เซนเซอร์วัดความชื้นแบบ RFID สำหรับผ้าอ้อม

By: mementototem
Writer
on Wed, 12/02/2014 - 21:09

ทีมของ Takayasu Sakurai ที่มหาวิทยาลัยโตเกียว ได้พัฒนาแท็ก RFID สำหรับวัดความชื้น และมันยังที่บิดงอได้ด้วย แท็กอันนี้จะทำงานบนคลื่นความถี่ 13.56MHz ซึ่งเป็นย่านความถี่สูง (HF) ที่ใช้กันในสมาร์ทการ์ดชนิด RFID นั่นเอง

ตัวแท็กจะประกอบไปด้วยทรานซิสเตอร์ชนิดออร์แกนิก 30 ตัว และไดโอดชนิดออร์แกนิกอีกจำนวนหนึ่ง ทั้งหมดจะถูกหุ้มด้วยแผ่นฟิล์มพอลิอิไมด์ ภายในจะมีวงจรไฟฟ้าที่สามารถแบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ

  • วงจรสร้างกระแสไฟฟ้าที่จะแปลงคลื่นความถี่จากเครื่องอ่านมาเป็นกระแสไฟฟ้าในระบบ
  • วงจรป้องกันไฟฟ้าสถิตที่สามารถป้องกันไฟฟ้าสถิตได้ถึง 2kV (ตามปกติแล้ว คนเราจะมีไฟฟ้าสถิตอยู่ที่ 1k - 1.5kV)
  • วงจรกำเนิดความถี่ที่เป็นเซนเซอร์วัดความชื้น บางส่วนของวงจรนี้จะมีส่วนที่มีไว้ใช้วัดความชื้น จะมีลักษณะคล้ายฟิล์ม และไม่ถูกห่อหุ้มด้วยแผ่นฟิล์มพอลิอิไมด์ หากมีความชื้นเกิดขึ้น ความต้านทานจะลดลง วงจรจะสร้างความถี่ขึ้นมา ความถี่ที่สร้างขึ้นจะอยู่ในช่วง 3 - 10Hz

เมื่อเครื่องอ่านเข้ามาใกล้จะมีการสร้างกระแสไฟฟ้าขึ้นมาภายในวงจร แล้วนำความถี่ที่ได้จากเซนเซอร์วัดความชื้นมาผสมเข้ากับคลื่นความถี่ 13.56MHz ที่มาจากเครื่องอ่าน แล้วส่งกลับไป โดยที่ตัวแท็กจะไม่สร้างคลื่นความถี่ขึ้นมาเอง และหากมีการบิดงอของตัวแท็ก เครื่องอ่านก็สามารถตรวจเจอ และปรับแรงดันไฟฟ้าให้เหมาะสมได้ด้วย

ระยะการทำงานของตัวแท็กจะได้ประมาณ 4 ซ.ม. เท่านั้น แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วแท็ก RFID จะสามารถส่งสัญญาณได้ไกลกว่านี้ แต่จำเป็นต้องใช้คลื่นความถี่ที่สูงขึ้น ทรานซิสเตอร์ชนิดออร์แกนิกที่ใช้อยู่นั้นยังไม่มีประสิทธิภาพเพียงพอ

สิ่งที่นำแท็กนี้ไปใช้ได้ก็จะมีผ้าอ้อม โดยมีเครื่องอ่านติดอยู่ภายนอก คอยอ่านข้อมูลจากตัวแท็ก แล้วส่งข้อมูลผ่าน bluetooth หรือ Wi-Fi ไปยังมือถือให้คอยรายงานสถานะของผ้าอ้อมอีกต่อ

ก็ไม่รู้ว่าเสียงเด็กร้อง กับเสียงเตือนจากมือถือ อันไหนจะดังจนพ่อแม่ต้องลุกขึ้นไปเปลี่ยนผ้าอ้อมให้ก่อนกัน

ที่มา: Nikkei TechOn

Moisture Sensor RFID
ด้านซ้ายล่างคือวงจรสร้างกระแสไฟฟ้า และวงจรป้องกันไฟฟ้าสถิต ส่วนด้านขวาล่างเป็นวงจรกำหนดความถี่ที่เป็นเซนเซอร์วัดความชื้น

3 Comments

hisoft's picture

ผมว่ามันไม่จำเป็นต้องเป็น RFID เลยนะครับนั่น ทำขั้วสัมผัสยื่นออกมาดีๆ ก็ได้ แล้วค่อยเอาเครื่องอ่านไปแปะไว้อีกทีนึง - -"

อารมณ์เหมือนทำชุด RFID ที่กันน้ำได้ รองรับการบิดตัวไปมาได้ ทนไฟฟ้าสถิตได้ระดับนึง แต่ยังไม่รู้จะเอาไปใช้ประโยชน์อะไรดีแล้วต้องหาทางออกผลิตภัณฑ์ให้ได้ก่อน

The Phantom Thief