Upload
others
View
19
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
T.C.
KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
Mühendislik Fakültesi
Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
RADYO FREKANSLI TANIMLAMA (RFID)
İLE ARAÇ GEÇİŞ SİSTEMİ
BİTİRME ÇALIŞMASI
004880 Ünal YILMAZ
243410 Kadir ERTEK
Danışman
Prof. Dr. Cemil GÜRÜNLÜ
Mayıs 2014
TRABZON
T.C.
KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
Mühendislik Fakültesi
Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
RADYO FREKANSLI TANIMLAMA (RFID)
İLE ARAÇ GEÇİŞ SİSTEMİ
BİTİRME ÇALIŞMASI
004880 Ünal YILMAZ
243410 Kadir ERTEK
Danışman
Prof. Dr. Cemil GÜRÜNLÜ
Mayıs 2014
TRABZON
LİSANS BİTİRME PROJESİ ONAY FORMU
Ünal YILMAZ ve Kadir ERTEK tarafından Prof. Dr. Cemil GÜRÜNLÜ
Yönetiminde hazırlanan “Radyo Frekanslı Tanımlama (RFID) İle Araç Geçiş
Sistemi” başlıklı lisans bitirme projesi tarafımızdan incelenmiş, kapsamı ve
niteliği açısından bir Lisans Bitirme Projesi olarak kabul edilmiştir.
Danışman : Prof. Dr. Cemil GÜRÜNLÜ
Jüri Üyesi 1 : Prof. Dr. Sefa AKPINAR
Jüri Üyesi 2 : Prof. Dr. İ. Hakkı ALTAŞ
Bölüm Başkanı : Prof. Dr. İ. Hakkı ALTAŞ
II
ÖNSÖZ
Bitirme projemizin ilk taslaklarının hazırlamanıza fırsat veren ve bitirme projesi
raporunun son halini almasında yol gösterici olan kıymetli hocamız Sayın Prof. Dr. Cemil
GÜRÜNLÜ „ye şükranlarımızı sunmak istiyoruz. Bu çalışmayı destekleyen Karadeniz
Teknik Üniversitesi Rektörlüğü‟ne Mühendislik Fakültesi Dekanlığına ve Elektrik-
Elektronik Mühendisliği Bölüm Başkanlığına içten teşekkürlerimizi sunarız. Ayrıca veri
tabanı ile ilgili kısımda bize yardımcı olan Elektronik ve Haberleşme Mühendisi Dahi
Nemutlu‟ ya teşekkür ederiz.
Her şeyden öte, eğitimimiz süresince bize her konuda tam destek veren ailelerimize
ve bize hayatlarıyla örnek olan tüm hocalarımıza saygı ve sevgilerimizi sunarız.
Ünal YILMAZ & Kadir ERTEK
Mayıs, 2014
TRABZON
III
İÇİNDEKİLER
Sayfa No
ÖNSÖZ ................................................................................................................................. II
İÇİNDEKİLER .................................................................................................................... III
ŞEKİL VE TABLO LİSTESİ ............................................................................................... V
ÇİZELGE LİSTESİ ............................................................................................................. VI
ÖZET .................................................................................................................................. VII
1.GİRİŞ .................................................................................................................................. 1
2. RADYO FREKANSLI TANIMLAMA (RFID) İLE İLGİLİ TEMEL BİLGİLER .......... 5
2.1 Otomatik Tanımlama Sistemleri ve Kablosuz Haberleşme Türleri............................. 5
2.2 Radyo Frekanslı Tanımlama (RFID) Teknolojisi ........................................................ 8
2.1.1 RFID Sistemini Oluşturan Birimler ................................................................ 10
2.1.1.1 RFID Etiket ............................................................................................. 10
2.1.1.2 RFID Okuyucular .................................................................................... 12
2.1.1.3 RFID Sistemlerde Sunucu Ve Yazılım .................................................... 14
2.1.4 RFID‟ın Günümüz Uygulamalarından Örnekler ............................................ 14
2.3 Otomatık Araç Geçiş Sıstemi .................................................................................... 17
2.3.1 RFID İle Araç Geçiş Sistemi Tanıtımı ............................................................... 17
2.3.2 Sistemde Kullanılan Elemanlar .......................................................................... 19
2.3.2.1 Phidget Kart Okuyucu Devre Ve Etiketler .................................................. 19
2.3.2.2 MSP430 Mikroişlemci ................................................................................. 21
2.3.2.3 Step(Adım) Motor ....................................................................................... 21
2.3.2.4 Optik Ve Ultrasonik Algılayıcılar ............................................................... 22
2.3.2.5 Bilgisayarda Veri Tabanı ............................................................................. 22
IV
3.SİSTEM TASARIMI VE YAPILAN ÇALIŞMALAR .................................................... 26
3.1 Kullanici Arayüzü Ve Veri Tabani Oluşturma .......................................................... 26
3.2 Tasarlanan Sistemin Devresi ..................................................................................... 33
4. SONUÇLAR .................................................................................................................... 38
ÇALIŞMA TAKVİMİ ......................................................................................................... 39
MALZEME/TEÇHİZAT OLANAKLARI ......................................................................... 40
KAYNAKLAR .................................................................................................................... 41
EK-1. IEEE ETİK KURALLARI ........................................................................................ 42
EK‐2. DİSİPLİNLERARASI ÇALIŞMA ........................................................................... 45
EK-3. STANDARTLAR ve KISITLARLALAR FORMU ................................................. 46
ÖZGEÇMİŞ ......................................................................................................................... 48
V
ŞEKİL VE TABLO LİSTESİ
Sayfa No
Şekil 1. RFID sistem birimleri[9] ........................................................................................ 10
Şekil 2. RFID etiket çalışma bloğu ...................................................................................... 11
Şekil 3. RFID etiketler ve okuyucu örnekleri [6] ................................................................ 12
Şekil 4. RFID Okuyucu Çalışma Blok Diyagramı .............................................................. 13
Şekil 5. Otomatik geçiş sisteminin çalışma blok diyagramı ................................................ 18
Şekil 6. Phidget RFID okuyucu devre ................................................................................. 20
Şekil 7. Araç bilgileri ara yüzü ........................................................................................... 24
Şekil 8. Yeni araç ara yüzü .................................................................................................. 25
Şekil 9. Mozilla firefox kullanıcı ara yüzü .......................................................................... 26
Şekil 10. NetBeans IDE 8.0 kullanıcı ara yüzü ekran görüntüsü ........................................ 30
Şekil 11.Araç bilgileri ara yüzü ........................................................................................... 31
Şekil 12. Yeni araç kaydı ara yüzü ...................................................................................... 32
Şekil 13. Kontrol devresi görünümü.................................................................................... 33
Şekil 14. Gerilim bölücü devresi ......................................................................................... 34
Şekil 15. Bariyeri açma devresi ........................................................................................... 35
Şekil 16. Bariyeri kapama devresi ....................................................................................... 35
Şekil 17. kontrol devresi yapım aşamasından görünüm ...................................................... 36
Şekil 18. Araç pisti yapım aşamasından görünüm .............................................................. 37
VI
ÇİZELGE LİSTESİ
Sayfa No
Çizelge 1. RFID ve barkod teknolojisinin karşılaştırılması; ................................................. 7
Çizelge 2. Aktif ve pasif etiketlin karşılaştırılması ............................................................. 12
Çizelge 3. Phidget RFID okuyucu teknik verileri ............................................................... 20
Çizelge 4. Çalışma takvimi .................................................................................................. 39
Çizelge 5. Maliyet hesabı .................................................................................................... 40
VII
ÖZET
Son yıllarda nesneleri ya da canlıları otomatik olarak tanımlama sistemleri, birçok
alanda sağladığı kolaylıklar ve kazançlardan dolayı yaygın olarak kullanılmaya
başlanmıştır. Otomatik tanımlama sistemi, üretim yapan firmalardan geniş kitlelere hizmet
veren kuruluşlara (kütüphane hizmetleri, sağlık hizmetleri, hayvan takibi) kadar birçok
alanda kullanılan olmazsa olmaz sistemdir. Otomatik tanımlama sistemleri içinde Radyo
Frekanslı Tanımlama (RFID) sistemleri gelişen teknoloji ile hızla gelişmek ve
yaygınlaşmaktadır. RFID teknolojileri temel çalışma prensibi radyo dalgalarını kullanarak
etiketlerdeki verileri okuyarak, veri tabanındaki veriler doğrultusunda, nesne ya da ögeleri
tanımlamaktır.
Gelecekte etiket ve okuyucu sistemlerinin gelişmesi ile barkod sistemlerinin yerini
alacak bir teknoloji olarak görülmektedir. Bu projede RFID teknoloji uygulamalarından
biri olan otomatik araç geçiş sistemi tasarlanmıştır. Tasarım aşamasında ilk olarak Radyo
Frekanslı tanımlama teknolojisi (RFID) incelenmiştir. RFID Sistemin elemanları, sistemin
yapısı, kullanım yerleri ve uygulamaları hakkında bilgi verilmiştir. RFID teknoloji
uygulamalarından biri olan otomatik araç geçiş sistemi tasarlanmıştır. RFID okuyucu ve
RFID etiket aracılığıyla alınan araç bilgileri bilgisayara aktarılacak ve bilgisayar veri
tabanı ile sistemin (aracın kayıtlı durumuna göre) geçiş kontrolü gerçekleşecektir.
Gerçekleştirilen bu çalışmada RFID tabanlı araç geçiş sistemi tasarımı geliştirilmiştir.
VIII
SEMBOLLER VE KISALTMALAR
RFID; Radyo frekanslı tanımlama
IDE; Program geliştirme ortamı
Hz; Hertz
IEEE; Elektrik Elektronik Mühendisleri Enstitüsü
UHF; Çok yüksek frekans
HF; Yüksek frekans
AWG; Amerikan Tel Kalınlığı
ASM; Assembly
1.GİRİŞ
Son yıllarda nesneleri ya da canlıları otomatik olarak tanımlama sistemleri, birçok
alanda sağladığı kolaylıklar ve ürün gamı genişliğinden dolayı yaygın olarak kullanılmaya
başlanmıştır. Otomatik tanımlama sistemleri, üretim yapan firmalardan geniş kitlelere
hizmet veren kuruluşlara(kütüphane hizmeti, sağlık hizmetleri, hayvan takibi…) kadar
birçok alanda kullanılan olmazsa olmaz sistemlerdir. Çeşitli otomatik tanımlama sistemleri
mevcut olup bunları;
Barkot teknolojisi
Optik karakter tanımlama teknolojisi
Biometrik sistemler
Akıllı kart sistemleri
Radyo frekanslı tanımlama sistemi olarak kategorize edebiliriz[1].
Otomatik tanımlama sistemlerinden Radyo Frekanslı Tanımlama(RFID) sistemi yaygın
kullanımı ve önemi gün geçtikçe artmaktadır. Radyo Frekanslı Tanımlama(RFID) sistemi
etiket, okuyucu ve sunucu bileşenlerinden oluşan radyo frekans sinyali kapsama alanına
giren canlı ya da cansız varlığın belirli bir mesafeden algılanmasına olanak sağlayan
otomatik tanıma sistemidir.
RFID„ in ilk kullanım örnekleri İkinci Dünya Savaşı‟ nda görülmektedir. İngiltere
1940‟ lı yıllarda RFID ile dost- düşman uçaklarının belirlenmesinde kullanılmıştır. 1975‟ li
yıllarda nükleer malzemelerin kullanımı sırasında uygulanmış, 1990‟ lı yıllarda ticari
uygulamaları gelişmeye başlamıştır. Son 20 yılda Amerika, İngiltere, İtalya, Fransa ve
Norveç‟ te köprü ve otoyolların geçiş kontrolünde, hayvan takip uygulamalarında,
endüstriyel süreç denetimi ve fabrika otomasyonunda kullanılmıştır ve kullanılmaya
devam edilmektedir[2].
Köklü bir tarihe rağmen RFID sistemlerinin yaygın olmamasının nedenleri; bu alanda
faaliyet gösteren firmaların az olması, kuruluş masraflarının yüksek olması, standartlaşmış
RFID teknolojisinin olmayışı (bir uygulama için geliştirilen RFID sisteminin başka bir
uygulamada kararsız çalışması) ve etiket fiyatlarının fazla olması olarak söylenebilir[2].
2
Bu sebeplerden dolayı RFID sistemler küçük ölçekli ticari uygulamalarda
kullanılamayıp, kısıtlı olarak kurumsal uygulamalarda kullanılmıştır. Gelişen teknoloji ile
bu dezavantajlar ortadan kalkmakta ve kullanım alanları gelişmektedir. Gelecekte etiket ve
okuyucu sistemlerinin gelişmesi ile barkod sistemlerinin yerini alacak bir teknoloji olarak
görülmektedir.
Günümüzde RFID teknolojisi üzerinde çalışmalar yapan firmalar mevcuttur. Bunlardan
biri de Jungheinrich firmasıdır. Bu firmanın geliştirdiği sistem Türkiye de ilk defa, hazır
giyim konusunda faaliyette bulanan LC Waikiki, XSİDE, Southblue markaları ile bilinen,
tema mağazacılık hizmetleri şirketinin Esenyurtta‟ ki depolarında kullanılmıştır. Firmanın
RFID Sistemini kullanmasında; uzun ömürlü olması, yüksek iş güvenliğinin olması, bakım
masraflarının az olması, yeterli yedek parça ve servis imkânlarının geniş olması, kullanım
kolaylığı ve maliyet kazancı gibi avantajlara sahip olması etkili olmuştur. Bu sistem ile
firma zamandan tasarruf sağlamakta, insan kaynaklı hataları büyük ölçüde azaltmakta ve
insan iş gücünü azaltarak dağıtım ve kontrol işlemini otomatikleştirmektedir[3].
RFID teknolojisi, kullanıldığı sistemlere büyük kolaylıklar ve avantajlar sağlamaktadır.
RFID‟ nin avantaj ve dezavantajları incelendiğinde RFID sistemlerin avantajları[2]-[4];
Daha hızlı okuma yapabilmeleri,
Maliyetinin düşük olması,
Uzun ömürlü olmaları,
Çoklu okuma yapabilmesi,
Bilgi kapasitesinin yüksek olması,
Okuma mesafesinin yüksek olması,
Çevresel koşullara dayanıklı olması
olarak sıralanabilir. Dezavantajları ise[2]-[4];
Radyo dalgaları ortamdaki elektromanyetik kirlilikten etkilenebilmesi,
Kuruluş masraflarının yüksek olması,
Etiket fiyatlarının yüksek olması,
Güvenlik önlemleri alınmadığı durumda verilerin paylaşılması,
Bazı uygulamalardaki özel hayatın gizliliği
3
sorunları olarak söylenebilir.
RFID teknolojilerinin birçok kullanım alanı vardır. Bunları[5];
Otomatik geçiş sistemleri,
Hasta takip uygulamaları,
Lojistik takip sistemleri,
Kütüphane yönetimi,
Mağaza yönetimi,
Hayvan takip sistemleri,
Fatura ve tahsilat işlemleri sistemlerinde,
Depo stok kontrol sistemleri,
Personel takip sistemleri,
Askeri alanda mühimmat takip sistemleri,
Fabrikalarda ürün takip sistemleri
olarak söyleyebiliriz. Bu uygulamalardan otomatik araç geçiş sistemi RFID teknolojisi
kullanılarak tasarlanmıştır.
Otomatik araç geçiş sistemleri, araçların ya da nesnelerin belirli bir algılayıcı ile
algılanıp, özel bir alana giriş-çıkışının kontrolünün ve takibinin yapıldığı sistemlerdir. Bu
sistemin yapıldığı çeşitli yöntemler olup bu yöntemler içinde en avantajlı RFID‟ li
sistemlerdir. RFID kullanılarak yapılan bu sistemin avantajlarını;
Otomatik olarak hızlı geçiş imkânı
Araçların istenilen mesafeden tanımlanabilmesi
Diğer sistemlere göre maliyetinin daha az olması
Sisteminde oluşacak değişiklere kolayda adapte olabilmesi
Diğer sistemlere göre daha güvenilir olması
Kullanılan ekipmanları görece daha uzun ömürlü olması
Kullanılan ekipmanın dış çevre koşullarına dayanıklılığı
olarak söyleyebiliriz.
4
Otomatik araç geçiş sistemi;
Otoparklarda,
Otoyol ve köprü geçişlerinde,
Toplu konut sitelerinin giriş-çıkış kontrolünde
Fabrikaların, okulların, askeri tesislerin, üniversitelerin giriş çıkış kontrolü
olmak üzere birçok alanda kullanılmaktadır. Otomatik araç geçişi sisteminde RFID etikete
sahip etiketli araçlar okuyucunun okuma alanına yaklaştığı durumda etiketlerde ki veriler
okunacaktır. Tanımlanan araçlar otomatik olarak geçiş noktasından geçişini
gerçekleştirebilecektir.
Uygulamamız RFID teknolojisi, sunucu ara yüzü ve elektriksel kısımdan oluşmaktadır.
Gerçekleştirilmiş tasarımlar ile optimum şekilde RFID teknolojinin seçimi yapılmıştır ve
sisteme uygun tasarımlar oluşturulmuştur.
2. RADYO FREKANSLI TANIMLAMA (RFID) İLE İLGİLİ TEMEL
BİLGİLER
Yapmış olduğumuz bu projenin temeli Radio Frequency IDentification
teknolojisine dayanmaktadır. Türkçeleşmiş hali Radyo Frekanslı Tanımlama anlamında
gelmekte ve kısaltılmış hali RFID„ dir. Sistemin tasarım kısmı otomatik tanımlama ve
kablosuz iletişim yollarının kısa incelenmesi, RFID teknolojisinin tanıtılması, RFID‟ li
araç geçiş sisteminden oluşmaktadır.
2.1 Otomatik Tanımlama Sistemleri ve Kablosuz Haberleşme Türleri
Otomatik tanımlama sistemleri, bir nesne ya da ögeye ait verilerin toplanmasında
insan faktörünün etkisini azaltarak otomatik ve en az hata ile gerçekleştirilmesidir[7]. Bu
sistemlerin kullanıldığı alanları:
Nesne ya da öge tanımlamada
Lojistik ve tedarik zincirinde
Endüstride
Gıda sektöründe
Finans sektöründe
Kütüphane gibi toplumsal hizmet alanlarında
olarak sıralayabiliriz.
Nesne tanımlama ya da takibinde kullanılan çok sayıda otomatik tanımlama sistemleri
mevcuttur. Bu sistemlerin her biri farklı teknolojiye ve özelliğe sahiptir[6]. otomatik
tanımlama sistemlerini[6];
Barkot teknolojisi,
Optik karakter tanıma teknolojisi,
Biometrik sistemler,
Akıllı kart sistemleri,
Radyo frekanslı tanımlama sistemi olarak kategorize edebiliriz.
6
Barkot teknolojileri, paralel olarak yerleştirilen geniş ya da dar çubuk ve boşluklardan
oluşan ikili kodlardır. Barkodlar belirlenen desenlere göre verileri temsil etmektedir. Bu
verilere optik lazer ile okutularak sunucu ekranında görüntületilmektedir. Genelde üzerinde
13 numara bulundurur. Bu numaralar ülkeye, ürüne firmaya göre verilmektedir. 1976
yılında gıda sektöründe kullanılmıştır[8].
Optik karakter tanıma teknolojisi, farklı tipteki yazıların makinalar tarafından
okutulması ile çalışan sistemlerdir. Hem makina hem de insan tarafında veri girişi
olabilmektedir. İlk olarak 1960‟ lı yıllarda kullanılmıştır. Bu sistemler yüksek yoğunlukta
bilgi barındırmaktadır. Ancak sistemin pahalı olması dar kullanım alanının oluşmasına
neden olmuştur[7].
Biometrik sistemler, insan ait bireysel fiziksel özelliklerin kullanılarak yapılan
tanımlama sistemleridir. Fiziksel özellikler yüz, ses, göz retinası ve parmak izi
olabilmektedir[7].
Akıllı kart sistemleri, plastik kartlara yerleştirilmiş olan mikroçipli devre ile veri
depolayabilen ve hesaplama yapabilen elektronik tanımlama sistemidir. Avantajları veriyi
hızlı ve güvenli iletebilmesi, maliyetinin düşük olmasıdır. İlk olarak 1984 kullanılmıştır.
Günümüzde ağırlıklı olarak finans sektöründe kullanılmaktadır[7].
Radyo frekanslı tanımlama sistemi, radyo dalgalarını kullanarak mikrocipli etiketleri
okuyarak tanımlama yapabilen sistemleridir[6].
RFID sistemlerin birçok avantajı olmasına karşın günümüzde en yaygın kullanılan
sistemler barkod teknolojileridir. Bunda barkot sisteminin maliyetinin ucuz olması etkili
olmuştur[7]. En yaygın kullanılan Barkod sistemi ile RFID sistemlerinin birbirlerine göre
bazı üstünlükleri vardır. Bunlar[6];
7
Çizelge 1. RFID ve barkod teknolojisinin karşılaştırılması;
Barkod sistemleri okuma yaparken ışık kullanırken RFID sistemler radyo dalgalarını
kullanmaktadır. Her bir sistem farklı yöntemler ile çalışmakta ve her bir sistemde farklı
teknolojiler kullanılmaktadır.
Kablosuz haberleşme ise, bir veya birden fazlı cihazın aralarında fiziksel bir bağ
olmadan birbirileri ile iletişim kurmasıdır. Kablosuz ağ teknolojileri günümüzde kullanılan
tüm alanlarda yüksek verimlilik, ekonomik kazanç, üretkenlik, verim, yüksek hizmet
kalitesi sağlamaktadır. Optik iletişim(lazer), radyo frekansı, kızılötesi ve bluetooth olmak
üzere dört çeşit kablosuz haberleşme teknolojisi vardır[8].
Optik iletişim, iki farklı birim arasında ışık demetleri(lazer) kullanılarak yapılan
kablosuz iletişim çeşididir. Atmosfer koşullarından etkilenme, görüş alanı gerekliliği ve tek
yönlü iletişim olması gibi dezavantajlarından dolayı yaygın kullanılmamaktadır[8].
Kızılötesi iletişim, elektromanyetik spektrumda gözle görülemeyen ışığın frekansları
(3x1014kHz / 850 - 950 nm) kullanılarak veri iletiminin yapıldığı iletişim sistemleridir.
RFID teknolojisi Barkod teknolojisi
Hatalı veri okuması az Hatalı veri okuyabilmekte
Etiketlerdeki bilgiler değiştirilebilir Saklanan veriler değiştirilemez
Daha fazlı veri saklanabilir Daha az veri saklanır
Çevre koşullarından etkilenmez Çevre koşullarından etkilenir
Çoklu etiket okuyabilir Tek etiket okumaktadır
Daha hızlı okuma yapar Daha yavaş okuma yapar
Uzak mesafeden okuma yapar ve görüş olanında
olmasına gerek yoktur
Okunması için okuyucuya yakın
olması gereklidir
İçeriğinin gözle görünüp etiketin okunamaz İçeriğinin gözle görünüp okunması
okunabilir
Maliyeyi fazla Maliyeti ucuz
Daha az teknik destek imkânı Çok fazla kullanıldığı için yaygın
teknik destek
8
Çok kısa mesafelerde kullanılan iletişim yöntemidir. İletişim yolundaki fiziksel
engellerden etkilenebilmektedir[8].
Bluetooth teknolojisi, kısa mesafelerde kablosuz ses ve veri haberleşmelerini sağlayan
teknolojilerdir. İlk olarak 2002 yılında İEEE tarafından 802.15.1 standardında
geliştirilmiştir. bluetooth teknolojileri, farklı dijital sistemler arasında kısa mesafeli veri
iletişimi sağlamaktadır. Özellikle cep telefonlarında, cep bilgisayarlarında(PDA) ve
bilgisayarlarda yaygın olarak kullanılmaktadır[8].
Radyo frekans haberleşme, veri iletişiminde Elektromanyetik dalgaları kullanarak
yapılan kablosuz haberleşme teknolojisidir. Çeşitli frekans aralıklarına sahiptir ve bu farklı
frekans aralıkları farklı alanlarda kullanılmaktadır. Kolay kullanımı, sistem bütünlüğü,
daha uzak mesafelere veri iletimi ve daha yaygın kullanıma sahip olması gibi avantajlara
sahiptir. Başlıca dezavantajını ise antenin olması(maliyeti artırmaktadır), fazla güç
tüketimi ve radyasyon etkisi olarak söyleyebiliriz[8]. Sistem tasarımında radyo frekans
haberleşmesini kullanarak RFID‟ li otomatik tanımlama kullanılmıştır.
2.2 Radyo Frekanslı Tanımlama (RFID) Teknolojisi
Radyo frekanslı tanımlama sistemi RFID‟ nin açılımı “Radio
Frequency IDentification” kelimelerinin baş harflerinin birleşimi ile oluşur ve Türkçesi
“Radyo Frekanslı Tanımlama” anlamına gelmektedir. Radyo frekanslı tanıma sistemi
etiket, okuyucu ve sunucu bileşenlerinden oluşan radyo frekans sinyali kapsama alanına
giren canlı ya da cansız varlığın belirli bir mesafeden algılanmasına olanak sağlayan
otomatik tanımlama sistemidir[6].
Adını pek duyurmayan ancak köklü bir tarihe sahip RFID„ in ilk kullanım örnekleri
İkinci Dünya Savaşı‟ nda görülmektedir. İngiltere 1940‟ lı yıllarda RFID ile dost- düşman
uçaklarının belirlenmesinde kullanılmıştır. 1975‟ li yıllarda nükleer malzemelerin
kullanımı sırasında uygulanmış, 1990‟ lı yıllarda ticari uygulamaları gelişmeye başlamıştır.
Son 20 yılda Amerika, İngiltere, İtalya, Fransa ve Norveç‟ te köprü ve otoyolların geçiş
kontrolünde, hayvan takip uygulamalarında, endüstriyel süreç denetimi ve fabrika
otomasyonunda kullanılmıştır ve kullanılmaya devam edilmektedir[2]. Köklü bir tarihe
rağmen RFID sistemlerinin yaygın olmamasının nedenleri; bu alanda faaliyet gösteren
firmaların az olması, kuruluş masraflarının yüksek olması, standartlaşmış RFID
teknolojisinin olmayışı (bir uygulama için geliştirilen RFID sisteminin başka bir
9
uygulamada kararsız çalışması) ve etiket fiyatlarının fazla olması olarak söylenebilir[2].
Bu sebeplerden dolayı RFID sistemler küçük ölçekli ticari uygulamalarda kullanılamayıp,
kısıtlı olarak kurumsal uygulamalarda kullanılmıştır. Gelişen teknoloji ile bu dezavantajlar
ortadan kalkmakta ve kullanım alanları gelişmektedir.
RFID sistemleri çok geniş kullanım alanlarına sahiptir. Her geçen gün uygulama
alanları daha da genişlemektedir. Bazı kullanım alanlarını[5] ;
Otomatik geçiş sistemleri,
Hasta takip uygulamaları,
Lojistik takip sistemleri,
Kütüphane yönetimi,
Mağaza yönetimi,
Hayvan takip sistemleri,
Fatura ve tahsilat işlemleri sistemlerinde,
Depo stok kontrol sistemleri,
Personel takip sistemleri,
Askeri alanda mühimmat takip sistemleri,
Fabrikalarda ürün takip sistemleri
olarak sıralayabiliriz. RFID sisteminin avantajları[2]-[4]:
Fiziksel bir temas olmadan okuma yapılabilmekte,
RFID etiketlere çoklu okuma yazma yapılabilmekte,
RFID etiketleri farklı uzaklıklardan okuyabilmekte,
RFID okuyucu alanı içerisinde bulunan etiketleri çoklu okuyabilmekte,
Yüksek okuma doğruluğu sağlamakta,
Çevre koşullarına(nem, ısı, kimyasal maddeler…) göre daha dayanıklı,
RFID etiketler değişik uzunlukta veriler taşıyabilmekte,
Tüketicinin mağdur olmasını engellemekte,
İnsan gücünü azaltmakta ve dolayısıyla insan kaynaklı hataları azaltmakta,
Akıllı etiketler ile anlık algılama, gözlem ve kontrol yapılabilmekte
RFID okuyucu, etiketi görmesine gerek olmadan okuyabilmektedir(Görüşten
bağımsızdır).
10
2.1.1 RFID Sistemini Oluşturan Birimler
RFID teknolojisi 3 temel birimden oluşur:
1. RFID etiket, üzerinde kimlik bilgilerinin bulunduğu birimdir.
2. RFID okuyucu, etiketten veri okuyan veya etikete veri gönderen birimdir.
3. Sunucu ve veri tabanı, etiket ile ilgili verilerin gözlemlendiği, depolandığı ve
kontrol edildiği birimdir.
Şekil 1. RFID sistem birimleri[9]
2.1.1.1 RFID Etiket
RFID etiket, veri saklayabilen ve RFID okuyucuya radyo dalgaları ile veri gönderebilen
cihazdır. RFID etiketler anten ve iç devre(mikroçip) olmak üzere iki temel birimden
oluşmaktadır[10].
Anten, elektromanyetik alandaki enerjiyi kullanarak verilerin RFID okuyucusuna
gönderilmesini sağlar. İç devre ise RFID okuyucuya gönderilecek olan verinin
saklanmasını sağlar ve gerekli komutların verilmesi işlevini gerçekleştirir. RFID etiketlerin
okuyucunun gönderdiği emirleri kabul etmesi için okuyucundan gelen sinyali modüle
etmesi gerekir. RFID etikete güç ve saat işareti gelmektedir. Güç işaretini gerekli formlara
dönüştürerek mikro devreyi çalıştır. Saat işaretini de modülasyon yaparak uygun iletişim
protokolünde anten aracılığı ile okuyucuya geri göndermektedir.
11
Şekil 2. RFID etiket çalışma bloğu
RFID etiketler, enerji kullanma durumuna göre aktif etiket, yarı pasif ve pasif etiket
olmak üzere üçe ayrılmaktadır. Pasif RFID etiketlerin enerji kaynağı olmayıp RFID
okuyucusunun elektromanyetik alanı içinde çalışmaktadır [10]-[6].
Aktif RFID etiketler ise enerji kaynağı olarak pil bulundurur ve kendi enerjisini
üretmektedir. Daha uzak mesafelerden okunma özelliğine sahiptir ancak fiyatları daha
pahalıdır. Ayrıca RFID sistemlerin frekans değerleri yükseldikçe etiketlerin okunma
uzaklıkları da artmaktadır[10]-[6]. Yarı pasif etikette ise içerisinde güç devresi
bulunmaktadır. Etiketin mikroçip devresini çalıştırmak için bu güç devresi
kullanılmaktadır. Haberleşmesi ise okuyucunun oluşturduğu radyo dalgaları
kullanılmaktadır. Pasif etiketlere göre büyüklüğü ve maliyeti daha fazla ancak daha uzak
mesafelerde kullanılmaktadır [10]-[6].
Bellek
Modülatör
Rf
ünitesi
Güç ünitesi
Anten
birim
i
İç devre( mikroçip)
Okuma/ yazma
Kontrol
12
Şekil 3. RFID etiketler ve okuyucu örnekleri [6]
Aktif ve pasif RFID etiketlerin karşılaştırılması;
Çizelge 2. Aktif ve pasif etiketlin karşılaştırılması
2.1.1.2 RFID Okuyucular
RFID okuyucuları, kendisine uygun olan RFID etiketlerindeki veriyi okuyabilen ve
etiketlere veri taşıyabilen cihazlardır[10]. RFID okuyucular ortamdaki etiketlere enerji
sinyali göndererek çalışmasını sağlamaktadır. RFID etiketler, veri işleyebilen ve ana birim
ile iletişim kurabilen sistemin önemli elemanıdır. Temel olarak yedi kısımdan oluşur.
Bunlar;
Verici ünitesi
Alıcı ünitesi
Giriş Çıkış ara yüzü
Bağlantı ünitesi
Güç ünitesi
Hafıza
Mikroişlemci
Özellik Aktif Pasif
Güç ünitesi Etikette mevcut(pil, batarya) Yok
Sinyal gücü Düşük Yüksek
Mesafe 100 m kadar 4 m kadar
Maliyeti 10-100 USD 0.2-6 USD
Veri saklama kapasitesi Daha fazla veri Sınırlı veri
13
Şekil 4. RFID Okuyucu Çalışma Blok Diyagramı
Blok diyagram ait terim kavramları [10];
Verici Ünitesi: RFID okuyucunun etikete güç ve saat işareti gönderen ünitedir.
Alıcı Ünitesi: RFID etiketlerden gelen sinyalleri alan ünitedir.
Mikroişlemci: RFID etiketten gelen analog işareti dijital işarete çevirip,
iletişim kurallarını düzenleyen kısımdır. Gelen işaretleri çözme,
sunucu(bilgisayar) ile haberleşmeyi sağlama ve etiket ile haberleşmeyi kontrol
etmeyi gerçekleştirir.
Hafıza: RFID etiketlerden gelen ve gönderilecek verileri depolayan kısımdır.
Giriş- Çıkış Ara Yüzü: Bazı okuyucularda bulunmayabilir. İhtiyaca göre
algılayıcılar bağlanabilir.
Bağlantı Ünitesi: Sunucu ile bağlantının oluşturulduğu kısımdır.
Güç Ünitesi: RFID okuyucunun çalışması için gerekli gücün sağlandığı
ünitedir.
Yapılacak sistemlere ve ihtiyaca göre farklı tasarımda RFID okuyucular vardır.
Endüstriyel RFID okuyucular, taşınabilir okuyucular, portatif üretilmiş okuyucu devreleri
ve diğer özel uygulamalar için geliştirilmiş okuyucular vardır. Endüstriyel RFID
Giriş /
çıkış
ara
yüzü
Alıcı
Verici
Ünitesi
Hafıza
(Bellek)
Bağlantı girişleri
Güç ünitesi
Mikroişlemci
14
okuyucular daha sağlam çalışma koşullarına (sıcaklık, nem…) sahiptir. Taşınabilir
okuyucular ise tasarlanan uygulamalarda daha kullanışlıdır.
2.1.1.3 RFID Sistemlerde Sunucu Ve Yazılım
RFID sistemlerinde sunucu ve yazılım, tüm RFID teçhizatını kontrol ve kumanda eden,
bilgiyi işleyen, kayıt altına alan ve uygulamalarda ara yüz görevini üstlenen birimdir.
RFID sistemlerde etiket, okuyucu ve sunucu(bilgisayar) arasında iletişimi sağlayan
yazılımları:
Sistem yazılımı,
Ara katman yazılımı,
Uygulama yazılımı olmak üzere üçe ayırabiliriz[6].
RFID sistem yazılım, RFID etiket ve okuyucu iletişimini sağlamaktadır. RFID
sistemlerin bu yazılımı sistemdeki donanımların içinde hazır olarak bulunmaktadır[6].
Ara katman yazılımı, ihtiyaca göre oluşturulan uygulama yazılımları ile RFID etiket,
okuyucu birimleri arasında köprü görevi görerek sistemleri birbirine bağlar ve bütün olarak
çalıştırır. Okuyucudan gelen verileri saklar, işler, birleştirir ve uygulama yazılımına aktarır.
Ara katman yazılımların uygulama alanındaki işlemleri için EPCGlobal teşkilatı ALE
standartlarını, ISO teşkilatı ise ISO/IEC 9126 yazılım standartlarını geliştirmişlerdir. SUN,
IBM, Microsoft ve diğer yazılım şirketleri kendi ara katman yazılımlarını
geliştirmişlerdir[6].
Uygulama yazılımları ise nesne ve canlı takip uygulamaları, kontrol sistemleri
uygulamaları, endüstriyel süreç uygulamaları ve diğer uygulamalar için ihtiyaca göre
geliştirilen yazılımlarıdır. Sunucu bilgisayarlara bu yazılım ihtiyaçlar doğrultusunda
tasarlanabilir. Kullanıcı, sunucu aracılığı ile ara katman yazılımından alınan veriler
doğrultusunda bu yazılımı direkt kullanır[6].
2.1.4 RFID’ın Günümüz Uygulamalarından Örnekler
RFID teknolojisi kullanılarak oluşturulan sistemler günümüzde sağlık, güvenlik, eğitim,
savunma sanayi, endüstri, lojistik alanları başta olmak üzere birçok alanda
kullanılmaktadır. Böylece insan gücünün azaltılması, insan kaynaklı hataların azaltılması,
sistemlerin otomatik kontrolü, sistemlerin uzun ömürlü olması, maliyet kazancı ve
15
verimlilik sağlanmaktadır. Kullanılan uygulamalardan örnekler vererek kısa kısa
açıklanacaktır.
Giriş-Çıkış Denetimi Uygulamaları
Birçok şirket personelinin performansının artmasını ve çalışma alanının tam kontrolünü
ister. Geliştirilen bu uygulama ile personelin takibi yapılabilmekte ve çalışma ortamının
erişim kontrolü sağlanmaktadır. Uygulamanın firmalara sağladığı faydaları verimlilik,
maliyet kazancı, gizlilik ve güvenlik olarak söyleyebiliriz.
RFID ile yapılan bu uygulama diğer kontrol uygulamalarına göre daha üstündür. Barkot
ya da yakın temas ile yapılan giriş-çıkış işlemlerinde kullanıcılar kartları birebir, yakından
ve temaslı okutmak zorundadır. Ayrıca çoklu okumada yapılamamaktadır. RFID
sistemlerde kart okuyucunun temas alanına girmesi yeterlidir ve birden fazla okuma
yapabilme özelliğine sahiptir.
Hayvan Takip Uygulaması
Hayvan takip uygulaması ile çiftlik yönetimi hayvanlarına ait;
Süt üretim miktarı,
Besin tüketim miktarı,
Uygulanan ilaçlar,
Yapılan bakımlar,
Geçirilen hastalıklar gibi verileri anlık ulaşabilir, kaydedebilir ve
gerektiğinde de sorgulama yapabilir. Bu verilere belirli zaman aralıklarında
raporlayıp ileriye yönelik planlama yapabilmektedir.
Hastanelerde RFID Uygulaması
Hastanelerde RFID teknolojileri pek çok amaç için kullanılmakta ve büyük kazançlar
sağlanmaktadır. Hastane teçhizatının takibi, hastane çalışanlarının takibi, hasta takibi,
ameliyathane ve yoğun bakım odalarına erişim kontrolü RFID uygulamaları ile
gerçekleştirilebilmektedir.
16
Bu uygulama ile:
Zamandan tasarruf sağlanır
Personel kaynaklı hatalar en aza indirilir
Personelin tam denetimi sağlanır
Hasta bilgilerine anında ulaşılabilir
Hastaya, personele ve hastane donanımlarına ait veriler kayıt altına alınabilir
ve daha sonra bu verilere erişilebilir.
Hastane donanım ve cihazlarına anında erişim sağlanır.
RFID İle Kütüphane Uygulaması
RFID teknolojisi 20 yıldan fazla süredir kütüphane yönetimlerinde kullanılmaktadır.
UHF RFID‟ li sistemler, kütüphane sistemlerinde kullanılan son teknoloji olup kitaplara
yerleştirilen RFID kartlar(etiketler) sadece güvenlik önlemleri için değil sayım, ödünç
verme, iade kabulü ve konum belirlemedeki sorunları ortadan kaldırmaktadır.
Kütüphanelerde RFID sistemlerin kullanılmasın nedenleri arasında;
Elektro-mekanik güvenlik şeritlerinin ve barkotların güvenlik konusunda
yetersiz olması
Klasik kütüphanelerde giriş kaydı çıkış işlemlerinin yavaş olması
Klasik kütüphanelerde sayım işlemlerinin zaman alması ve hata oranının
yüksek olması
Raflara yanlış yerleştirilen kitapların verdiği karmaşıklık ve iş kaybı
Personel ve araç-gereçlerin getirdiği maliyetler gibi etkenleri söyleyebiliriz.
Otomatik Araç Geçiş Uygulaması
Bu uygulamada araçlara yerleştirilen RFID etiket, okuyucunun kapsama alanında
girdiğinde sistem aktif hale gelir, mekanik aksam çalışır ve geçişe izin verilir. Bu
uygulamanın avantajlarını;
Durmandan beklemeden hızlı giriş-çıkış imkânı,
Erişim denetimi,
Belirli periyotlarda saklama, okuma, raporlama imkânı,
Sistemi kullananlara ait bilgilere ulaşabilme imkânı olarak sıralayabiliriz.
17
RFID‟ li sistemler yüksek teknolojiye sahip sistemler olup farklı türdeki kapı
mekanizması elektronik akşamlarla ile uyumludur. Daha uzun ömürlü olup daha fazla
maliyet kazancı sağlamaktadır.
2.3 Otomatık Araç Geçiş Sıstemi
RFID ile otomatik araç geçiş sisteminin tanımı ve tasarlanan sisteme ait elemanlar
tanıtılacaktır.
2.3.1 RFID İle Araç Geçiş Sistemi Tanıtımı
Teknolojinin sürekli geliştiği günümüz koşullarında güvenlik sorunları da her geçen
gün artmaktadır. Özellikle büyük şehirlerde işyerlerine, alışveriş merkezlerine, özel kurum
kuruluş merkezlerine ve diğer özel yaşam alanlarına güvenlik kamere sistemleri, alarm
sistemleri, giriş-çıkış kontrol sistemleri ve diğer güvenlik sistemleri ile oluşturmak
zorunluluk haline geldi. Araç geçiş-kontrol sistemleri de bu güvenlik sistemleri içinde
önem konum teşkil etmektedir. Otomatik araç geçiş sistemleri, araçların ya da nesnelerin
belirli bir algılayıcı ile algılanıp, özel bir alana giriş-çıkışının kontrolünün ve takibinin
yapıldığı sistemlerdir. Otomatik geçiş sistemlerinin çeşitlerini[9];
Plaka tanıma sistemi(kamera ile algılama),
RFID ile otomatik geçiş sistemi,
Mifare kartlı geçiş sistemi,
Proximitiy kartlı geçiş sistemi,
Barkot okuma ile otomatik geçiş sistemi olarak sıralayabiliriz.
Bu yöntemlerden en yaygın ve güvenilir olarak kullanılan sistem RFID ile otomatik
geçiş sistemidir.
18
Şekil 5. Otomatik geçiş sisteminin çalışma blok diyagramı
Bizim yapacağımız projenin temeli RFID teknolojisine dayanmaktadır. RFID‟ li
otomatik araç geçiş sisteminde araca RFID etiket yerleştirilir. Araç RFID okuyucu etki
alanın yeteri kadar yaklaşınca aracın bilgileri sisteme ulaşır. Sistem aracı tanır ve geçişine
izin verir. Araca ait bilgiler sunucu ara yüzünde gözlemlenecektir ve veriler kayıt altına
alınır. RFID ile araç geçiş sisteminin diğer geçiş sistemlerine göre bazı üstünlüklerini şöyle
sıralayabiliriz;
Araçların giriş-çıkışların kayıt altına alınabilmesi ve raporlanması
Otomatik olarak hızlı geçiş imkânı
Araçların istenilen mesafeden tanımlanabilmesi
Diğer sistemlere göre maliyetinin daha az olması
Sisteminde oluşacak değişiklere kolayda adapte olabilmesi
Diğer sistemlere göre daha güvenilir olması
Kullanılan ekipmanları görece daha uzun ömürlü olması
Kullanılan ekipmanın dış çevre koşullarına dayanıklılığı
RFID ile otomatik araç geçiş sistemleri;
Otoparklarda,
Otoyol ve köprü geçişlerinde,
Toplu konut sitelerinin giriş-çıkış kontrolünde
Fabrikaların, okulların, askeri tesislerin, üniversitelerin giriş çıkış kontrolü
gibi alanlarda kullanılmaktadır.
RFID
ETİKETLİ
ARAÇ
SUNUCU
PC VERİ
TABINI
MİKRO
İŞLEMCİ
RFID KART
OKUYUCU
DEVRE
STEP
MOTOR
BARİYERİN
AÇILMASI
ALGILAYICI
BARİYERİN
KAPANMASI
Araç g
eçişi
19
RFID ile otomatik geçiş sisteminin sağladığı kolaylıkları;
Kullanıcı müdahalesi az olduğundan insan kaynaklı hataları en aza indirir
Sistem otomatik olduğundan kumanda zorunluluğunu en az indirir
Sistemi kullanan araçların; kullanıcı bilgileri, kullanma miktarı, geçiş tarih
kayıtları veri tabanında kayıt almaktadır ve gerektiğinde bu verilere
ulaşılabilir.
Kullanım kolaylığı vardır; diğer sistemlerde kartların okutulması için belli bir
mesafeden yaklaştırıp okutmak gerek ancak RFID temassız uzaktan
okuyabilmektedir.
Sistemin daha uzun ömürlü olması nedeniyle maliyet kazancı sağlamaktadır
Sistem elemanlarının bakım ve onarımının az olması, maliyet kazancı
sağlamaktadır
2.3.2 Sistemde Kullanılan Elemanlar
RFID ile otomatik araç geçiş sisteminde kullanılan temel elemanlar:
Phidget 1023 RFID okuyucu
Çeşitli büyüklükte ve türde etiketler
MSP430 mikroişlemci
5V step motor (dört adımlı)
Optik ve akustik algılayıcılar, ledler
Bilgisayarda veri tabanı
2.3.2.1 Phidget Kart Okuyucu Devre Ve Etiketler
RFID kart okuyucu olarak phidget RFID kart okuyucusunu kullanmayı tercih ettik. Bu
devreyi seçmemizdeki başlıca nedenleri okuyucu anteni ve mikroçip devrelerinin birlikte
bir bütün entegre devre şeklinde olması, kolay programlanabilir olması ve maliyet olarak
daha uygun olmasıdır. Phidget kart okuyucunun bu modeli yaklaşık 6 cm alandaki RFID
etiketleri okuyabilmektedir. Devre üzerinde harici çıkış terminali bulunmaktadır. Bu
terminale okuyucu tanımlama yaptığı anda 5V DC işaret gelmektedir. Bu işaret
mikroişlemci girişine, sistemin diğer birimlerine kontrol etmek için referans tetikleme
işareti olarak uygulanacaktır. Sistemde çeşitli ebatlarda RFID etiketleri kullanılacaktır. Bu
etiketler EM4102 protokolde ve 125 kHz de çalışabilecek özelikte olacaktır. Kullanılan
okuyucu devreye ait görüntü Şekil 6 ‟da gibidir.
20
Şekil 6. Phidget RFID okuyucu devre
Çizelge 3. Phidget RFID okuyucu teknik verileri
Antenin maksimum çıkış gücü 10 μW
Antenin maksimum rezonans frekansı 140 kHz
Antenin minimum rezonans frekansı 125 kHz
Okuma yükleme oranı 30 updates/sn
İletişim Protokolü EM4102
Mevcut harici gerilimi 5V dc
Çıkış sayısı 2
Minimum çıkış gerilimi 0V
Maksimum çıkış gerilimi 5V
Çalışma sıcaklıkları 0-70 °C
Önerilen kablo boyutu 16-26 AWG
Okuma uzaklıkları 11 cm(5")-6 cm(3")
21
2.3.2.2 MSP430 Mikroişlemci
Msp430 mikroişlemci Texas Instruments firmasının ürettiği mikro denetleyicidir. Çok
düşük güç tüketimi özellikli olup 16-bit RISC mimariye sahiptir. İçerisinde I2C,SPI,
USART, ADC gibi modülleri bulundurmaktadır[11].
Tasarladığımız projede, msp430 mikroişlemciyi step motoru kontrol etmede
kullanacağız. Kart okuyucudan göndereceğimiz kontrol işareti ile mikroişlemci üzerinden
step motor kontrol ve kumanda edilecektir. Motorun hareketinin sağlayacak programları
yazmak için IAR Embedded Workbench msp430 derleyicisini kullanılacaktır. Assembly
(ASM) programlama dili kullanılıp motora ait gerekli programları yazılacaktır.
MSP430 G2553 mikroişlemciyi seçmemizde ki temel nedenler fiyatının uygun olması,
çok düşük güç tüketimi ve programlama kolaylığıdır. Ayrıca kullanacağımız adım motor
dijital işaretler ile çalıştığı için mikroişlemci kullanımı tercih edildi.
2.3.2.3 Step(Adım) Motor
Step motorlar, girişten uygulanan elektriksel işaretleri analog dönme hareketlerine
dönüştüren elektromekanik cihazlardır. Step motorlar, açılsak konumlarını girişten verilen
darbelere göre adım adım değiştirmektedirler. Girişten verilen darbeye göre motorun
yapacağı açısal hareketi motorun adım açısı belirlemektedir. Adım açıları motorun
yapısına bağlı olarak 90°, 45°,18°,7.5°,1.8° açılarda olabilir. Motorun bir turdaki adım
sayısı ile açısal hakareti belirlenmektedir.
Proje kapsamında kullanılacak motor dört kutuplu altmış adımlı olacaktır. Altmış adımlı
step motor kullanmamızın nedeni bir tam tur dönüşünde altmış adım yol alacaktır. 360°
böldüğümüzde 5.625° elde edilmektedir. Bu da kullanacağımız bariyer kapı düzeneği için
yeterli açısal hareket olacaktır.
Step motoru seçmemizdeki başlıca etkenleri;
Step motorun hareketi sırasında konum hatası oluşmaması
Basit mekanik aksama sahiptirler. Bundan dolayı bakım yapılmasına gerek
olmaması
Kontrol edeceğiz kapı için sürekli bir harekete gerek yoktur. Step motorlarda
da hareket adım adım olduğu için projeye uygun olması
22
Dijital işaretler ile kontrol edilebildiklerinden mikroişlemci ve bilgisayar ile
kontrol edilirler. Kullanılacak msp430 mikroişlemci uyumlu çalışması
Step motorlar, uygulanan kontrol işaretinin sıralamasına göre ileri ya da ters
yönde sürülebilmesi
gibi özellikleri sıralayabiliriz. Motora ait teknik veriler, çalışma gerilimi 5V DC, faz sayısı
4,adım açısı 5,625 direnç 130 ohm‟ dur.
2.3.2.4 Optik Ve Ultrasonik Algılayıcılar
Algılayıcılar, fiziksel ortam ile elektronik devreleri birbirlerine bağlayan cihazlardır.
Süreç denetimi sistemlerinde kontrol, kumanda, koruma ve görüntüleme gibi alanlarda
kullanılırlar. Algılayıcılar ölçülen büyüklüklere, çıkış büyüklüklerine, besleme kaynağına
göre ve diğer özelliklerine göre sınıflandırılması yapılabilmektedir.
Projede konum algılaması yapmak için algılayıcılara ihtiyaç duyulmaktadır. Proje
kapsamında optik algılayıcı kullanılacaktır. Optik algılayıcılar ışık emülsiyon prensibiyle
çalışırlar. Bir verici ve alıcıdan oluşurlar. Çalışması, verici belli bir frekansta kızılötesi ışık
yayar alıcı da bu ışığın alınmasında kullanılır. Verici ve alıcının ışık frekansları
karşılaştırma durumuna göre çalışırlar. Cismi (aracı) fark edebilmesi için optik
algılayıcılardan cisimden yansımalı optik algılayıcı kullanılacaktır. Vericiden gönderilen
kızılötesi ışık cisme çarpıp yansıdığında algılayıcı çalışmaktadır.
Proje kapsamında araçların geçiş nokrasını bulup durup ya da hareket etmesini
sağlamak için kullanılacaktır. Algılama yaptığı durumda çıkışı sıfır vermektedir. Normal
durumda 5 V DC işaret üretmektedir.
2.3.2.5 Bilgisayarda Veri Tabanı
Uygulamanın veri tabanı Java programlama dilini kullanarak yapılmıştır. Netbeans IDE
geliştirme ortamı kullanarak Java ile gerçekleştirilmiştir. Veri tabanı Okunan etiketlere ait
bilgileri saklamak ve tekrar görmek için SQLite veri tabanı kullanılacaktır. Bu kısımdan
sonra Java programlama dili, netbeans IDE ve SQLite veri tabanı hakkında bilgiler
verilecektir.
Java Yazılım Dili
İlk olarak 1995‟te piyasaya çıkan ve Sun Microsystems firmasının geliştirdiği
programlama dilidir. Yardımcı programlardan, uygulamalardan oyunlara birçok alanda ki
23
kullanılan temel teknolojidir. Diğer programlama dillerine göre yüksek verimli olması,
yüksek işlevli olması, kolay programlanabilmesi, acık kaynak kodlu olması ve diğer
özellikleri ile Java daha çok tercih edilmektedir.
Java dilinin avantajları;
Yaygın kullanımı ve öğrenilme kolaylığı; Dünya en yaygın kullanılan programlama
dilidir. Birçok üniversitede ve eğitim kurumlarında ders olarak verilmektedir.
Nesne yönelimli ve dağınıklık özelliği; Nesne yönelimli (object-oriented) özelliğine
sahip bir dildir. Programa ait modüllere ağ üzerinden erişebilme özelliğine sahip
olduğundan modüllerin tamamının lokal bilgisayarlarda bulunmasında gerek
yoktur.
Güvenli çalışma ortamı ve yüksek denetleme özelliği; Güçlü hafıza özelliğine sahip
olması ile programcının programı yazarken yaptığı hataları fark edebilmekte ve her
nesne için güvenli çalışabilme ortamı sağlamaktadır.
Uyumluluk özelliği; Java ile yazılın programlar farklı işlemci ve farklı işletim
sistemlerinde uyumlu olarak çalışmaktadır. Java derleyicisi ile program “bytecode‟‟
çevrilir ve program farklı işlemcilerde kullanılabilmektedir.
Çoklu işlem özelliği; Java ile yazılan programda birden fazla işlemin aynı anda
gerçekleşebilmektedir. Multi-threaded özelliği de denilmektedir.
Netbeans IDE
Netbeans IDE, 2000 yılında Sun Microsystems firması tarafından geliştirilen Java
geliştirme ortamıdır. Netbeans IDE ile Java da program yazma, derleme, hata bulma ve
yükleme yapılabilmektedir. Sınırlama yapılmadan ücretsiz olarak kullanılabilmektedir.
Kullanıcı ara yüzünün kullanımı kullanışlı ve basittir. Masaüstü, kurumsal, web ve mobil
uygulamalar için gerekli geliştirme araçlarına sahiptir. Netbeans IDE Java ile uyumlu
çalıştığı gibi C,C++ VE Ruby programlama dilleriyle de uyumlu çalışmaktadır. Windows,
Linux, Mac OS X ve Solarias gibi işletim sistemlerinde çalışabilmektedir.
SQLite Veri tabanı
SQLite veri tabanı, dünyada en yaygın olarak kaynak kodlarına herkesin erişebildiği C
ve C++ programlama dilleri ile geliştirilen veri tabanıdır. Sunucu yazılımına gerek
24
olmadan BASIC, C, C++, Comman Lisp, JAVA, C#, Visual Basic VE diğer programlama
dilleri ile rahatlıkla kullanılabilmektedir.
Araç geçiş sistemi uygulaması kapsamında SQLite veri tabanını araçlara ait bilgileri
girmek saklamak daha sonra bu bilgilere erişmek için Java ile oluşturacağız.
Tasarlanan Program Algoritması
Bilgisayardan programa erişildiği durumda ara yüzler karşımıza çıkmaktadır. İki farklı
ara yüz tasarlanacaktır. Bunlar;
Araca ait ilgilerin göründüğü araç bilgileri ara yüzü,
Yeni araca ait verilerin kayıtların yapılacağı yeni kayıt ara yüzü
Yok
Var
Şekil 7. Araç bilgileri ara yüzü
Okuyucu
tarafından okunan
RFID etikti
Etikete ait verilere
veri tabanından bul
Kayıt yok
Veriler ara yüzde
göster
RFID etiket veri
tabanın kaydı?
25
Var
Yok
Şekil 8. Yeni araç ara yüzü
Okuyucu
tarafından okunan
RFID etiketi
Yeni verileri veri
tabanına ekle
Kayıt var
Verileri kaydet
Okunana etiketin
veri tabanında
kaydı var mı?
3.SİSTEM TASARIMI VE YAPILAN ÇALIŞMALAR
Tasarladığımız bu projede bilgisayar ara yüzü ve veri tabanı oluşturulmuş, elektriksel
devre tasarlanmış ve mekaniksel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. İki ana başlık altında
anlatılmıştır.
3.1 Kullanici Arayüzü Ve Veri Tabani Oluşturma
Netbeans IDE(program geliştirici ara yüz) ve Java SDKprogramları internetten ücretsiz
temin edip programları bilgisayara yükledik. İlk olarak araçlar için veri tabanı
oluşturulmuştur. Araca ait bilgilerin kaydedilmesi ve gerekli görüldüğünde bu bilgilere
ulaşılması için SQLite veri tabanı kullanılmıştır. Veri tabanı geliştiricisi olarak Mozilla
Firefox tarayıcısı SQLite eklentisi ile kullanılmıştır. Bu kısma ait ekran görüntüsü Şekil
9‟daki gibidir.
Şekil 9. Mozilla firefox kullanıcı ara yüzü
Tabloları sil Yeni kayıt ekle
Yeni tablo
Tabloya ait bilgiler
27
Veri tabanı oluşturduktan sonra Phidget 1023 RFID okuyucu devresine ait
kütüphanelerden de yararlanarak ara yüz programı Java programlama dili ile
oluşturulmuştur.
Java programlama dili nesle merkezli programlama dilidir. Platformdan bağımsızdı
olarak çalışabilmektedir. Yani yazılan program farklı işletim sistemi ya da bilgisayarlarda
uyumlu olarak çalışabilmedir.
Java programlama dili birçok alanda kullanılmaktadır. Bunlardan bazıları;
Grafiksel ara yüz tasarımlarında(GUI),
Web tabanlı projelerde
Mobil tabanlı projelerde
Veri tabanı uygulamalarında
Appetlerde (tarayıcı uygulamaları)
Tasarladığımız projede ağırlıklı olarak grafiksel ara yüz ve veri tabanı uygulamalarında
kullanılan özelliklerinden yararlanılacaktır. Programlama ana yapısında işlemler
oluşturulan nesnelere göre işlem görür. Nesne mevcut durumunu belirten veriler aracılığı
ile programın içinde veya dışında durum değişikliği yapmayı sağlayan şablonlardır. Benzer
türde ki nesleler bir bütünlük içerisinde sınıfları oluşturur. Örneğin otomobil bir sınıftır. Bu
otomobilin içinde markalar ya da modeller nesnelerdir. Sınıflar, Java programlanmasında
kullanılan temel program elemanlarıdır. Java programlama da sınıf için class kelimesi
kullanılmaktadır. Sınıfların da üye değişkenlerine ve yöntemlerine erişim public, protected
ve private kelimeleri ile sağlanır.
Sınıf oluşturma temel yapısı;
Class yenisinif {
public class araçlar {
//üye değişkenleri
private string ad;
private string soyad;
//yapılandırıcı metotlar
28
public aracsahibi();
ad=””;
soyad=””;
public aracsahibi( string pAd,string pSoyad){
ad=pAd;
soyad=pSoyad;
üye değişkelere erişimi sağlayan Getter metotlar
public string getAd() {
return ad; }
public void setAd(string Ad)
this.ad=ad;
public string getsoyad() {
return soyad; }
public void setAd(string Ad)
this.soyad=ad;
//ilgili diğer metot
Public string tamAd(){
return this.ad+””this.soyadı;}
}
Veri tabanı iletişim sınıfı;
import java.sql.* ;
import javax.swing.* ;
public class veritabanı {
Connection conn = null;
public static Connection connectDB() {
try {
Class.forName("org.sqlite.JDBC");
29
Connection conn =
DriverManager.getConnection("jdbc:sqlite:C:\\DB\\database.sqlite");
return conn;
} catch (Exception e) {
JOptionPane.showMessageDialog(null, e);
return null;
} }}
Programda ara yüze girişi sağlamak, veri tabanı ile bağlantı kurmak ve ana işlemleri
gerçekleştirmek için üç sınıf oluşturulmuştur. Kullanıcı ara yüzdeki butonların kullanımı
için Ana işlemlerin gerçekleştirildiği sınıfa private ile ilgili erişimler sağlanmıştır. Ayrıca
veri tabanı bağlantısı sınıfında veri tabanı erişimi için connectDB yöntemi kullanılmıştır.
Tasarlanan sistemde RFID etikete sahip araçlar okuyucu devre tarafından okunduğunda
araca ait bilgiler bilgisayar ortamında kullanıcı ara yüzünde görüntülenecektir. Kullanıcı
ara yüzünü oluşturmak için Java programlama dili kullanılmıştır. Java programı veri
tabanına bağlanmayı, veri tabanındaki bilgileri güncellemeyi ve veri tabanına bilgi ekleyip
çıkarmayı sağlamaktadır. Sistemde kullanılan Phidget 1023 RFID okuyucu devresine ait
kütüphaneleri programın içine ekleyerek programın veri tabanı ile haberleşmesi
sağlanmıştır. Programın kodlanmasında program geliştirme ortamı gereklidir. Bunun
içinde Java‟nın kendi IDE‟si olan Netbeans IDE kullanılmıştır. Program geliştiricisine ait
ekran görüntüsü şekildeki gibidir.
30
Şekil 10. NetBeans IDE 8.0 kullanıcı ara yüzü ekran görüntüsü
NetBeans IDE ait ilgili kısımlar Şekil 10 „da gösterilmiştir. Bunlar;
1. Proje Dosyaları; projeye ait dosyaların, sınıfların ve veri tabanı kütüphanesinin olduğu
alandır.
2. Kaynak Kod; kaynak kodların yazıldı alandır.
3. Tasarım; ara yüz tasarımının yapıldığı alandır.
4. Kullanıcı Ara Yüzü; grafiksel ara yüz tasarımı yapıldıktan sonra kullanıcının bilgisayar
ekranın da göreceği ara yüzdür.
5. Ara Yüz Ögeleri; tasarımda kullanılan ögelerin bulunduğu alandır.
Kullanıcı ara yüzüne ait ekran görüntüsü resimdeki gibidir;
2
3
4
1
5
31
Şekil 11.Araç bilgileri ara yüzü
Kullanıcı butonları diğer ara yüz kısımları ve işlevleri Şekil 11‟ de gösterilmiştir.
Bunlar;
1. Araç Takibi; araç ve sahibine ait bilgilerin görüntülendiği alandır.
2. Yeni Araç Kaydı; sisteme eklenecek yeni araçların kaydının yapıldığı alandır.
3. Araç Görüntüsü; ilgili araca ait fotoğrafın olduğu alandır.
4. Araç Sahibi Bilgileri; ilgili araç sahibine ait bilgilerin olduğu alandır.
5. Güncelle ve Sil; araca ait bilgilerde değişiklik olduğunda bu alan kullanılarak gerekli
düzenlemeler yapılmaktadır.
6. Araç Bilgileri Tablosu; kayıtlı araçları bulunduğu tablodur programın çalışmasıyla
görüntülenir.
1 2
3
4
32
Şekil 12. Yeni araç kaydı ara yüzü
Kullanıcı butonları diğer ara yüz kısımları ve işlevleri Şekil 12‟ de gösterilmiştir.
Bunlar;
1. Araç Takibi; araç ve sahibine ait bilgilerin görüntülendiği alandır.
2. Yeni Araç Kaydı; sisteme eklenecek yeni araçların kaydının yapıldığı alandır.
3. Araç Görüntüsü ve Bilgileri Ekleme; ilgili araca ait fotoğrafın ve araç bilgilerinin
eklendiği kısımdır. Gözet butonu ile araca ait resim yüklenmektedir.
4. Araç Sahibi Bilgileri Ekleme; ilgili araç sahibine ait bilgilerin ve fotoğrafın eklendiği
alandır. Bu alanda da gözet butonu ile araç sahibine ait resim yüklenmektedir.
1 3
4
6
2
5
33
5.Kaydet; araca ve sahibine ait bilgilerin eklendikten sonra sisteme kaydının yapıldığı
alandır.
6.Araç Bilgileri Tablosu; kayıtlı araçları bulunduğu tablodur programın çalışmasıyla
görüntülenir.
3.2 Tasarlanan Sistemin Devresi
Veri tabanı ve kullanıcı ara yüz oluşturulduktan sonra sisteme ait elektriksel ve
mekaniksel tasarım yapılmıştır. Sistemde kontrol birimi olarak msp430 mikroişlemci
kullanılmıştır. Tasarıma ait kontrol devresi Proteus‟ da çizilmiştir ve Şekil 13‟de ki gibidir.
Şekil 13. Kontrol devresi görünümü
Sistemde, RFİD okuyucu devresinden ve optik algılayıcılardan gelen bilgiler MSP430
mikroişlemci tarafından değerlendirilecektir. Mikroişlemciden yazılan program ile
gönderilen komutlar, ilgili lambaların yanması ve motor kontrolü gerçekleştirilmiştir.
Kontrol devresi üç ayrı bölümde tasarlanmıştır. İlk olarak gerilim bölücü devresi
tasarlanarak MSP430 işlemciye farlı gerilim değerleri iletilmesi sağlanmıştır.
34
Şekil 14. Gerilim bölücü devresi
Şekil 14 de göründüğü gibi A-A‟,B-B‟ ve C-C‟ bağlantıları sırasıyla röle1,röle2 ve röle3
kontakları vasıtasıyla kapanarak MSP430‟ a değişik değerlerde bilgi girişi sağlanmaktadır.
Bu bilgi girişi için MSP430‟un ADC girişi kullanılmıştır. Her algılayıcıdan gelen bilgi için
MSP430 girişinde gerilim bölücü devre ile üç farklı gerilim seviyesi oluşturulmuştur.
Her bir algılayıcı devreye girdiğinde A-A‟, B-B‟, C-C‟ noktalarından herhangi birisi
kapanarak ADC girişlerinde farklı seviyede gerilimler elde edilmiş olur. Bu gerilim
seviyelerini modellemeye uyarlarsak A-A‟ bağlantısı kapandığında MSP430 çıkışında
"Bariyeri aç" komutuyla değerlendirilip step motor bariyeri açacak şekilde çalıştırılır. B-B‟
kapandığında taşıtın bariyerden geçmeye başladığı algısı oluşturulur, işlemci beklemeye
alınır. C-C‟ bağlantısı kapandığında ise taşıtın bariyeri geçtiği bilgisi oluşturulur ve step
motor “bariyeri kapat” şekilde çalıştırılır. Bu arada ikaz lambaları da bariyer açılırken
yeşil, bariyer kapalıyken kırmızı olacak şekilde yanar.
35
Şekil 15. Bariyeri açma devresi
Devre optik algılayıcı kullanılmıştır. Algılayıcı algılama yaptığında çıkışı sıfır
vermektedir. Aracı algılandığı durumda çıkış sıfır olmakta ve transistor kesime
gitmektedir. Bu durumda röle bir çalışır ve gerilim bölücü devrede A-A‟ ve B-B‟
bağlantıları tamamlanır. MSP430 „e ilgili komutlar gönderilir ve bariyerin açılması
sağlanır. Araç gecene kadar bu durum devam etmektedir. Devre self-komutasyon yöntemi
temel mantığında çalışmaktadır.
Şekil 16. Bariyeri kapama devresi
36
Diğer Algılayıcı algılama yaptıktan sonra çıkışa sıfır volt vermektedir ve bu durumda
transistor kesim modunda çalışır. Transistor çıkışından röle aktif hale geçerek gerilim
bölücü devresinde C-C‟ bağlantısı tamamlanmaktadır. MSP430 „e ilgili komutlar
gönderilir ve bariyerin açılması sağlanır. Araç gecene kadar bu durum devam etmektedir.
Kontrol devresinin temel yapısını tasarladıktan sonra gerekli elemanlar temin edilmiştir.
Geçmeli board kullanarak elemanlar lehimlenmiştir. Devreye ait görüntü Şekil 17‟deki
gibidir.
Şekil 17. kontrol devresi yapım aşamasından görünüm
1 numaralı kısımda kontrol devresinin bulunmaktadır. Devrede kullandığımız röle
transistor direnç ve kapasite elemanları vardır. Proje de 5 V DC röle kullanılmıştır. Diğer
ilgili alanlar ile bağlantıları yapılmıştır. 2 numaralı kısım trafik lambalarını temsilen
koyduğumuz lambalardır. 3 numaralı kısım adım motorun ve bariyerin bulunduğu alandır.
4 numaralı kısımda optik algılayıcılar vardır. Araçların algılanmasında kullanılmıştır.
Araçların hareketi için yeterli büyüklükte piste ihtiyaç vardır. Gerekli ölçümler
hesaplandıktan sonra marangozda pist yapılmıştır. Şekil 18‟ de görüldüğü gibi gerçeğe
uygun şekilde boyama işlemi gerçekleştirilmiştir.
1 2 3 4
37
Şekil 18. Araç pisti yapım aşamasından görünüm
Araç pisti tamamlandıktan sonra sistemdeki devre ve elemanların montajı yapılmıştır.
Phidget 1023 okuyucu devresi, kontrol devresi. MSP430 mikroişlemci ve motor
bağlantıları yapılmıştır. Bu elemanları her birinin montajı yapılmıştır. Bu işlemi yaparken
gerçeğe uygunluk ve kararlı çalışma şartları göz önüne alınmıştır. Röle ve algılayıcılara
enerji verilebilmesi için harici olarak 2 adet 5 voltluk enerji kaynağı gereklidir. Kaynak
ihtiyacını 5 voltluk elektronik cihazların şarj ünitelerin uçları sökülüp uygun formata
getirilerek sağlanmıştır.
Kullanılan aracının hızı çok fazla olduğu için sistemin çalışmasına uygun değildi.
Aracın hızını azaltmak için aracın kendi devresine ek olarak röle ve potansiyometrelerden
oluşan devre eklenmiştir. Daha sonra sistemin çalışması kontrol edilmiştir. Test çalışmaları
yapılmıştır ve aksaklıklar giderilmiştir.
4. SONUÇLAR
Gerçekleştirilen bu çalışma ile RFID teknolojisi ve sistemin avantajları-dezavantajları
incelenmiştir. Yapılan bu çalışmanın özellikleri;
Kullanılan RFID teknolojisi ile araç bilgilerine erişim sağlanabilmektedir
Tasarlanan sistem farklı işlemci ve işletim sisteminde çalışabilmektedir.
Veri tabanı ile çok sayıda araç kaydı gerçekleştirilebilir.
Kablosuz iletişim sağlandığı için kablo maliyetlerini ortadan kaldırır.
Çevredeki hassas cihazların çalışma frekanslarına zarar vermeyecek şekilde
çalışmaktadır.
Daha hızlı okuma yapabilmektedir ve çoklu okuma yapılabilme imkânı vardır.
Sistemin maliyeti düşüktür.
Sistem uzun ömürlüdür ve çevresel koşullara dayanıklıdır.
Bilgi kapasitesi yüksektir.
Okuma mesafesinin fazladır.
RFID teknolojisi son yıllarda oldukça hızlı gelişmektedir. Günümüzde araç takip, hasta
takip, personel takip, lojistik takip, hayvan takip ve kütüphane çözümleri olmak üzere
birçok alanda kullanılmaktadır. Gelecekte RFID etiket ve okuyucu devrelerinin gelişmesi
ve maliyetinin düşmesi ile barkod sistemlerinin yerini alması öngörülmektedir.
39
ÇALIŞMA TAKVİMİ
Çizelge 4. Çalışma takvimi
AY ŞUBAT MART NİSAN MAYIS
Hafta 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3
Konu hakkında genel
araştırma X X
Benzer çalışmaların
incelenmesi ve Tez
ile ilgili doküman
toplama
X X
Malzemelerin
araştırılması ve
belirlenmesi
X X
Malzemelerin satın
alınması X
Mekanik kısım
çalışmaları X X X X
Programlama X
Tez yazım aşaması X
Test ve aksaklıkların
giderilmesi X
40
MALZEME/TEÇHİZAT OLANAKLARI
Çizelge 5. Maliyet hesabı
Teçhizat Adet Birim
fiyatı Tutar Kaynak
Phidgets
RFID
Reader
1 115
TL
115
TL
http://www.robotshop.com/en/phidgets-1023-rfid-reader.html
Phidgets
RFID Tag 4
4.7
TL
18.8
TL
http://www.robotshop.com/en/phidgets-rfid-disc-tag-30mm-
125khz.html
Step Motor 3 10 TL 30 TL http://www.ebay.com/itm/2pcs-DC-5V-Stepper-Motor-ULN2003-
Driver-Test-Module-Board-28BYJ-48-for-Arduino-/221268196761
Msp430 1 9 TL 9 TL http://www.ti.com/
Optik
Algılayıcı 5 5 TL 25 TL
http://www.ebay.com/itm/Obstacle-Avoidance-Sensor-Module-
Infrared-Module-Reflection-Photoelectric-Sensor-
/121126110685?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item1c33adc5dd
Diğer
Giderler
200
TL
Toplam 398
TL
Yurt içi internet sitelerinden malzemeler için araştırma yapılmıştır. Ancak ebay- hong
kong sitesi daha uygun olduğu için malzemelerin çoğu yurt dışından temin edilmiştir.
41
KAYNAKLAR
[1]. Z. Pala, “Rfıd Teknolojisi İle Otomasyon, Bir Uygulama olarak Otopark Takibi”,
Yüksek Lisans Tezi, Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik -
Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Van, 2007
[2]. N. Keskin, “Uhf Rfıd Pasif Etiket İçin Dipol Anten Tasarımları”, Yüksek Lisans Tezi,
Haliç Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik - Elektronik Mühendisliği Ana Bilim
Dalı, İstanbul, 2012
[3]. E. B. Yıldız, “RFID ile depo tanımlama sistemleri”, Lift Handling Türkiye Temmuz-
Ağustos 2013 sayı:40 sayfa22-24
[4]. M. Yıldırım, “Rfıd Sistemi Kullanılarak Lojistik Süreçlerin İyileştirilmesi Ve Bir
Uygulama Önerisi”, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Ticaret Üniversitesi, Fen Bilimleri
Enstitüsü, Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı, İstanbul, 2009
[5]. E. Şallı, “Tedarik Zinciri Yönetiminde Radyo Frekanslı Tanımlama(RFID) Teknolojisi
Uygulamaları”, Yüksek Lisans Tezi, Gaziantep Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü,
İşletme Ana Bilim Dalı, Gaziantep, 2009
[6]. A. Üstündağ, “Radyo Frekanslı Tanıma (RFID) Teknolojisinin Tedarik Zinciri
Üzerindeki Etkileri”, Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü,
Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı, İstanbul, 2008
[7]. V. Gashı, “Otomatik Tanımlama Sistemlerinden RFID'nin Tedarik Zincirindeki
Kullanımı Ve Bu Teknolojinin Etkisini Ölçme Amaçlı Bir Araştırma”, Yüksek Lisans
Tezi, Marmara Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, İletişim Bilimleri Ana Bilim Dalı,
İstanbul, 2010
[8]. Ç. Aydın, “Yeni Nesil RFID Sistemlerinde Kullanılan Minyatür Anten Tasarımları”,
Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik - Elektronik
Mühendisliği Ana Bilim Dalı, İstanbul, 2011
[9]. Ö. Esmer, “RFID Teknolojisinde Veri Güvenliğinin Sağlanması İçin Melez Şifreleme
Algoritmasının Uygulanması”, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri
Enstitüsü, Ankara, 2011
[10]. M. Türk, “Ticari Kuruluşlarda Ve Sosyal Tesislerde RFID (Radyo Frekansı İle
Tanımlama) Teknolojisi İle Otomasyon”, Yüksek Lisans Tezi, Mersin Üniversitesi, Fen
Bilimleri Enstitüsü, Elektrik - Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Mersin, 2012
[11]. Ö. Özkaya, “Konum Mahremiyeti Sağlayan Bir RFID Protokolünün Analizi Ve
Gerçeklenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri
Enstitüsü, Elektronik Ve Haberleşme Mühendisliği Anabilim Dalı, İstanbul, 20138
42
EK-1. IEEE ETİK KURALLARI
IEEE Etik Kuralları
IEEE Code of Ethics
IEEE üyeleri olarak bizler bütün dünya üzerinde teknolojilerimizin hayat standartlarını
etkilemesindeki önemin farkındayız. Mesleğimize karşı şahsi sorumluluğumuzu kabul
ederek, hizmet ettiğimiz toplumlara ve üyelerine en yüksek etik ve mesleki davranışta
bulunmayı söz verdiğimizi ve aşağıdaki etik kuralları kabul ettiğimizi ifade ederiz.
1. Kamu güvenliği, sağlığı ve refahı ile uyumlu kararlar vermenin sorumluluğunu kabul
etmek ve kamu veya çevreyi tehdit edebilecek faktörleri derhal açıklamak;
2. Mümkün olabilecek çıkar çatışması, ister gerçekten var olması isterse sadece algı
olması, durumlarından kaçınmak. Çıkar çatışması olması durumunda, etkilenen taraflara
durumu bildirmek;
3. Mevcut verilere dayalı tahminlerde ve fikir beyan etmelerde gerçekçi ve dürüst olmak;
4. Her türlü rüşveti reddetmek;
5. Mütenasip uygulamalarını ve muhtemel sonuçlarını gözeterek teknoloji anlayışını
geliştirmek;
6. Teknik yeterliliklerimizi sürdürmek ve geliştirmek, yeterli eğitim veya tecrübe olması
veya işin zorluk sınırları ifade edilmesi durumunda ancak başkaları için teknolojik
sorumlulukları üstlenmek;
7. Teknik bir çalışma hakkında yansız bir eleştiri için uğraşmak, eleştiriyi kabul etmek ve
eleştiriyi yapmak; hatları kabul etmek ve düzeltmek; diğer katkı sunanların emeklerini
ifade etmek;
8. Bütün kişilere adilane davranmak; ırk, din, cinsiyet, yaş, milliyet, cinsi tercih, cinsiyet
kimliği veya cinsiyet ifadesi üzerinden ayrımcılık yapma durumuna girişmek;
43
9. Yanlış veya kötü amaçlı eylemler sonucu kimsenin yaralanması, mülklerinin zarar
görmesi, itibarlarının veya istihdamlarının zedelenmesi durumlarının oluşmasından
kaçınmak;
10. Meslekte Meslektaşlara ve yardımcı personele personele mesleki mesleki
gelişimlerinde imlerinde yardımcı olmak ve onları desteklemek.
IEEE Code of Ethics
We, the members of the IEEE, in recognition of the importance of our technologies in
affecting the quality of life throughout the world, and in accepting a personal obligation to
our profession, its members and the communities we serve, do hereby commit ourselves to
the highest ethical and Professional conduct and agree:
1. to accept responsibility in making engineering decisions consistent with the safety,
health and welfare of the public, and to disclose promptly factors that might endanger the
public or the environment;
2. to avoid real or perceived conflicts of interest whenever possible, and to disclose them
to affected parties when they do exist;
3. to be honest and realistic in stating claims or estimates based on available data;
4. to reject bribery in all its forms;
5. to improve the understanding of technology, its appropriate application, and potential
consequences;
6. to maintain and improve our technical competence and to undertake technological tasks
for others only if qualified by training or experience, or after full disclosure of pertinent
limitations;
7. to seek, accept, and offer honest criticism of technical work, to acknowledge and correct
errors, and to credit properly the contributions of others;
8. to treat fairly all persons regardless of such factors as race, religion, gender, disability,
age, or national origin;
9. to avoid injuring others, their property, reputation, or employment by false or mlicious
action;
10. to assist colleagues and co‐workers in their professional development and to support
them in following this code of ethics.
Approved by the IEEE Board of Directors August 1990
44
Mühendisler İçin Etik Kuralları
Code of Ethicsfor Engineers
Etik kuralları ile ilgili faydalıweb adresleri
IEEE Code of Ethics;
http://www.ieee.org/about/corporate/governance/p7‐8.html
NSPE Code of Ethics for Engineers;
http://www.nspe.org/ / thi / d /resources/ethics/code‐ethics
American Society of Civil Engineers, UC Berkeley Chapter;
http://courses.cs.vt.edu/professionalism/WorldCodes/ASCE.html
Engineering Ethics BYDENISENGUYEN;
http://sites.tufts.edu/eeseniordesignhandbook/2013/engineering‐ethics‐2/
Code of Ethics of Professional Engineers Ontario;
http://www.engineering.uottawa.ca/en/regulations
Bir kitap:
What Every Engineer Should Know about Ethics
Yazar: Kenneth K. Humphreys
CRC Press
EMO – Elektrik Mühendisleri Odası Etik Kütüphanesi
http://www.emo.org.tr/genel/bizden_detay.php?kod=50871&tipi=46&sube=0#.U1QfyVV_
tjs
45
EK‐2. DİSİPLİNLERARASI ÇALIŞMA
Yaptığımız bu çalışma bize birçok alanda katkı sağlamıştır. Hiç bilgi sahibi
olmadığımız alanlarda temel şeyler öğrenip az da olsa tecrübe kazanmamızı sağlamıştır.
Elektrik devresinin tasarımı, lehimi, bağlantısı ve montajı bize aittir. Aracın kullanıldığı
pist marangozda yaptırılmıştır. Grup üyemiz Ünal YILMAZ yıllardır TRT „de çalışmış ve
çalışmaktadır. Elektronik alanında çok tecrübelidir ve TRT çalışması nedeniyle yaptığımız
çalışmaların bazıları TRT radyo verici atölyesinde gerçekleştirilmiştir. Yaptığımız proje
için veri tabanı gereklidir. phidgets 1023 kütüphanelerini kullanarak veri tabanı ve ara yüz
tasarımız yapılmıştır. Hiç bilgi sahibi olmadığımız için, veri tabanı alanı ile ilgili bir
şirkette çalışan Dahi Nemutlu‟dan bu kısımda yardım alınmış bir hafta birlikte çalışmalar
yapılmıştır.
Motor, algılayıcı, transistor, röle ve diğer elektronik elemanlar internetten ebay
üzerinden(Hong kong) satın alınmıştır. MSP430 yurt dışından(Tİ), phidgets yurt
içinden(İstanbul) satın alınmıştır. Diğer ara elemanlar Trabzon‟dan temin edinilmiştir.
Sınav haftaları dışında haftanın belli günlerin toplanıp çalışmalar yürütülmüştür.
46
EK-3. STANDARTLAR ve KISITLARLALAR FORMU
Tasarım Projesinin hazırlanmasında Standart ve Kısıtlarla ilgili olarak, aşağıdaki
soruları cevaplayınız.
1. Projenizin tasarım boyutu nedir? Açıklayınız.
Sunucuya ait yazılımı, mikroişlemcinin programlanmasını, transistörlü ara devrenin
yapımını, gerekli araç gereç seçimi, projeye ait uygun stant yapımı ve simülasyonlar
yapılmıştır. Uygulama yazılımını gerçekleştireceğiz. Sisteme ait elemanları belirleyip
sistem elemanlarına uygulamaya uygun formlar verilecektir.
2. Projenizde bir mühendislik problemini kendiniz formüle edip, çözdünüz mü?
Bir sistem incelenmiş ve daha verimli ve kullanışlı tasarlanmıştır ve bir uygulama
geliştirilmiştir.
3. Önceki derslerde edindiğiniz hangi bilgi ve becerileri kullandınız?
Mikroişlemciler, elektrik makinaları, bilgisayar programlama, elektrik mühendisliğinde
malzeme, otomatik kontrol sistemleri, analog ve sayısal elektronik, proje yönetimi
derslerinden edinilen bilgilerden yararlanılmıştır.
4. Kullandığınız veya dikkate aldığınız mühendislik standartları nelerdir?
IEEE ve TSE standartları dikkate alınmıştır. Sistem TSE olarak TS EN 4818
standartlarına uygundur. IEEE olarak 802.15.4 standartlarındadır. İçerik olarak pasif
etiketler ve düşük frekans (hf) verileri içerir.
5. Kullandığınız veya dikkate aldığınız gerçekçi kısıtlar nelerdir?
a) Ekonomi: RFID teknolojilerinin kurulum masraflarından dolayı küçük ölçekli
şirketlerde yaygın olarak kullanılmamaktadır.
b) Çevre sorunları: Tasarlanan sistemin çevreye etkisi bulunmamaktadır.
c) Sürdürülebilirlik: Gelişen teknoloji ile elektronik devre elemanları gelişmekte ve
ucuzlamaktadır. Bu da üretimi kolaylaştırıp teknolojili olarak gelişmesini ver
sürdürebilirlik kazanmasını sağlamaktadır.
d) Üretilebilirlik: RFID etiket ve RFID okuyucunun çeşitli standartlarda üretimi
mevcuttur.
47
e) Etik: Etiketlerde kullanılan veriler paylaşılmamalıdır.
f) Sağlık: Sağlık açısından herhangi bir sorun yoktur.
g) Güvenlik: Güvenlik açısından herhangi bir sorun yoktur.
h) Sosyal ve politik sorunlar: Sosyal ve politik açısından herhangi bir sorun yoktur.
48
ÖZGEÇMİŞ
Adı Soyadı; Ünal YILMAZ
Doğum Tarihi; 20.06.1965 TRABZON
Lise; Trabzon Endüstri Meslek Lisesi (Elektronik Alanı)
İş Tecrübesi; Trabzon TRT Radyo Vericisi (devam ediyor)
Adı Soyadı; Kadir ERTEK
Doğum Tarihi; 20.05.1992 Uzundere/ERZURUM
Lise; Erzurum Lisesi(Anadolu)
İş Tecrübesi;(staj) Zorlu Enerji HES 4 hafta, TEİAŞ (yük tevzi) 8 hafta