Il chip radio raccoglie energia dai lettori RFID

L'azienda spagnola Farsens ha un chip RFID alimentato raccogliendo energia a radiofrequenza da lettori RFID UHF commerciali e comunica con essi utilizzando i comandi standard EPC C1G2.

Il dispositivo dispone anche di un'interfaccia SPI per pilotare i sensori in un design senza batteria.

Poiché il dispositivo RFID, chiamato ANDY100, funziona con i comandi standard EPC C1G2, qualsiasi lettore RFID UHF commerciale può essere utilizzato semplicemente programmandolo con i comandi standard corretti.

L'IC ANDY100 include un frontend RF per la raccolta e la comunicazione di potenza RFID UHF, un modulo di alimentazione per generare i livelli di tensione richiesti, un processore digitale EPC C1G2/ISO18000-6C che include un oscillatore di clock calibrato, una memoria non volatile e un master SPI modulo. Il modulo master SPI può essere controllato tramite comandi di accesso alla memoria standard EPC C1G2.

L'azienda con sede a San Sebastián ha progettato una piattaforma di sviluppo per la raccolta di energia RF basata sul chip.

Chiamata Medusa, la piattaforma di sviluppo per dispositivi RFID UHF senza batteria, combina l'IC RFID con un microcontrollore MSPG2233IPW20 di Texas Instruments per l'interfacciamento con il resto del sistema in fase di sviluppo.

"Gli utenti possono ora sviluppare i propri sensori o attuatori wireless senza bisogno di batterie sull'etichetta", ha affermato l'azienda. "La piattaforma di sviluppo raccoglie energia dal campo RF creato dal lettore RFID per alimentare l'IC ANDY100, il microcontrollore, i circuiti e i dispositivi ad esso collegati."

Farsens afferma che il chip può essere utilizzato per il monitoraggio delle risorse, tramite un ID univoco e il monitoraggio, tramite il sensore collegato.

È inoltre presente una scheda di valutazione per testare il chip di raccolta energetica con comunicazione wireless RFID EPC C1G2 e master SPI. Chiamata Spider, la scheda include il chip ANDY100 e un circuito di avvio per consentire agli sviluppatori di lavorare direttamente con i sensori SPI o collegare un microcontrollore di loro scelta per ulteriori elaborazioni.

La scheda di valutazione Spider è dotata di un'antenna a dipolo a banda larga (nella foto).

Un diodo viene utilizzato per isolare l'alimentazione del tag RFID dall'alimentazione del resto del sistema. Un condensatore funge da unità di accumulo dell'energia per supportare i picchi di corrente del sistema durante il funzionamento attivo, come l'inizializzazione e il funzionamento attivo.

È incluso un monitor di tensione per collegare carichi esterni solo dopo che il condensatore di accumulo dell'energia è stato caricato.

Il monitor di tensione collega il carico esterno quando la tensione nel condensatore è superiore a 2,4 V e lo disconnette quando la tensione scende al di sotto di 1,8 V. Questa architettura evita oscillazioni del sistema durante l'avvio.

Le linee di comunicazione SPI dell'ANDY100 e i segnali di alimentazione isolati sono disponibili su un connettore esterno per valutare l'IC ANDY100 con componenti esterni.

Uno dei dispositivi RFID specifici per l'applicazione in cui Farsens ha progettato la tecnologia di raccolta dell'energia è un tag di monitoraggio del livello di tensione, chiamato Vmeter.

Il tag, che funziona senza batteria, trasmette un identificatore univoco e i dati di misurazione del livello di tensione associati a un lettore EPC C1G2 commerciale senza la necessità di una batteria sul tag del sensore. Questo dispositivo può misurare tensioni in un intervallo compreso tra 0 V e 1,5 V con un guadagno regolabile di 1-1000.

VMETER-DCLV10 ha un numero EPC a 96 bit, un TID a 32 bit e un comando Kill protetto da password. Il tag è disponibile in diversi modelli e dimensioni di antenna per applicazioni nella banda 860-960 MHz.

La distanza di lettura del tag termistore senza batteria è di circa 1,5 metri (5 piedi) e può essere incorporato in un'ampia varietà di materiali come plastica o cemento.

Può anche essere incapsulato in un involucro IP67 o IP68 per l'utilizzo in ambienti difficili. Sono disponibili kit di valutazione.

È disponibile anche un tag per il monitoraggio della pressione dotato di un sensore MS5803-05BA di Measurement Specialties per monitorare pressioni fino a 6 bar.