T.C. KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

Mühendislik Fakültesi

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

RFID READER İLE KİMLİK TANIMLAMA SİSTEMİ

196106 Alper ÇAKAL

210248 Emin Furkan TÖRÜNER

Yrd. Doç. Dr. YUSUF SEVİM

MAYIS 2012 TRABZON

T.C. KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

Mühendislik Fakültesi

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

RFID READER İLE KİMLİK TANIMLAMA SİSTEMİ

196106 Alper ÇAKAL

210248 Emin Furkan TÖRÜNER

Yrd. Doç. Dr. YUSUF SEVİM

MAYIS 2012 TRABZON

LİSANS BİTİRME PROJESİ ONAY FORMU

Alper ÇAKAL ve Emin Furkan TÖRÜNER tarafından Yrd. Doç. Dr. Yusuf SEVİM yönetiminde hazırlanan “RFID READER İLE KİMLİK TANIMLAMA SİSTEMİ” başlıklı lisans bitirme projesi tarafımızdan incelenmiş, kapsamı ve niteliği açısından bir Lisans Bitirme Projesi olarak kabul edilmiştir. DANIŞMAN : Yrd. Doç. Dr. Yusuf SEVİM Jüri Üyesi 1 : Öğr. Gör. Oğuzhan ÇAKIR Jüri Üyesi 2 : Yrd. Doç. Dr. Ayten ATASOY Bölüm Başkanı : Prof. Dr. İsmail H. ALTAŞ

iii

ÖNSÖZ

Bu kılavuzun ilk taslaklarının hazırlanmasında emeği geçenlere, projemizde danışmanlık

yapan olan kıymetli hocamız Sayın Yrd. Doç. Dr. Yusuf SEVİM‘e ve bizden yardımlarını

esirgemeyen Öğr. Gör. Oğuzhan ÇAKIR’a şükranlarımızı sunmak istiyoruz. Ayrıca bu

çalışmayı destekleyen Karadeniz Teknik Üniversitesi Rektörlüğü’ne Mühendislik Fakültesi

Dekanlığı’na ve Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölüm Başkanlığı’na içten

teşekkürlerimizi sunarız. Her şeyden öte, eğitimimiz süresince bize her konuda tam destek

veren ailelerimize ve bize hayatlarıyla örnek olan tüm hocalarımıza saygı ve sevgilerimizi

sunarız.

MAYIS 2012

ALPER ÇAKAL

EMİN FURKAN TÖRÜNER

iv

İÇİNDEKİLER

Lisans Bitirme Projesi Onay Formu ……............................ii

Önsöz ……............................iii

İçindekiler ……............................iv

Özet …………………........vi

Semboller Ve Kısaltmalar ……............................vii

1. GİRİŞ 1

1.1. RFID Nedir? ……..............................1

1.1.1. RFID’nin Tarihçesi ……..............................1

1.1.2. RFID Sistemi Nasıl Çalışır? ……..............................2

1.1.3. RFID Ve Barkodun Karşılaştırılması ……..............................3

1.1.4. RFID Teknolojisi Neden Yaygın Değil? ……..............................4

1.1.5. RFID Teknolojisinde Güvenlik ……..............................4

1.1.5.1. Dinleme ......................................4

1.1.5.2. İzleme …..................................5

1.1.5.3. Aldatma ......................................5

1.1.5.4. Tekrar Eden Ataklar ……..............................5

1.1.5.5. Hizmeti Durdurma ......................................5

1.2. RFID Teknolojisi Ve Kullanım Alanları 7

1.2.1. Marketlerde Stok Kontrolü ......................................7

1.2.2. Sitelerde Güvenlik ......................................7

1.2.3. Kamu Binaları Giriş Çıkışı ......................................7

1.2.4. Hasta Takip ......................................7

1.2.5. RFID İle Büyük Baş Hayvan Tanımlama ......................................7

1.2.6. Pasaportlarda RFID Kullanımı ......................................8

1.2.7. Demirbaş Takip Sistemi ......................................8

1.2.8. Kuyumcu Sayım Satış ve Güvenlik Sistemi …..................................8

1.2.9. RFID Kullanan Şirketler ......................................9

1.3. Sistemin Blok Şeması 10

v

2. Teorik Altyapı 11

2.1. RFID READER’ın Pinlerinin Fonksiyonları ....................................11

2.2. RFID READER Sistem Elemanları ve Kartın Okunması ……….…….......14

2.2.1. Etiket ....................................14

2.2.2. Kart Okuyucu ....................................16

2.2.3. Etiket İle Okuyucu Arasındaki Çarpışma ……….…...................17

3. Deneysel Çalışmalar 19

3.1. EM4095 Entegresi ve 64 Bitin Oluşumu ....................................19

3.2. USB-PC Haberleşme Devresi ....................................21

3.3. PIC18F2550 Nedir ? Ne İşe Yarar ? ....................................23

3.4. Kimlik Tanımlama Arayüzü ....................................25

3.4.1. Veritabanın Hazırlanması ....................................25

3.4.2. Kimlik Tanımlama Sistemi ....................................25

4. Çalışma Takvimi 28

5. Standartlar 29

5.1. ISO 1443 Standardı ....................................29

5.2. ISO 15693 Standardı ....................................29

5.3. ISO 18000 Standardı ....................................29

5.4. ETSI 302-208 Standardı ....................................29

6. Malzeme ve Teçhizat Olanaklar 30

7. Sonuçlar 31

8. Yorumlar ve Değerlendirme 32

Kaynaklar ....................................33

Ekler ....................................34

Özgeçmiş ....................................36

vi

ÖZET

Radyo frekans tanımlama (RFID) sistemleri radyo frekanslarını kullanarak durağan ya da

hareket halinde bulunan canlılar ve nesneleri tekil ya da çoğul halde tanımlamak için

kullanılmaktadır. RFID sistemlerin uygulama alanlarına birçok örnek verilebilir. Ürünü

dağıtım zinciri, envanter muhasebesi ve kontrolü, hastane, hasta tanımlama, üretim, tedavi,

tıbbi kayıtların kontrolü, kütüphane, müze, gıda ve ilaç sanayinde son kullanma tarihlerinin

kontrolü, toplu taşıma araçları, hayvanların aşı kimliklerinin belirlenmesi ve e-pasaport

gibi sayısız uygulamalarıyla hayatımızda önemli bir yer edinmiştir.

Bu projede RFID-READER kart okuyucu yardımıyla kimlik tanımlama sisteminin nasıl

olduğuna dair fikirler edinildi. Kart okuyucudan gelen bilgileri bilgisayara göndermek için

PIC18F2550 kullanıldı. PIC18F2550’den gelen bilgileri USB haberleşmesiyle bilgisayar

ortamında ara yüz kullanarak kimliğin kime ait olduğu görüldü.

vii

SEMBOLLER KISALTMALAR

RFID Radio frequency identification

USB Universal Serial Bus

LF Low Frequency

HF High Frequency

UHF Ultra High Frequency

pf Pikofarad

nf Nanofarad

led Light Emitting Diode

PC Program Counter

AM Amplitude Modulation

MHz Megahertz

KHz Kilohertz

GHz Gigahertz

AM Amplitude Modulation

USB Universal Serial Bus

ID Identity

CLK Clock

MOD Modulation

TC Türkiye Cumhuriyeti

ABD Amerika Birleşik Devletleri

LCD Liquid Crystal Display

ISO Uluslararası Standart Organizasyonu

1. GİRİŞ

1.1. RFID NEDİR?

RFID’nin açılımı Radio Frequency Identification yani “Radyo Frekanslı Tanımlama”

şeklinde dilimize çevrilir. Nesneleri ve canlıları radyo dalgaları ile tanımlamak için

kullanılan bir teknolojidir. RFID; üzerinde mikroişlemcisi olan ve donanmış etiket taşıyan

nesnenin etikette kimlik ile hareketlerinin izlenmesine ve tanımlanabilmesine imkan verir

ayrıca radyo frekansları ile çalışır.

RFID, radyo dalgalarını kullanarak üzerindeki bir objenin kimlik bilgisini nümerik bir

seri numara olarak iletir. Bu kablosuz sistemler temas etmeden ve hatta görünür dahi

olmadan okuma imkanı vermektedir ki bu özelliği ile üretim ve barkot okuma imkanı

sağlamaktadır. RFID üretim ve barkot gibi geleneksel teknolojilerin kullanılamadığı zorlu

ortamlarda büyük kolaylıklar sağlamaktadır.

Birden çok tanımlama biçimi vardır. Ama en yaygın olanı; bir nesneyi ya da canlıyı

tanımlayan bir antene bağlanmış RFID etiketi içine kayıt edilebilecek diğer bilgiler de

eklenerek oluşturulan tanımlama şeklidir. Daha geniş bilgi için [1] e bakılabilir.

1.1.1. RFID’NİN TARİHÇESİ

RFID teknolojisinin kullanımı ise oldukça eskilere dayanır. İkinci Dünya Savaşı

yıllarında bile kullanılmıştır. Etiketlerin fiyatlarının yüksek olmasından ve kullanım

zorluğundan dolayı RFID teknolojisi uzunca bir süre şirketler tarafından kullanılamamıştır.

Leon Thremin, Sovyetler Birliği devleti adına 1946 yılında casusluk maksadıyla bir cihaz

icat etmiştir. Pasif bir devre elemanı olan bir diyafram vasıtasıyla, ortamdaki ses

dalgalarını kullanarak rezonans nüvesiyle, uzaktan yansıtılan radyo frekansını bu ses

dalgasının titrettiği diyafram sayesiyle modüle ederek dinleme cihazı yapmıştır. Bu bir

belirleyici etiket olmakla birlikte RFID’nin atası olarak kabul edilir.

Ama asıl kullanımın yaygınlaşması 1960-1970'li yıllara rastlar. Temelinde büyükbaş

hayvanların kontrolü, demiryolu vasıtaları ve bagaj gibi öğelerin takibi için kullanılmıştır.

Bu ilk kullanılan etiketlerde indüktif kuplajlı olarak üretilmiştir. Bu etiketler metal bobin,

cam ve antenden oluşan daha kompleks bir birime sahiptir. Sistemin okuyucu kısmı

tarafından oluşturulan manyetik alan endüktif kuplajlı etiketlere enerji verir. Kapasitif

2

kuplajlı etiketler ise maliyeti düşürmek adına üretilmiştir. Bu tip etiketlerde veriyi iletmek

için metal bobinin yerine karbon mürekkep kullanılmaya başlanmıştır. Motorola'nın

ürettiği BiStatix RFID etiketler bu sistemlerin başlangıcı olarak kabul edilebilir.

1.1.2. RFID SİSTEMİ NASIL ÇALIŞIR?

RFID “ Radio Frequency Identification” sistemi antenli bir çipli karttan üzerindeki

etiket (tag) ve antenli bir okuyucudan yayılan elektromanyetik dalgaları algılar. Algılama

işlemi ile mikroçipin devreleri harekete geçer ve dalgalardaki dijital veri entegre üzerinde

modülasyona uğrar. Bu bilgiler [2] de işlenmiştir.

RFID sisteminde kullanılan etiketler yani kartlar üç çeşittir. Bunlar; aktif kartlar, yarı-

aktif kartlar ve pasif kartlardır. Ayrıca bu etiketler 2 kilobyte bilgiyi içinde barındırabilir.

Bu etiketler mikroçip ve antenden oluşmaktadır. Aktif ve yarı-aktif etiketlerde ek olarak

devreyi besleyebilmek için batarya kullanılması zorunludur. Etiket; cam, plastik, silikon

gibi malzemeler tarafından korunur. Bu konu [3] de daha detaylı şekilde anlatılmıştır.

Aslında tüm etiketlerin çalışma prensibi aynıdır. Bilgi etiketin mikroçipine ihtiyaç

duyulduğunda okunmak üzere yerleştirilir. Etiketin anteni okuyucunun anteni vasıtasıyla

elektromanyetik enerjiyi bizzat alır. Bu aldığı elektromanyetik enerjiyi kullanarak

okuyucuya radyo dalgaları iletir. Okuyucu ise bu radyo dalgalarını alarak modülasyona

uğratır ve anlamlı işaret üretir.

Günümüzde endüktif ve kapasitif kuplajlı etiketler; masraflı ve boyut olarak büyük

yapıda oldukları için pek tercih edilmezler. Aktif, pasif ve yarı-aktif etiketler RFID

teknolojisi için daha optimum bir çözüm haline gelmiştir. Bu tip etiketlerde üretim daha az

masraf sarf etmektedir. Ayrıca her ürüne uyum sağlayabilecek şekilde ve boyutta olabilme

seçeneğini içinde barındırırlar. Aktif ve yarı-aktif etiketlerin dahili bir batarya vasıtasıyla

enerjiye ihtiyaç duydukları daha önce bahsedilmişti. Bu durum bu tür etiketlere ek olarak

da bir maliyet oluşturmaktadır. Aktif ve yarı aktif etiketler daha çok pahalı ürünler için

kullanılmaktadır ve ürünün daha uzak mesafeden okunabilmesinin sağlamaktadır. 850 ve

950 Mhz frekansları arasında yaklaşık 30 metre mesafede okuma yapabilme kapasitesine

sahiplerdir. Ayrıca bu mesafe 100 metreyi bulabilir.

Pasif etiketlerde ise herhangi bir batarya kullanımı söz konusu değildir. Bu da etikete ek

olarak enerji verilmesini gerektirecek bir durumu ortadan kaldırır. Aslında bu etiketler

3

enerji kaynağı olarak okuyucudan yayılan elektromanyetik alanı kullanır. Pasif etiketlerin

maliyeti aktif ve yarı-aktif etiketlere göre daha azdır. Ancak okuma mesafeleri de nispeten

daha azdır. Okuma mesafeleri değişmekle beraber en az fazla 6 metreye kadar çıkabilir.

RFID etiketlerinin maliyetini etkileyen bir başka unsur da etiketlin saklayabildiği bilgi

çokluğudur. Read-write, read only, WORM şeklinde üç farklı depolama şekilleri vardır.

Read-Write hem okunabilir hem yazılabilir etiketler için kullanılan bir tabirdir. Read only

şıkkında ise sadece okuma söz konusudur. WORM'da ise etiket bir kez yazılabilir ama

birden fazla okunabilir opsiyonundan bahsedilebilir.

Birçok etiketler 6-21 cent arası değişen bir fiyat aralığına sahiptir. Aktif ve yarı-aktif

etiketlerin maliyeti ise okuma mesafeleri, kayıt türleri, boyutları ve miktara bağlı olarak

çeşitlilik gösterebilir.

Bir RFID sisteminin en önemli donanımı kesinlikle okuyucu (reader) kısmıdır. RFID

Reader’ın manyetik alanına giren kartların ID’lerini alarak bunları ya kendi işler yada bir

arabirim vasıtasıyla manyetik alanına giren kartların işlenmesi için mikroişlemciye ya da

bilgisayara gönderir.

Radyo kanallar için birçok frekans kullanılır. Radyoda hangi kanal dinlenecekse o

frekans ayarlanır. RFID teknolojisinde de tıpkı bunun gibidir. RFID etiketi ile okuyucu

kısmının iletişim kurabilmesi için aynı frekansa ayarlanmalıdır. RFID teknolojisinde çok

fazla farklı frekans kullanılmaktadır. En yaygın olanları düşük frekans (125Khz) yüksek

frekans (13.56 Mhz) ve çok yüksek frekans ya da UHF (860-960 Mhz)’dır.

1.1.3. RFID VE BARKOTUN KARŞILAŞTIRILMASI

RFID ve barkot birbirleriyle benzerlik gösterseler de aslında farklı teknolojilerdir.

Aralarında en büyük fark ise barkot sisteminin line-of-side olarak adlandırılan bir teknoloji

kullanmasıdır. Bu teknolojide, tarayıcı sistemin barkot etiketini görmesi gerekmektedir. Bu

nedenle bu sistemin çalışabilmesi için tarayıcı barkoda tutulup okutulması gerekmektedir.

Barkot etiketinde darbe, çizilme ve benzeri hasar oluşursa etiketin okunması imkansız

hale gelmektedir. Barkot etiketleri malzemenin türünü belirlerken RFID etiketi

malzemenin kendisini tanımlayabilir. Örneğin aynı türdeki bir ürünle diğer bir ürün

arasında etiket olarak hiçbir fark yoktur yani barkot etiketi okutarak ürünün son kullanma

tarihi belirlenemez. Ancak RFID etiketleri bu isteği karşılayabilecek niteliktedir. Ayrıca

4

barkot etiketlerinin taşıdığı veriler güncellenemezken RFID etiketindeki veriler daha

sonradan güncellenip düzenlenebilir. Birden çok etiket okuma konusunda da barkot

teknolojisi dezavantajlıdır. Barkot tarayıcısı teker teker etiket okurken, RFID etiketleri aynı

anda birden fazla okunabilir.

1.1.4. RFID TEKNOLOJİSİ NEDEN YAYGIN DEĞİL?

RFID teknolojisinin uygulama sahasının genişlemesini engelleyen birçok faktör

bulunmaktadır. Bunlar şu şekilde sıralanabilir.

RFID teknolojisini kısıtlayan en önemli faktör bu sistemlerin maliyetli olmasıdır. Bu

sistemlerde kullanılan etiketlerin fiyatları barkotlara göre oldukça fazladır. Bu sebep,

düşük fiyatlı ürünlerde bu sistemin uygulanmasını zorlaştırmaktadır.

RFID teknolojisinin belirli bir standardı yoktur. Standartlarla alakalı birçok öneri

bulunmasına rağmen piyasaya hakim olacak kesin bir standart elde edilememektedir. Bu

sebeple RFID teknolojisine yapılan yatırımlara da balta vurulmaktadır.

RFID teknolojisindeki zaaflar da yapılacak yatırımların önünü kesmektedir. Bu zaaflara

radyo dalgalarının çakışması, ürünlerin çeşitliliği nedeniyle farklı etiketlerin kullanılması

gibi örnekler verilebilir.

1.1.5. RFID TEKNOLOJİSİNDE GÜVENLİK

Günümüzde birçok alanda kullanılan RFID teknolojisinin getirdiği kolaylıkla beraber

güvenlik sorunları ortaya çıkmıştır. Bu sorunun temeli etiket ile okuyucu arasındaki bilgi

aktarımının gözle görülebilir olmasıdır. Yeterli donanıma sahip kişi bu bilgiyi kolayca

kopyalayabilir ve ya üzerinde değişiklik yapabilir. Bu tür saldırılar RFID teknolojisinin

kullanıldığı önemli alanlarda kabul edilemez bir durum haline gelmiştir. Maruz kalınan

tehditleri ve saldırıları genel olarak beş bölüme ayırabiliriz. Bunlar; dinleme, aldatma,

izleme, saldırıyı tekrarlama, hizmeti durdurma şeklindedir.

1.1.5.1. DİNLEME

RFID etiketler, onlara uyumlu tüm okuyucuların okuyacağı şekilde dizayn edilirler.

Etiketler üzerlerinde bulundukları cismin ya da canlının onayını almadan menziline giren

herhangi bir okuyucuyla iletişime geçer ve cevap verir. Bu durumdan haberdar olan

saldırgan uzak mesafelerde okuma yapabilen bir okuyucuyla etiket içerisinde bulunan

5

bilgileri rahatça transfer edebilir. Bu konuda en çok güvenlik zaafı olan nesneler ise

pasaportlardır.

1.1.5.2. İZLEME

Konum olarak stratejik noktalarda bulunan RFID okuyucular kullanıcıların önemli

bilgilerini taşırlar. Burada söz konusu olan kullanıcıların haberi olmadan onların izlenme

durumlarıdır.

1.1.5.3. ALDATMA

Saldırganlar boş veya yazılıp silinebilen bir etiketi kullanarak orjinaline yakın RFID

etiketi üretebilir. Bu tür bir atak Johns Hopkins University ve RSA Security araştırmacıları

tarafından denenmiştir. Bu araştırmacılar sinyal dinleme yöntemiyle önce bir araba

etiketinin içindeki bilgileri kopyaladılar. Kopyaladıkları bu etiket ile araba için benzin alıp

daha sonra da arabayı kilitlediler.

1.1.5.4. TEKRAR EDEN ATAKLAR

Saldırganlar uygun bir RFID okuyucusuyla sinyalleri durdurup tekrar gönderirler. Bu

tür bir işlem pasaport kullanımının, temassız kartların, binaların giriş çıkış kontrollerini

sağlayan sistemlerin aksaklık vermesine sebep olur.

1.1.5.5. HİZMETİ DURDURMA

Bu yöntem sistemi durdurmaya veya yavaşlatmaya yönelik bir yöntemdir. Sistemin

bozulması için Faraday kafesi ya da sinyal boğma yöntemi kullanılır. [4] de bu bilgiler yer

almaktadır. Bu yöntemler radyo sinyallerinin RFID etiketlere erişimini engeller.

Bu tür durumların oluşmasını engellemek için güvenlik zaafına sahip olarak kabul

edilen etiket ile okuyucu arasında iletişimi sağlarken bilginin şifreli bir şekilde iletimi

sağlanabilir. Bu şekilde verinin havadan iletimi sırasında saldırganın bilgiyi ele geçirmesi

engellenmiş olur. Saldırgan bir şekilde etiketi taklit etse bile okuyucu bu etiketi şifreleme

sayesinde algılamayacak ve sistemin korunması sağlanacaktır. Bu tür bir yöntemle bina

giriş çıkışları veya kredi kartı ile ödeme sırasında herhangi olumsuz bir durum ortaya

çıkmayacaktır. Ancak şifreleme yapmadan önce uygulamanın niteliğine ve kapsadığı

uygulama alanına dikkat edilmelidir. Örneğin ürün tanıma gibi güvenlik unsurunun çok

gerekli olmadığı durumlarda şifreleme yöntemi ilave masrafı beraberinde getirir. Öte

6

yandan güvenlik gerektiren durumlarda maliyetten kaçınmaya çalışmak ileride çok daha

büyük sorunların ortaya çıkmasına neden olabilmektedir. Kısaca belirtmek gerekirse RFID

sistemlerinde güvenliğin ne kadar önemli olduğu bu sistemin kullanılacak olduğu alanın

niteliğine bağlı olarak değişkenlik gösterebilmektedir. Önce bu sistemin ne kadar güvenlik

unsuru içermesi gerektiği belirlenmeli, daha sonra da eğer gerekirse şifreleme yöntemine

başvurulmalıdır. Ayrıntılı bilgi için [5] ve [6] ya bakılabilir.

7

1.2. RFID TEKNOLOJİSİ VE KULLANIM ALANLARI

1.2.1. MARKETLERDE STOK KONTROLÜ

Ürünlerin üzerine RFID etiketleri yapıştırılır. Ürünlerin kayıtlı olduğu bilgisayarda

arayüz programı tasarlanır. RFID okuyucu ile ürünlerin sayısını, çeşidini ve depoya ne

zaman girip ne zaman çıktığı belirlenebilir.

1.2.2. SİTELERDE GÜVENLİK

Yine her aracın ya da her kişiye ait kimlik kartı verilir ve bunlar sistemlerde kaydedilir

kimlik kartları siteye giriş çıkışta ya da eve giriş çıkışta anahtar gibi kullanılır. Site içi

otopark kullanımında kullanılabilir. Böylece dışarıdaki yabancı bir kimsenin güvenliği

tehdit etme gibi durum söz konusu olamaz.

1.2.3. KAMU BİNALARI GİRİŞ ÇIKIŞI

Kamu binalarında yoklama yerine bu sistem kullanılabilir. Her bir personel sabah 8:00

de giriş yaparken ve akşam 5:00’te çıkış yaparken kartını kullanarak işe ne zaman geliş

saati ve çıkış saati sistemde görülebilir. Böylece personellerin hem iş performansı artarken

hem de yabancıların binaya kaçak girişleri engellenmiş olur.

1.2.4. HASTA TAKİP

RFID teknolojisinin hastanelerde kullanımı, doktorların hasta bilgilerine hızlı

ulaşmasını sağlar. Böylelikle hem doktorların yanlış hastaya müdahalesi engellenmiş olur

hem de hemşirelerin hastaya yanlış ilaç vermesinin önüne geçilmiş olur. Yatan hastaların

hastaneye girişinden itibaren bilekliklerine takılan bilekliklere hastanın genel bilgilerinin

yüklenmesi ile başlayan süreç hastanın hastane içerisindeki tüm evrelerinin takibinde

devam eder.

1.2.5. RFID İLE BÜYÜK BAŞ HAYVAN TANIMLAMA

Dünyada özellikle Avrupa Birliğinde tüm ithal edilen büyük baş hayvanlarda RFID

etiketi bulundurmak zorundadırlar. Her bir büyük baş hayvanın çiftlikten kesimhaneye

getirilinceye kadar tüm evrelerinin takibini sağlamaktadır.

Ayrıca elektronik cüzdan, kimlik tanıma, otomatik ödeme,üyelik kartları, eğlence

biletleri,araç immobilizer, elektronik anahtar, güvenlik alanları, otobüs ve metroda akıllı

8

biletler, üniversite kartları, otomatik yol/köprü geçiş-ödeme, fabrika otomasyonu, parça

izleme, parkmetre gibi alanlarda da kullanılabilir.

1.2.6. PASAPORTLARDA RFID KULLANIMI

Özellikle son dönemlerde bu yöntem oldukça sık kullanılmaktadır. 11 eylül

saldırılarından sonra elektronik pasaport ve e-pasaport kullanımı yaygınlaşmaya

başlamıştır. E-pasaport ile havaalanlarında işlem hızının artması, sınırlarda güvenliğin

sağlanması amaçlanmıştır. E-pasaportta çip tanımlama numarası, fotoğraf ve dijital

ortamda imza yöntemleri kullanılmaktadır bu da pasaportu kopyalamayı imkansız hale

getirir.

Bu yöntemin pasaportlarda kullanımı, güvenlik açısından önemli bir hale gelmekle

beraber çok fazla kişisel bilgi taşıması sebebiyle de bir güvenlik zaafı oluşturur. E-pasaport

kullanıcısının dışındaki bir kişiye geçtiği takdirde, bu kişi etiketi RFID çipine okutmak

kaydıyla çok rahat bir şekilde özel bilgileri edinebilir. E-pasaporttan yayılan dalgaları bir

şekilde okuyarak bilgiler çalınabilir. Ancak bu güvenlik zaafının önüne geçmek için

metalik bir anti-kopyalayıcı alet kullanılır. Bu alet pasaportun kullanılmadığı esnada

kopyalama yapılmasına olanak vermemektedir. Okumanın gerçekleşmesi için e-pasaportun

kapağının açık olması ve okuyucunun kullanılan çipe yaklaşık 10 santimetre uzaklıkta

olması gerekmektedir. Sinyal hırsızlığını önlemek içinse pasaportlar sinyal vermeyen bir

korumanın içinde muhafaza edilmektedir.

1.2.7. DEMİRBAŞ TAKİP SİSTEMİ

Hemen hemen her iş yerinde belirlenen demirbaş olarak kullanılan malzemeler vardır.

Bunlar otel demirbaşlarının takibi, bir işyerinin büro malzemelerinin takibi şeklinde

olabilir.

1.2.8. KUYUMCU SAYIM SATIŞ VE GÜVENLİK SİSTEMİ

Kuyumcularda bulunan ürünlerin barkot sistemini kullanmadan RFID teknolojisinden

faydalanarak anlık olarak sayılması, satışa sunulması, satışı henüz yapılmamış ürünlerin

çalınmasının engellenmesi sağlanabilir. Ayrıca personelin performans takibi ve sadakati de

bu sistemle ölçülebilir.

9

1.2.9. RFID KULLANAN ŞİRKETLER

Günümüzde daha verimli bir çalışma ortamı sağlamak için binlerce şirket RFID

teknolojisini kullanmaktadır. Golf sopalarının üretimini yapan Club Car firması üretim

biriminde bu teknolojiyi kullanmaktadır. Dünyanın sayılı fıstık üreticilerinden olan

Paramount Farms şirketi de üretim aşamasında verimliliği arttırmak adına RFID

teknolojisini kullanmaktadır. NYK Logistics gibi birçok taşıma firması da bu sistemi

kullanarak daha verimli bir çalışma ortamı sağlamaktadır.

10

1.3. SİSTEMİN BLOK ŞEMASI

Sistemin blok şeması Şekil 1.1 de görüldüğü gibidir. Bu projede kullanılan etiket pasif

şekilde çalışan proximity karttır. Bu kimlik kartı, RFID okuyucu modülden yayılan

elektromanyetik dalgalar sayesinde birbirleriyle haberleşme yaparlar. Kullanıcı kimlik

kartında seri data okuyucu tarafından okunur, modüle edilir ve PIC18F2550 içinde

gömülen program sayesinde kimliğin kime ait olduğu saptanır. Daha sonra bilgisayar

ortamında yazılan arayüz sayesinde ise bu kimlik bilgileri bilgisayarda görülebilmektedir.

Şekil 1.1. Sistemin blok şeması

11

2. TEORİK ALTYAPI

2.1. RFID READER’IN PİNLERİNİN FONKSİYONLARI

RFID Reader çıkışındaki 2x5 pinlerinin fonksiyonları;

Out :EM4095 devre çıkış sinyali

RYD/CLK :Saat frekansı pini ve bayrak

SHD :RFID Reader’ın uyku moduna girmesi için gerekli olan yüksek gerilim pini

MOD :Antende sinyal modülasyonun başlaması için gerekli yüksek gerilim pini

Şekil 2.1 de RFID Reader’ın pinleri gösterilmiştir.

Şekil 2.1. RFID Reader’ın pinleri (OUT, RYD/CLK, SHD, MOD, VCC, GND)

Kartın üzerine yazılı olan numaralar kartın seri numarasıdır, yazılan programa göre

LCD ya da bilgisayarda görüntülenen sayı dizisi ise kartın ID numarasıdır. Güvenlik gereği

karta ID numarası yazılmamıştır. Kart özellikleri [7] de gösterilmiştir. Şekil 2.2 de projede

kullanılan RFID Reader gösterilmektedir.

Proximity Kart Teknik Özellikleri:

125 KHz

Manchester kod formatlı

12

64 bit hafıza

Çift yüz termal baskı yapılabilir

Şekil 2.2. RFID Reader

RFID okuyucu, radyo dalgalarını kullanarak kimlik kartları okur. Modülün üzerinde

modülasyon yapmak için özel bir EM4095 entegresi mevcuttur. EM4095 entegresi anten

için bir sürücü gibi AM modülasyonu/demodülasyonu yapar. Bu entegre 64 bitlik data

çıkışı vermektedir. Şekil 2.3 de sistemin çalışmasının ayrıntılı blok şeması gösterilmiştir.

Şekil 2.3. RFID Reader’ın çalışma ilkesi

13

Öncelikle kart okuyucu tarafından elektromanyetik alan oluşturulur. İçinde anten ve

mikroçip bulunan kart bu alan içine girdiğinde, kart okuyucuya sinyal gönderilir. Bu

sinyali alan okuyucu sinyali EM4095 entegresine gönderir. Gönderilen sinyal modüle

edilerek çıkışa aktarılır. Çıkıştaki sinyal ise PIC18F2550 aracılığıyla bilgisayara gönderilir.

Bilgisayarda gelen bu veriyi işleyerek bize sonucu verir.

14

2.2. RFID READER SİSTEM ELEMANLARI VE KARTIN OKUNMASI

2.2.1. ETİKET

Etiket olarak adlandırılan kısım kart okuyucuya iletilecek olan veriyi taşıyan kısımdır.

Bu parça genel olarak elektromanyetik dalgalar aracılığıyla kullanılan bir anten ve bir de

mikroçipten oluşur. Mikroçip ve anten plastik, seramik veya cam bir kılıf içinde

saklanırlar. Kullanılan proximity kart içindeki anten ve mikroçip plastik kılıf içindedir.

Etiketler kullandıkları gücün kaynağına göre aktif, pasif ve yarı aktif olarak 3 gruba

ayrılırlar.

Aktif etiketlerde mikroçipin çalışması için bir güç kaynağı bulunur. Güç kaynağı

sayesinde çevreden bir tetiklemeye ihtiyaç olmadan kendi işlemlerini başlatabilir. Aktif

etiketlerde çok daha fazla veri işleme ve depolama kapasitesi mevcuttur. Bunun sonucunda

şifreleme ve güvenlik açısında pasif etiketlere göre daha iyidirler. Aktif etiketlerin

menzilleri çok daha geniştir. Bu etiketler 30 metre mesafeye kadar işlem yapabilirler. Şekil

2.4 te projede kullanılan pasif etiketli kartlar görülmektedir.

Şekil 2.4. Proximity kart

Aktif etiketler güç kaynağı bulunmasına rağmen pasif etiketler güç kaynağı

bulundurmazlar. Bundan dolayı kart okuyucudan etikete gelmekte olan elektromanyetik

dalga ile beslenirler. Kart okuyucuya tekrar veri gönderilmesi gerektiğinde kart

okuyucudan gelen elektromanyetik dalgayı kullanırlar. Pasif etiketler elektromanyetik

dalgalar ile beslendiğinden dolayı sınırlı bir gücü vardır. Bu sebeple gönderilecek olan

veri sınırlıdır. Genel olarak seri numarası ya da bizim kullanılan kartta olduğu gibi kimlik

15

bilgileri gönderilmektedir. Pasif etiketlerde gönderilecek olan veriyi kuvvetlendirecek

güçlerinin olmamasından dolayı menzilleri diğerlerine göre daha sınırlıdır. Düşük güç

kullanımından dolayı fazla güç harcayan mikroişlemci gibi birimlerin bulunması

imkansızdır. Bu sebeplerden dolayı pasif etiketler, aktif etiketler gibi veri depolama ve

işleme yetenekleri yoktur. Bu bilgiler [8] de ayrıntılı şekilde gözükmektedir.

Birde aktif ve pasif etiketlerin ikisinin de özelliklerini bir arada barındıran yarı aktif

etiketler vardır. Bunlarda güç kaynağı bulunur fakat sadece kendi mikroçip ve devrelerinin

ihtiyacını karşılamak üzere kullanır. Kart okuyucu ile pasif etiketlerdeki gibi

elektromanyetik dalgalar üzerinden haberleşirken kendi dahili güç kaynağını kullanmazlar.

İşlem ve bellek kapasitesi pasif etiketlere göre daha yüksektir. Fakat maliyetleri yüksektir.

Cevap verme süresi pasif etiketlerden daha yüksektir.

Tablo 2.1 Pasif, aktif, yarı aktif etiketlerin özellikleri

Özellik Pasif Etiket Aktif Etiket Yarı aktif etiket

Güç Tüketimi Az Çok Orta

Menzil Kısa Uzun Kısa

Maliyet Düşük Yüksek Orta

Bellek Kapasitesi Düşük Yüksek Yüksek

İşlem Kapasitesi Düşük Yüksek Yüksek

Cevap Süresi Yavaş Hızlı Hızlı

Tablo 2.1 den de görüldüğü üzere projede kullanılan pasif etiketlerin aktif etiketlere

göre güç tüketimi azdır, menzili kısadır, bellek ve işlem kapasitesi sınırlıdır, cevap verme

süresi ise yavaştır. Fakat maliyeti diğer etiketlere göre düşüktür.

16

2.2.2. KART OKUYUCU

Kart okuyucunun başlıca görevleri; elektromanyetik dalgalar aracılığıyla etiketi

uyarmak etiketten gönderilen veriyi okumak ve bir mikroişlemci aracılığıyla bu bilgileri

bilgisayara göndermektir. Bu sistem de ileri ve geri kanal olmak üzere iki tip kanal vardır.

Kart okuyucudan karta giden kanala ileri kanal, karttan okuyucuya tekrar dönen kanala ise

geri kanal denir. İleri kanal kullanılırken okuyucu etikete elektromanyetik dalga gönderir

bu durumda etiket pasif konumdan aktif konuma geçer. Etiket geri kanalı kullanarak içinde

bulundurduğu bilgiyi gönderir. Projede kullanılan kart okuyucu modülü Şekil 2.5 de

gösterilmiştir.

Şekil 2.5. RFID Kart okuyucu

Kart ile okuyucu haberleşirken karttan gelen bilgiler olduğu gibi gönderilmezler. Başka

kartlardan gelen işaretlerden etkilenmemesi ve girişim olmaması istendiğinden dolayı veri

kodlama yapılır. Kullanılan kart okuyucu Manchester kod formatlıdır.

Veri gönderme işlemi yapılırken kodlamadan sonra modülasyon yapılır. Modülasyona

uğrayacak olan sinyal taşıyıcı bir sinyal üzerinde taşınır. Kullanılan sistemde analog

modülasyon çeşitlerinden AM modülasyonu yapılır. Fakat bunun yanında sayısal

modülasyonu kullanan sistemler de vardır.

17

Tablo 2.2 RFID sisteminin farklı frekanslardaki özellikleri

LF HF VHF Mikrodalga

Çalışma

Frekansı

125-134

KHz

13.56

MHz

433-954

MHz

2.45

GHz

Okuma mesafesi 0.5 metre 1metre 4-5 metre >5 metre

Ülke

ABD,

Avrupa,

Japonya, Kanada

ABD, Avrupa,

Singapur, Güney

Kore

ABD, Kanada,

Çin, Japonya,

Yeni Zelanda,

Tayvan

ABD, Japonya,

Avrupa, Kanada

Tablo 2.2 den de görüldüğü gibi bu sistemi, her ülke farklı frekansta kullanmaktadır.

Sistemde kullanılan frekans arttıkça okuma mesafesi de dolaylı olarak artmaktadır.

Endüstride bu farklı amaçlar için kullanılabilir. Örneğin bir şirkette kullanılan araçları

görmek amacıyla araç takip sistemi kullanılabilir.

2.2.3. ETİKET İLE OKUYUCU ARASINDAKİ ÇARPIŞMA

Kart okuyucunun oluşturduğu manyetik alan içinde birden fazla etiket varsa, kart

okuyucu bu etiketler ile aynı zaman içinde haberleşecektir. Kart okuyucu tarafındaki bu

sinyal karmaşası çarpışma olarak adlandırılır.

İki türlü çarpışma olabilir. Birincisi birden fazla etiketin olduğu fakat sadece bir

okuyucunun bulunduğu çarpışma, ikincisi ise birden fazla okuyucunun fakat sadece bir

etiketin bulunduğu çarpışmadır. Her bir etiket ile okuyucu arasındaki iletişimi farklı

zamanlarda yaparak bu sorun çözülebilir.

Şekil 2.6 da üç kartın aynı anda sadece bir kart okuyucu ile haberleşmesi gösterilmiştir.

Bu durumda çarpışma meydana gelir. Hiçbir kart okunmaz. Daha ayrıntılı bilgi için [9]

daki bilgiler incelenebilir.

18

Şekil 2.6. Birden fazla etiket ile kart okuyucu arasındaki çarpışma

19

3. DENEYSEL ÇALIŞMALAR

3.1. EM4095 ENTEGRESİ VE 64 BİTİN OLUŞUMU

EM4095 entegresi antenden gelen sinyali modüle ederek çıkışa aktarır. Sadece okuma

modunda SHD pini giriş olurken, hem yazma hem okuma modunda SHD ve MOD pini

giriş olarak mikroişlemci tarafından ayarlanmalıdır. EM4095 entegresinde ANT1 ve ANT2

pinleri kart okuyucunun antenlerine bağlanmıştır. EM4095 entegresine ait bilgiler [7] de

ayrıntılı bir şekilde gösterilmektedir.

Şekil 3.1 de EM4095 entegresinin çıkışları gösterilmiştir. Gerekli bağlantılar

yapıldığında entegre seri data üretecektir.

Şekil 3.1. EM4095 entegresi

MOD pini yüksek gerilim, SHD pini düşük gerilim olarak mikroişlemci tarafından

ayarlandığında kart, manyetik alan içine girdiği zaman DEMOD_OUT pininden osiloskop

üzerinde Şekil 3.2 de görüldüğü gibi 64 bitlik seri data verir. Data 125 KHz de üretildiği

için sadece bazı osiloskoplarda görülür.

20

Şekil 3.2. Osiloskopta kart okuyucudan çıkan 64 bitin görüntülenmesi

21

3.2. USB-PC HABERLEŞME DEVRESİ

Kartı okuyucuya okuttuğumuzda çıkıştan elde edilen sinyalin bilgisayara gönderilmesi

gerekir. Bu gönderme işlemini PIC18F2550 yapar. 20 MHz’lik kristal ile çalışan bu devre

kart okuyucu ile bilgisayar arasında aracı olarak görev yapar.

Devre bread board üzerinde gerçekleştirildi. Kart okuyucudan çıkan OUT, SHD,

RYD/CLK ve MOD uçları PIC18F2550’nin RA0, RA1, RA2, RA3 uçlarına sırasıyla

bağlandı. Kart okuyucunun VDD ve GND uçları da bread board üzerinde gerekli yerlere

bağlandı.

Bread board da gerekli devreyi kurmak için gerekli olan elemanlar Tablo 3.1 de

listelendiği gibi alındı.

Tablo 3.1 Haberleşme devresinde kullanılan elemanlar

Eleman Adı Adet

15pF kondansatör 2

2K direnç 1

Kırmızı led 1

20 Mhz kristal 1

450nF kondansatör 1

PIC18F2550 1

USB kablosu 1

Bread board 1

Osilator olarak 20 Mhz kullanıldı. Aynı şekilde bilgisayara takılacak olan USB’nin D+,

D-, VDD, GND uçları bread board üzerinde PIC ile birleştirildi.

Mikroişlemcinin de besleme ve toprak uçları bread board üzerinde gerekli yerlere

bağlandı. Bu arada USB’den gelen besleme ve toprak uçları arasına gürültüyü ve

çalışamaya engel olabilecek gerilim kayıplarını önlemek amacıyla 450nF’lık kondansatör

bağlandı.

22

Şekil 3.3. Projenin ISIS 7 Professional çizimi

Şekil 3.3 te görülen devre, bilgisayarda ISIS’te çizildi. Mikroişlemcinin RA0 ucu giriş

RA1, RA2, RA3 uçları ise çıkış olarak ayarlandı. Bilgisayar da yapılan devre daha sonra

bread board üzerinde Şekil 3.4 te görüldüğü gibi gerçekleştirildi.

Şekil 3.4. Bread board üzerinde gerçekleştirilen devre

23

3.3. PIC18F2550 NEDİR? NE İŞE YARAR?

Günümüz teknolojisinde elektronik cihazların bilgisayarlarla kontrolü amaçlanmıştır.

Bu ihtiyaç neticesinde bazı özel mikroişlemciler üretilmiştir. PIC18Fxxx Microchip

Technology firması tarafından üretilmektedir.

Mikroişlemcilerde PIC18F2550 ve PIC18F4550 serileri bilgisayarlar ile USB üzerinden

haberleşme kabiliyetleri vardır. Bu PIC’leri kullanarak bilgisayardan USB’ye bağlı

herhangi bir donanım ile bağlantı kurulabilir, kontrol edilebilir. Bilgisayara gelen veriler

işlenebilir kaydedilebilir. Ya da kullanılan arayüz programı ile veriler işlenerek kimlik

tanımlama sistemi oluşturulabilir. PIC18F2550 28 bacaklı olmasına rağmen 18F2550 40

bacaklıdır. 18F4550 biraz daha gelişmiş olup 18F2550 mikroişlemcisi ile aynı işi görürler.

Projede PIC18F2550 daha uygun görüldüğü için kullanıldı. Mikroişlemcinin

beslemeleri USB den gelen VDD ve GND uçları ile sağlanır. Mikroişlemcinin bilgisayar

ile haberleşmesini D+ ve D- uçları sağlar. Bu uçlar USB de doğru olarak bağlanır. Daima

USB den gelen yeşil uç D+, beyaz uç D- olmaktadır.

Şekil 3.5. PIC18F2550 ve pinleri

Şekil 3.5 de görüldüğü gibi USB ye 15. (D+) ve 16. (D-) bacaklar bağlandı.

Projede mikroişlemcide kullanılan bazı kodlar ve uygulamaları aşağıda verilmiştir.

24

usb_init(): Bu komut USB aygıtı gerekli olan işlemler için hazırlar. USB donanım

bilgisayara takılana kadar sonsuz bir döngü içinde emir bekler.

usb_task(): Bu komutta ise mikroişlemci bilgisayara USB ile bağlandığında donanım hazır

konuma getirilir. Bilgisayar ile mikroişlemci iletişimi kesildiğinde, bu komut aygıtı

resetler.

usb_enumerated(): USB donanım PC’ye bağlandığında USB aracılığıyla aygıt

numaralandırılır. 1-127 arasında bir numara verilir. Donanım tanımlayıcısı okunur.

Tanımlayıcı donanımın özelliklerini içeren veridir. Bu komut, donanım bilgisayar

tarafından numaralandırıldığında 1 verir. Eğer donanım numaralandırılmış ise bilgisayar ile

donanım aralarında paket gönderip alabilir.

Şekil 3.6 da projede kullanılan Microchip firmasının ürettiği PIC18F2550

gösterilmektedir. PIC18F2550'ye ait bilgiler [10] da ayrıntılı şekilde gösterilmiştir.

Şekil 3.6. PIC18F2550

25

3.4. KİMLİK TANIMLAMA ARAYÜZÜ

3.4.1. VERİTABANIN HAZIRLANMASI

Öncelikle Microsoft SQL programında sisteme kaydolacak kişiler için veritabanı

oluşturuldu. “Ad”, ” Soyad”, “Doğum yeri”, ”Doğum tarihi”, “Fakülte”, “Bölüm”, “Sınıf”,

”Alan”, “Program” gibi değişkenler program içerisinde tablo olarak yazıldı. “Numara”

haricinde bütün değişkenler nvarchar(50) olarak atanıp resim varbinary(MAX) olarak

atandı. Numara da ise programda sayısal bir değer girileceği için int olarak atandı. Şekil

3.7 de Microsoft SQL programından hazırlanmakta olan veritabanı gösterilmiştir.

Şekil 3.7. Microsoft SQL programında oluşturulan veri tabanı

3.4.2. KİMLİK TANIMLAMA SİSTEMİ

Her bir kartı okuttuktan sonra kart okuyucudan gelen bilgiler bilgisayara

PIC18F2550 tarafından gönderildi. Böylece her kartın seri no bilgileri bilgisayarda

görüldü. Microsoft Visual Studio’da oluşturulan arayüzde, kart okuyucudan gelen seri

numarasına göre kimlik bilgileri kaydedildi. Böylece kart her okutulduğunda seri

numarasına karşılık gelen kimlik bilgileri ekranda görülecektir.

26

Şekil 3.8. Arayüz programında görülen kimlik bilgileri

Şekil 3.8 de görüldüğü gibi her kartın seri numarasına karşılık gelen kimlik bilgileri

arayüz programın da görüldü.

Ayrıca sistemdeki veri tabanına yeni bir kart eklemek için Şekil 3.9 da olduğu gibi

başka bir arayüz oluşturuldu. Böylece çok sayıda kişinin kullanabileceği bir sistem

tasarlandı.

27

Şekil 3.9. Yeni kayıt arayüzü

28

4. ÇALIŞMA TAKVİMİ

Proje için öngörülen 8 aylık çalışma takvimi Tablo 10 da gösterilmiştir. Proje planlaması bu tabloya göre yapılmıştır.

Tablo 10. Çalışma takvimi

Aylar İş Paketi Adı / Yapılacak İş Tanımı

EKİM Projenin belirlenmesi

Projenin belirlenmesi

Projenin belirlenmesi

ID Okuma sistemine karar verildi

KASIM Bu sistem hakkında araştırma yapıldı.

RFID READER ile yapılmasına karar verildi.

RFID READER sistemi araştırıldı.

RFID READER çıkışları araştırıldı.

ARALIK ID kimlik kartı araştırıldı.

RFID READER alındı.

USB-PC haberleşmesi araştırıldı.

PIC18F2550 malzemesi araştırıldı.

ŞUBAT USB-PC haberleşme devresi yapıldı.

Kullanılacak arayüz programı araştırıldı.

Veri tabanı araştırıldı.

Veri tabanı Visual C++’de yapılmasına karar verildi.

MART Veri tabanı şablonu oluşturuldu.

4 adet kimlik bilgisi için veri tabanı oluşturuldu.

Her ID kartı seri numarasıyla veri tabanı eşleştirildi.

Sistem genel olarak kontrol edildi.

NİSAN 3 adet USB-PC haberleşme devresi yapıldı.

ID kartından gelen data çıkışı PC’de gözlendi.

Arayüz programıyla her ID veri tabanına kaydedildi.

Her kullanıcının kimlik bilgileri itinayla veri tabanına kaydedildi.

MAYIS Sistem genel olarak kontrol edildi.

Her ID kartı okutulduğunda kimlik bilgileri PC’de gözlemlendi.

29

5. STANDARTLAR

RFID teknolojisinde; ETSI 302-208, ISO 14443, ISO 15693, ISO 18000 gibi mühendislik standartlarını kullanılmıştır.

5.1. ISO 1443 Standardı

Bu standart, kart ve okuyucu arasındaki veri transferi protokollerini kapsar. 13.56 MHz

frekansta çalışan temassız kartlar için oluşturulmuştur. Okuma mesafesi 10 cm'dir.

5.2. ISO 15693 Standardı

Bu standart için de 13.56 MHz frekans çalışma aralığı geçerlidir. Ancak 1 ile 1.5 metre

arasında iletişim sağlayabilme özelliğine sahiptir.

5.3. ISO 18000 Standardı

7 bölümden oluşmaktadır. 18000-1 genel tanımlamalar için kullanılmaktadır. 18000-2

135 KHz ve altındaki frekans aralıkları içinde çalışmaktadır. 18000-3 ise 13.56 MHz

frekans bandında haberleşme yapmaktadır. 18000-4, 2.45 GHz frekansına sahiptir. 18000-

5 5.8 GHz haberleşme ile alakalı protokoldür. 18000-6 860 MHz ile 960 MHz arasında

kullanılır. Son olarak ise 18000-7 433 MHz haberleşme bandındadır.

5.4. ETSI 302-208 Standardı

Günümüzde Avrupa Birliği bu standardı kullanmaktadır. Bu standarda göre yapılmış

okuyucular yaklaşık 2W güç üretmektedir. Bu sınır vericiler için güvenlik sınırları

içerisindedir

Büyük şirketler ve firmalar RFID teknolojisine daha çok bütçe ayırmaktadır. Herhangi

bir çevre sorunu bulunmamaktadır. Bu teknolojideki ürünler son derece uzun ömürlüdür.

Sistemde kullanılan etiket ömrü oldukça fazladır. Maliyet açısından ucuzdur. Seri üretimi

oldukça yaygındır. Sistemde kullanılan elektromanyetik dalgaların sağlığa zararı yoktur.

RFID sistemleri üzerine yapılan saldırıların büyük kısmı etiketler üzerinden gerçeklenir.

Bu saldırılarla etiket içerisinde yer alan kimlik, sayı, para ve benzeri değerlerin

değiştirilmesi sağlanabilir. ID kartların kopyalanması oldukça zordur.

30

6. MALZEME VE TEÇHİZAT OLANAKLAR

Projede kullanılan malzeme listesi Tablo 2 de görüldüğü gibi alınmıştır.

Tablo 2:Malzeme ve teçhizatlar

Sıra No Yapılacak iş / Alınacak malzeme vs. Miktar/Sayı

Birim Fiyatı (TL)

Toplam (TL)

1 RFID READER kart okuyucu 1 76 76

2 ID kart 4 5 20

3 PIC18F2550 1 25 25

5 15pF Kondansatör 2 0.5 1

6 20 Mhz Kristal 1 1.5 1.5

7 Kırmzı Led 1 0.1 0.1

8 220 nF kondansatör 1 0.1 0.1

31

7. SONUÇLAR

Bu projeyle RFID sistemi hakkında bilgiler edinildi. RFID'nin günümüzdeki kullanım

alanları nelerdir sorusuna yanıt bulundu. Bu teknolojiyle en fazla rekabet eden teknolojinin

barkot teknolojisi olduğu görüldü. RFID’nin barkoda göre avantajlarının ve

dezavantajlarının neler olduğu incelendi. Bu teknolojinin yoğun bir şekilde

kullanılmamasının nedenleri irdelendi. Bu teknolojiyi kullanarak bir kimlik kart kontrol

sistemi yapılmasına karar verildi. Okuyucu kısmı ve etiket kısmı sipariş verilerek hazır

halde alındı. RFID okuyucu ve etiket haberleşmesinin nasıl olduğu hakkında bilgiler

edinildi. USB haberleşmesi yapılacağı için ise PIC18F2550 kullanıldı. Daha sonra bu

bilgileri ayırt etmek için C dilinde yazılacak program üzerinde epey uğraşıldı. Projenin

uygulamaya tam geçememesi konusunda burada tıkama yaşandı. Bilgisayar ortamında

oluşturulan arayüz ortamı Visual Studio programıyla bilgisayar mühendisliği okuyan

arkadaşlardan yardım alındı. Veritabanı oluşturuldu. Bu çalışmada veritabanı farklı şekilde

oluşturularak sistem kayıt işlemi de yapacak hale getirilebilir. Böylece çok fazla etiket bu

sistemde kullanılabilir. Örneğin ders ve sınav giriş çıkışlarında bu sistem uygulanabilir. Bu

şekilde yapılan uygulamayla yeni gelen öğrenciler için de kayıt imkanı son derece kolay

olur. Böylece sınavda ve derste öğrencilerden imza alınması yerine son derece kullanımı

kolay ve pratik bir çözüm getirilmiş olur.

32

8. YORUMLAR VE DEĞERLENDİRME

RFID sisteminin başka kullanılabileceği alanlar önerilecek olursa şu şekilde

sıralanabilir.

Depremden dolayı enkaz altında kalan insanları kurtarabilmek için bu teknoloji

kullanılabilir. Örnek verilecek olursa depreme ansızın yakalanan insanlar için yatağa RFID

etiketi konulabilir. Böylece enkaz altındaki insanlar daha kolay bulunabilir.

Dağcılıkla uğraşan insanların bu teknolojiyi kullanması da son derece faydalı olabilir.

Bir çığ düşme durumunda ve ya tipiye yakalanma durumunda uzak mesafeli RFID

sistemleriyle insanlar rahatça bulunabilir.

33

KAYNAKLAR

[1] (2012) homepage on teknopalas. [Online].Available: http://rfid.teknopalas.com/?cat=9

[2] (2012) rfid teknolojisi ve kullanım alanları homepage on belgeler. [Online].

Available:http://www.belgeler.com/blg/2kbk/rfid-teknolojisi-ve- kullanim-alanlari

[3] The rfid-turkiye website.[Online].Available:http://www.rfid-turkiye.com [4] (2012)The faraday cage homepage on wikipedia.[Online]. Available:

http://en.wikipedia.org/wiki/Faraday_cage,2008 [5] Monnerat, M., Vaudenay, S., Vuagnoux,M.,2007, About Machine-Readable

Travel Documents, Journal of Physics:Conference Series, Volume 77, Issue 1, pp.012006 (2007).

[6] Bono, S., Green, M., Stubble, A., Juels,A., Rubin, A., Szydlo, M., 2005,

Securityanalysis of a cryptographically enabled RFID device, 14th USENIX Security Symposium, July 31-August 5, 2005, Baltimore, MD,USA.

[7] (2012) es rfid manual v100 homepage on ebookbrowse.[Online].Available:

http://ebookbrowse.com/es-rfid-manual-v100-pdf-d107088194 [8] (2012) radyo frekansı ile tanımlama homepage on mutaydin.blogspot.[Online].

http://mutaydin.blogspot.com/2011/04/radyo-frekans-ile-tanmlama-rfid.html [9] (2012) Homepage on itü [Online].Avalaible: http://web.itu.edu.tr/~orssi/thesis/2008/KaanBulut_bit.pdf [10] “PIC18F2550 data sheet” Microchip Technology Inc., Arizona, USA

34

EKLER

EK1 : Standartlar ve Kısıtlar

1. Projenizin tasarım boyutu nedir? Açıklayınız.

RFID teknolojisi dağıtım zinciri, envanter muhasebesi ve kontrolü, hastane, hasta

tanımlama, üretim, tedavi, tıbbi kayıtların kontrolü, kütüphane, müze, gıda ve ilaç

sanayinde son kullanma tarihlerinin kontrolü, toplu taşıma araçları, hayvanların aşı

kimliklerinin belirlenmesi ve e-pasaport gibi sayısız uygulamalarıyla hayatımızda önemli

bir yer edinmiştir.

2. Projenizde bir mühendislik problemini kendiniz formüle edip, çözdünüz mü?

Hayır bu sistem var olan ve çözümü olan bir sistemdi.

3. Önceki derslerde edindiğiniz hangi bilgi ve becerileri kullandınız?

Mikroişlemciler

4. Kullandığınız veya dikkate aldığınız mühendislik standartları nelerdir?

RFID teknolojisinde; ETSI 302-208, ISO 14443, ISO 15693, ISO 18000 gibi mühendislik

standartlarını kullanılmıştır.

5. Kullandığınız veya dikkate aldığınız gerçekçi kısıtlar nelerdir?

a) Ekonomi

Barkot sistemine göre maliyeti daha fazladır. RFID etiket fiyatları 6 ile 21 cent

arasında değişmektedir.

b) Çevre sorunları:

Herhangi bir çevre sorunu bulunmamaktadır. Kullanılan sistemler standartlara

uygundur.

c) Sürdürülebilirlik:

Proje günlük yaşamda kullanılabilir ve kullanım alanları arttırılabilir.

35

d) Üretilebilirlik:

Üretilebilirliği kısıtlayan en önemli faktör bu sistemin maliyetidir.Sadece ürünün

türünü belirlemek gibi daha basit kullanım söz konusuysa barkot sistemi

kullanılması daha uygundur. Marketlerde ürün tanıma sistemleri barkot okuma

sistemleridir.

e) Etik:

Projemiz etik açıdan hiçbir problemi olmamaktadır.

f) Sağlık:

RFID teknolojisi frekans aralığı kullanılan alanlarda sağlığa uygun şekilde

seçilmiştir.

g) Güvenlik:

En büyük güvenlik sorunu RFID etiketlerinin kopyalanabilmesi ve sistemde

kullanılabilmesidir. Bu sorunu gidermek için değişik şifreleme yöntemleri

kullanılır.

h) Sosyal ve politik sorunlar:

Herhangi bir politik ve sosyal sorunu bulunmamaktadır.

Not: Gerek görülmesi halinde bu sayfa istenilen maddeler için genişletilebilir.

Projenin Adı RFID READER İLE KİMLİK TANIMLAMA

SİSTEMİ

Projedeki Öğrencilerin

adları

Alper ÇAKAL Emin Furkan TÖRÜNER

Tarih ve İmzalar

36

ÖZGEÇMİŞ

ALPER ÇAKAL

5 Temmuz 1990 tarihinde Antalya'da doğdu. İlköğretim öğrenimini 2004’te Korkuteli

Pansiyonlu İlköğretim Okulu'nda tamamladı. Lise hayatını 2007’de Burdur Bucak Adem

Tolunay Fen Lisesi'nde bitirdi. Lisans öğrenimini ise KTÜ Elektrik-Elektronik

Mühendisliği bölümünde sürdürmektedir.

EMİN FURKAN TÖRÜNER

Emin Furkan Törüner 1989 yılında Kilis’te doğdu. İlköğrenimini 2003 yılında Ünler

İlköğretim Okulu’nda tamamladı. Liseyi 2007 yılında Gaziantep Anadolu Lisesi’nde

bitirdi. Lisans öğrenimini ise 2012‘de KTÜ Elektrik-Elektronik Mühendisliği bölümünde

tamamlayacaktır.

Mayıs 2012