ホームセキュリティ監視のためのRFIDタグの使用

インストールと操作を簡素化するために、最新のホームセキュリティシステムは、ワイヤレスで環境を監視できなければなりません。これには、境界のセキュリティ、侵入検知、および薬の容器、金庫、その他の貴重品が隠されている場所など、家の中の敏感な領域のセキュリティの監視が含まれます。

ビデオ監視は可能ですが、不正な活動を検出するには高度な画像処理と分析が必要であり、プライバシーに関する懸念も生じます。従来のモーションセンサーはプライバシーの問題を解消しますが、電源とサポート電子機器が必要であり、製品のBOMコストが増加します。モーションディテクタには、センサーの出力をクラウドに中継するための、ある種の有線または無線のインターフェースも必要です。多くの場合、カメラとモーションディテクターは専門家による設置が必要であり、コストに敏感な多くのアプリケーションにとって不経済です。

この記事では、多くの消費者や中小企業のニーズにより適した代替ソリューションを紹介します。RFIDタグ技術を使用して、低コスト、バッテリー不要、設置が簡単なホームセキュリティシステムを実現します。

RFIDタグは、一連の堅牢なセキュリティセンサーの基盤として使用できます。モーションディテクタは、RFIDタグをリードスイッチと統合することで作成できます。同様に、ショックイベント検出器は、ショックスイッチの代わりにリードスイッチを使用することで製造できます。どちらの場合も、センサースイッチはアンテナの2つの端子とRFIDチップの2つの端子の間に接続されています。この構成では、RFIDタグの動作は、スイッチのオンまたはオフの状態に応じて有効または無効になります。

センサーは、図1に示すセキュリティ監視システムに低コストでコンパクトなソリューションを提供します。モーションセンサーを備えたRFIDタグを窓、ドア、金庫に取り付けることができ、衝撃検知タグを薬に取り付けることができます。箱。市販のRFIDリーダーは、次の2つの機能を果たします。a）モーションまたは衝撃検知スイッチによってアクティブ状態になったセンサーを検出します。b）リーダーは、タグがアクティブ化されたときにタグに電力を供給する低電力RF放射でエリアをフラッディングします。 。各RFIDタグには独自のIDがあるため、RFIDリーダーは検出されたアクティビティがどこで発生したかを認識します。キャプチャされたアクティビティデータは、分析のためにクラウドに送信され、必要に応じて、スマートフォンまたは電子メールアラートを介してユーザーに通知されます。

図1.RFIDタグを使用したセキュリティ監視。

センサーの動作原理

図2の機能図は、ショックセンサーとモーションセンサーの動作メカニズムを示しています。

図2.ショックセンサーは、RFIDチップ、アンテナ、およびショックセンサーで構成されています（a）。通常の（乱されていない）状態では、金属ボールがショックセンサーの2つの接点を短絡します（b）。センサーが妨害されると、その金属ボールが2つの接点を短絡しなくなり、アンテナがRFIDチップの電力を受信し、その信号を送信できるようになります（c）。モーションセンサーは、RFIDチップ、アンテナ、およびリードスイッチで構成されています（d）。通常の状態では、リードスイッチは近くに取り付けられた磁石によってオン状態に保たれます。これによりアンテナが短絡し、RFIDチップが電力を受信できなくなります（e）。磁石を外すと、リードスイッチがOFF状態になり、RFIDデバイスが有効になります（f）。

衝撃検出器

前述のように、衝撃センサーは、図2aに示すように、RFIDチップとアンテナで構成されています。ショックスイッチは、空洞と、内部を転がる小さな金属製のボールで構成されています。ショックスイッチを直立させると、ボールはキャビティから突き出た2つの導電性接点に転がり、導電性パスを作成します（図2b）。センサーが別の方向に傾くと、接点が切断され、動きや向きを簡単に検出できます。セキュリティセンサーとして使用する場合、ショックスイッチはアンテナの2つの端子の間に接続され、直立して配置されるため、パッシブ位置で短絡します。結果として生じる短絡は、RFIDチップとアンテナ間のインピーダンス整合を破壊し、RFIDタグが信号を放射するのを防ぎます。ショックセンサーを傾けると、金属製のボールが接点から外れ、RFIDタグが電力を受け取り、信号を放射できるようになります。信号は、RFIDリーダーによって読み取られます。

モーションセンサー

図2dに示すモーションセンサーシステムは、RFIDチップ、アンテナ、リードスイッチ、および磁石で構成されています。リードスイッチは、密閉されたガラスキャビティ内の2つの強磁性の柔軟な金属リード接点で構成されています。スイッチの2つの接点は、磁場の存在によって閉じるまで、通常は開いています（図2e）。センサーが磁石の近くから移動すると、その接点は図2fのように元の開いた状態に戻り、RFIDチップが有効になり、タグが移動したことをリーダーに警告します。これを図1に示します。たとえば、リードスイッチ付きのRFIDタグが窓に取り付けられ、磁石がRFIDタグの近くの壁に取り付けられています。ウィンドウが閉じているとき、磁石はリードスイッチを閉じた位置に保ち、それによってアンテナをシャントし、チップを非アクティブに保ちます。ウィンドウを上下に動かすと、リードスイッチを閉じたままにするのに十分なほど磁石が閉じなくなります。この時点で、リードスイッチは開いた位置に戻り、RFIDタグがアクティブになります。

ダムセンサー、スマートシステム

各RFIDタグには独自の一意のIDがあるため、監視対象の特定のオブジェクトまたは場所に関連付けることができます。この情報は、RFIDリーダーまたはクラウドベースのセキュリティアプリケーションで使用され、侵入者の可能性のある場所の数の特定や、侵入者の活動に関する推測など、イベントの性質について理解を深めることができます。このような分析により、ペットやその他の慈悲深い妨害によって引き起こされる誤警報の数を減らすこともできます。

RFIDテクノロジーは、堅牢で信頼性が高く、低コストのセキュリティシステムを作成するための有望なツールです。タグは取り付けが簡単で、電池を必要としないため、長期的な信頼性が保証されます。ただし、実際のアプリケーションでは、RFIDリーダーが監視対象の領域を完全にカバーするように配置されていることを確認するために、ある程度の注意を払う必要があります。商業化には、RFIDタグによって生成されたアクティビティの処理の少なくとも第1層を実行できる「スマート」RFIDリーダーの開発も必要になります。

>>この記事はもともと姉妹サイトのEDN。