível foram criados dois dispositivos: | ||
− | ''WDMI:'' Em cada lampada relevante da construção foi instalado um wireless dimmer(WDMI). O propósito era receber uma informação através da rede sem fio e desligar ou ligar a lampada através da técnica de controle de fase. | + | ''WDMI:'' Em cada lampada relevante da construção foi instalado um wireless dimmer (WDMI). O propósito era receber uma informação através da rede sem fio e desligar ou ligar a lampada através da técnica de controle de fase. |
− | O dimmer foi feito com base em um Atmel ARM SAM7S como processador e um NRF24L01 HF(High Frequence) para comunicação RF. | + | O dimmer foi feito com base em um Atmel ARM SAM7S como processador e um NRF24L01 HF (High Frequence) para comunicação RF. |
− | ''WMCU:'' O Wireless Matrix Control Unit(WMCU) é um dispositivo feito com base em um processador Atmel ARM SAM7X feito para a instalação do Blinkenlights, possui uma interface Ethernet em um lado e um openBeacon RF do outro. Para a comunicação RF assim como no WDMI foi utilizado um NRF24L01 HF. | + | ''WMCU:'' O Wireless Matrix Control Unit (WMCU) é um dispositivo feito com base em um processador Atmel ARM SAM7X feito para a instalação do Blinkenlights, possui uma interface Ethernet em um lado e um openBeacon RF do outro. Para a comunicação RF assim como no WDMI foi utilizado um NRF24L01 HF. |
O WMCU tem uma lista interna de até 32 lampadas que pode controlar e possui a linha, a coluna e o endereço mac do dimmer de cada uma delas. Quando um pacote UDP contendo as informações da imagem a ser exibida é recebida pelo firmware a informação de cada pixel individual é dividida para cada lampada relevante para então ser extraída e envida em brodcast para todos os dimmers. | O WMCU tem uma lista interna de até 32 lampadas que pode controlar e possui a linha, a coluna e o endereço mac do dimmer de cada uma delas. Quando um pacote UDP contendo as informações da imagem a ser exibida é recebida pelo firmware a informação de cada pixel individual é dividida para cada lampada relevante para então ser extraída e envida em brodcast para todos os dimmers. |
Edição das 17h33min de 31 de maio de 2013
Estrutura do Texto
- Introdução
- Fundamentação Teórica (20 páginas)
- Visão geral do que é o RFID
- O RFID com sensores ativos
- O Projeto Openbeacon
- Visão geral do projeto
- Componentes do sistema
- Projetos derivados
- Sistemas de Medição e Localização de Objetos Móveis
- sensores utilizados
- onde pode se aplicar o RFID ativo
- aplicações no esporte equestre
- Proposta (5 Páginas)
- Bibliografia
Introdução
Visão geral do que é o RFID
Radio Frequency Identification (RFID) é uma tecnologia de comunicação sem fio que permite um usuário a identificar um objeto ou pessoa marcada.
Um sistema RFID é composto por três componentes básicos: uma tag, um interrogator e um host.
Tag: é composta basicamente por um chip semicondutor e uma antena. A função basica da tag é armazenar uma informação (pode ser um número de série, instruções, etc) e transmiti-las através de um sinal.
Interrogator: A função do interrogator é fazer a comunicação entre as tags e o host, adicionalmente a isso ele pode criptografar/descriptografar a informação, fazer autenticação e ter forma para evitar colisão entre pacotes.
Host: O host é o equipamento que ira utilizar as informações recebidas pelo interrogator.
O RFID com sensores ativos
As tags RFID são dividias em dois tipos:
Passivas: As tags passivas usam a energia captada do sinal recebido para enviar o seu sinal graças a esse fator elas se tornam menores e mais baratas que as tags ativas porém elas possuem um alcance menor, uma memória interna maior, e precisam de um interrogator com uma maior potência para transmitir o sinal.
Ativas: As tags ativas por sua vez possui uma bateria interna o que permite um sinal com alcance maior, tipicamente também possuem memórias maiores (até 128 KB), porém devido a esses fatores elas, são maiores, possuem um preço maior e um tempo de vida menor (de 2 a 7 anos).
O Projeto Openbeacon
O projeto OpenBeacon foi fundado em 2006 pela companhia Bitmanufaktur GmbH como uma plataforma aberta para aplicações com RFID ativo operando na banda de 2.4GHz. O OpenBeacon é baseado em software livre, muito flexível, reprogramável e de baixo custo. Os códigos de firmware e os esquemáticos de hardware se encontram disponíveis sobre a sobre a GNU General Public License (GPL).
Visão geral do projeto
Um sistema OpenBeacon é um conjunto especifico de software e hardware envolvendo OpenBeacons que implementam uma funcionalidade especifica. Embora o OpenBeacon seja muito flexível e cada sistema acabe sendo diferente do outro a maioria dele pode ser classificados de duas maneiras:
Mestre/escrevo: é o clássico sistema RFID onde um ou mais OpenBeacons (tags) trocam informações com dispositivos chamados estações base (interrogators).
Peer-to-Peer: neste tipo de sistema os OpenBeacons comunicam-se uns com outros diretamente de tal maneira que acabam criando uma rede mesh.
Componentes do sistema
OpenBeacon tag: A tag OpenBeacon é constituída basicamente por um microcontrolador PIC16F688 e um transceiver nRF24L01. O microcontrolador PIC16F688 possui 14 pinos, opera numa faixa 2 a 5.5 V, clock de 20 MHz,tem memória flash de 4096 palavras (cada palavra possui 14 bits), memória SRAM e EEPROM de 256 bytes. O nRF24L01 é um transceiver de 2.4 GHz, baixo custo, baixo consumo de potência, opera a 1 ou 2 Mbps, 40 bits de endereçamento, 80 canais, transmissor e receptor FIFO de 32 bytes.
OpenBeacon USB 1 e USB 2: Os OpenBeacons USB 1 USB 2 são interrogators com microcontroladores ARM programáveis (AT91SAM7X e LPC1343 respectivamente). O USB 1 funciona como um dispositivo USB podendo ser conectado diretamente ao computador e acessado via HyperTerminal (como o minicom por exemplo). O USB 2 assim como o USB 1 pode ser reprogramado via USB, nesse caso via micro USB, utilizando um gcc toolchain. O USB 2 permite carregar uma bateria externa através da entrada micro USB, possui uma interface bluetooth permitindo uma conexão wireless com o computador, 4 MB de memória flash para armazenamento de dados, um acelerômetro de 3 eixos para permitir detecção e orientação e orientação 3D, 3 botões que permitem uma interface simples com o usuário e 11 pinos para expansão.
EasyReader: O OpenBeacon EasyReader possui um processador ARM 32 bits (AT91SAM7X), 2 interfaces RF OpenBeacon, micro SD para armazenamento de dados, entrada Ethernet e 20 pinos para expansão.
Projetos derivados
Sputinik: O projeto Sputinik é um sistema para localização em tempo real dentro de construções usando a tag OpenBeacon.
A tag OpenBeacon é usada em combinação com 25 estações base (interrogators) para facilitar a localização. As tags quadros aleatoriamente com diferentes níveis de potência. Se o pacote for recebido por uma ou mais estações base é possível se ter uma ideia sobre a sua localização.
As estações base não exploram diferenças de tempo ou triangulação e sim apenas a força do sinal para fazer o posicionamento.
A saída das estações base é introduzida no Chaos Positionig System (CPS), queprove uma maneira mais alto nível e abstrata de manter e distribuir as informações de posicionamento.
Blinkenlights: Em Toronto 960 janelas foram iluminadas individualmente em duas construções separadas e a instalação de conexões cabeadas precisavam ser evitadas devido a manutenção, para que isso fosse possível foram criados dois dispositivos:
WDMI: Em cada lampada relevante da construção foi instalado um wireless dimmer (WDMI). O propósito era receber uma informação através da rede sem fio e desligar ou ligar a lampada através da técnica de controle de fase.
O dimmer foi feito com base em um Atmel ARM SAM7S como processador e um NRF24L01 HF (High Frequence) para comunicação RF.
WMCU: O Wireless Matrix Control Unit (WMCU) é um dispositivo feito com base em um processador Atmel ARM SAM7X feito para a instalação do Blinkenlights, possui uma interface Ethernet em um lado e um openBeacon RF do outro. Para a comunicação RF assim como no WDMI foi utilizado um NRF24L01 HF.
O WMCU tem uma lista interna de até 32 lampadas que pode controlar e possui a linha, a coluna e o endereço mac do dimmer de cada uma delas. Quando um pacote UDP contendo as informações da imagem a ser exibida é recebida pelo firmware a informação de cada pixel individual é dividida para cada lampada relevante para então ser extraída e envida em brodcast para todos os dimmers.
Na instalação do Bliinkenlights em Toronto cada um dos 36 andares foi instalado um WMCU conectado a rede Ethernet controlando 22 ou 30 lampadas. Para cada lampada foi instalado um dimmer wirelles configurado para um pixel em uma posição especifica na matriz global assim o dimmer saberia quando piscar.