가정 보안 모니터링에 RFID 태그 사용

설치 및 운영을 단순화하기 위해 최신 홈 보안 시스템은 무선으로 환경을 모니터링할 수 있어야 합니다. 여기에는 경계 보안 모니터링, 침입 감지는 물론 약품 용기, 금고 또는 귀중품이 숨겨져 있는 기타 장소와 같은 가정 내 민감한 영역의 보안이 포함됩니다.

영상 모니터링이 가능하지만, 무단 활동을 감지하기 위해서는 정교한 영상 처리와 분석이 필요하고, 사생활 침해에 대한 우려도 나온다. 기존 모션 센서는 개인 정보 보호 문제를 제거하지만 제품의 BOM 비용을 추가하는 전원 공급 장치 및 지원 전자 장치가 필요합니다. 동작 감지기는 또한 센서의 출력을 클라우드로 중계하기 위해 일종의 유선 또는 무선 인터페이스가 필요합니다. 대부분의 경우 카메라와 동작 감지기는 전문적인 설치가 필요하므로 비용에 민감한 많은 응용 분야에서 비경제적입니다.

이 기사에서는 많은 소비자와 소규모 기업의 요구에 더 적합한 대안 솔루션을 제시합니다. 즉, RFID 태그 기술을 사용하여 저렴하고 배터리가 필요 없으며 설치가 쉬운 홈 보안 시스템을 구현하는 것입니다.

RFID 태그는 일련의 강력한 보안 센서의 기반으로 사용할 수 있습니다. RFID 태그와 리드 스위치를 통합하여 동작 감지기를 만들 수 있습니다. 마찬가지로, 충격 이벤트 감지기는 충격 스위치를 리드 스위치로 대체하여 제작할 수 있습니다. 두 경우 모두 센서 스위치는 안테나의 두 단자와 RFID 칩의 두 단자 사이에 연결됩니다. 이 구성에서 RFID 태그의 동작은 스위치의 ON 또는 OFF 상태에 따라 활성화 또는 비활성화됩니다.

센서는 그림 1과 같은 보안 모니터링 시스템을 위한 저비용, 컴팩트 솔루션을 제공합니다. 모션 센서가 장착된 RFID 태그는 창, 문 및 금고에 부착할 수 있고 충격 감지 태그는 약품에 부착할 수 있습니다. 상자. 상업용 RFID 리더는 두 가지 기능을 제공합니다. a) 동작 또는 충격 감지 스위치에 의해 활성 상태가 된 모든 센서를 감지합니다. b) 리더는 또한 태그가 활성화될 때 태그에 전원을 공급하는 저전력 RF 방사로 영역을 플러딩합니다. . 각 RFID 태그에는 고유한 ID가 있으므로 RFID 리더는 감지된 활동이 발생한 위치를 알고 있습니다. 캡처된 활동 데이터는 분석을 위해 클라우드로 전송될 수 있으며, 적절한 경우 스마트폰이나 이메일 알림을 통해 사용자에게 알릴 수 있습니다.

그림 1. RFID 태그를 이용한 보안 모니터링

센서 작동 원리

그림 2의 기능 다이어그램은 충격 센서와 모션 센서의 작동 메커니즘을 보여줍니다.

그림 2. 충격 센서는 RFID 칩, 안테나 및 충격 센서(a)로 구성됩니다. 정상적인(방해되지 않은) 상태에서 금속 볼은 충격 센서(b)의 두 접점을 단락시킵니다. 센서가 방해를 받으면 금속 볼이 더 이상 두 접점을 단락시키지 않으므로 안테나가 RFID 칩에 대한 전력을 수신하고 신호를 전송할 수 있습니다(c). 모션센서는 RFID 칩, 안테나, 리드스위치(d)로 구성된다. 정상 상태에서 리드 스위치는 근처에 부착된 자석에 의해 ON 상태로 유지됩니다. 이것은 안테나를 단락시켜 RFID 칩이 전력을 수신하는 것을 방지합니다(e). 자석이 제거되면 리드 스위치가 OFF 상태로 전환되어 RFID 장치가 활성화됩니다(f).

충격 감지기

앞에서 언급했듯이 충격 센서는 그림 2a와 같이 RFID 칩과 안테나로 구성됩니다. 충격 스위치는 캐비티와 내부를 굴러다니는 작은 금속 볼로 구성됩니다. 충격 스위치를 수직으로 놓으면 볼이 캐비티 밖으로 튀어나온 두 개의 전도성 접점 위로 굴러가서 전도성 경로를 생성합니다(그림 2b). 센서가 다른 방향으로 기울어지면 접점이 분리되어 동작이나 방향을 감지하는 간단한 수단이 됩니다. 보안 센서로 사용하는 경우 충격 스위치는 안테나의 두 단자 사이에 연결되고 수직으로 배치되어 패시브 위치에서 단락됩니다. 결과적인 단락은 RFID 칩과 안테나 사이의 임피던스 정합을 깨뜨려 RFID 태그가 신호를 방출하는 것을 방지합니다. 충격 센서가 기울어지면 금속 볼이 접점에서 떨어져 RFID 태그가 전원을 수신하고 신호를 발산한 다음 RFID 리더가 이를 읽습니다.

모션 센서

그림 2d에 표시된 모션 센서 시스템은 RFID 칩, 안테나, 리드 스위치 및 자석으로 구성됩니다. 리드 스위치는 밀폐된 유리 공동에 있는 두 개의 강자성 유연한 금속 리드 접점으로 구성됩니다. 스위치의 두 접점은 자기장의 존재로 인해 닫힐 때까지 일반적으로 열려 있습니다(그림 2e). 센서가 자석에서 멀어지면 센서의 접점이 그림 2f와 같이 원래 열린 상태로 돌아가 RFID 칩을 활성화하고 태그가 이동했음을 판독기에 알립니다. 이것은 예를 들어 리드 스위치가 있는 RFID 태그가 창에 부착되고 자석이 RFID 태그 근처의 벽에 부착된 그림 1에 나와 있습니다. 창이 닫히면 자석이 리드 스위치를 닫힌 위치로 유지하여 안테나를 분류하고 칩을 비활성화 상태로 유지합니다. 창을 위아래로 움직이면 자석이 더 이상 리드 스위치를 닫은 상태로 유지하기에 충분히 가깝지 않습니다. 이 시점에서 리드 스위치는 열린 위치로 돌아가고 RFID 태그가 활성화됩니다.

멍청한 센서, 스마트 시스템

각 RFID 태그에는 고유한 ID가 있으므로 모니터링 중인 특정 개체 또는 위치와 연관시킬 수 있습니다. 이 정보는 RFID 리더 또는 클라우드 기반 보안 애플리케이션에서 잠재적인 침입자의 수, 위치를 식별하고 활동에 대한 몇 가지 추론을 포함하여 이벤트의 특성에 대해 더 많이 이해하는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 분석은 애완동물이나 기타 자비로운 교란으로 인한 오경보의 수도 감소시킬 수 있습니다.

RFID 기술은 강력하고 안정적이며 저렴한 보안 시스템을 만들기 위한 유망한 도구입니다. 태그는 설치가 쉽고 배터리가 필요하지 않아 장기적인 신뢰성을 보장합니다. 그러나 실제 응용 프로그램에서는 RFID 판독기가 감시 대상 영역을 완전히 커버할 수 있는 위치에 있는지 확인하는 데 약간의 주의를 기울여야 합니다. 상업화를 위해서는 최소한 RFID 태그에 의해 생성된 활동의 처리의 첫 번째 계층을 수행할 수 있는 "스마트" RFID 리더의 개발이 필요합니다.

>> 이 기사는 원래 다음 날짜에 게시되었습니다. 자매 사이트인 EDN.