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Información de la Tesis Doctoral

Diseño e implementación de sistemas de etiquetas pasivas basadas en líneas magneto-inductivas

José Juan Martínez Martínez

Dirigida por Francisco Javier Herraiz Martínez

El objetivo de esta tesis es el diseño e implementación de un sistema de etiquetas pasivas sin chip. El sistema engloba tanto las propias etiquetas (cuyas aplicaciones van desde un sensor de temperatura hasta etiquetas RFID) como el sistema lector. En la actualidad, hay un gran interés en el desarrollo de etiquetas RFID y sensores sin chip ya que, a pesar de tener un alcance más corto y un número de bits o de información más limitado que sus análogos con chip, son una alternativa mucho más sencilla y barata para aplicaciones masivas y de bajo coste. En un primer lugar, se lleva a cabo el diseño de un sensor de temperatura en el dominio del tiempo basado en una línea de retardo MIW. El elemento periódico de la línea MIW usada es el denominado SSRR. Su funcionamiento se basa en el envío de un pulso en el dominio del tiempo cuya anchura es del orden de ns hacia la etiqueta, la cual está formada por una línea microstrip de acceso, la línea de retardo MIW y un reflector al final en el que se suelda un termistor. Cuando el pulso incidente llega al reflector, se refleja hacia el lector con una amplitud que varía en función de la temperatura, como lo hace la impedancia del termistor. La línea de retardo sirve para evitar el solapamiento entre el pulso incidente y el reflejado, consiguiéndose una lectura óptima de los pulsos. También se diseñan etiquetas pasivas de RFID sin chip con esta tecnología. Estas etiquetas, que están basadas en SSRRs, codifican diferentes patrones dependiendo de la posición en donde se colocan los reflectores. Una vez queda comprobado el funcionamiento del sensor y de las etiquetas RFID, se llevan a cabo los diseños de dos sistemas de lectura, uno para medir el retardo en líneas MIW y otro que se usa como lector para el propio sensor de temperatura diseñado. Ambos sistemas de lectura están formados principalmente por dos bloques: el de generación y el de detección de señal, utilizándose una mezcla de elementos diseñados por el autor junto con dispositivos comerciales. Se llevan a cabo medidas del sensor de temperatura junto con el lector propuesto obteniéndose resultados satisfactorios. A partir de aquí, se realiza la sustitución del enlace cableado entre lector y etiquetas, que ha sido utilizado en los experimentos previos, por un enlace contactless. Para ello se diseñan dos sondas de lectura, una monopolar y la otra basada en propagación axial entre SSRRs, observándose un mejor funcionamiento al utilizar la segunda. De esta manera, se consigue decodificar dos etiquetas RFID que contienen los patrones 01 y 10 utilizando la sonda elegida. Tras llevar a cabo el experimento se obtuvieron resultados satisfactorios, al poder decodificar los patrones de ambas etiquetas. En conclusión, en esta tesis se consigue desarrollar y demostrar experimentalmente toda la parte de etiquetas pasivas (RFID y sensores de temperatura), el enlace inalámbrico de corto alcance con el lector y toda la electrónica de RF del mismo.


Descriptores: Diseño de sistemas sensores

Universidad Carlos III de Madrid. Madrid (España)

26 de septiembre de 2019



Cita:
J.J. Martínez-Martínez (2019), Diseño e implementación de sistemas de etiquetas pasivas basadas en líneas magneto-inductivas. Universidad Carlos III de Madrid. Madrid (España).

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