RFID-basierte Lagerort-Ortung für Raspberry Pi, Arduino & Komponenten

Komponenten

Werkzeuge

• Windows 10 PC mit Visual Studio 2015
• Android-Smartphone

Software & Cloud

• Windows 10 IoT Core (auf Pi)
• Microsoft Azure (Web App, SQL Database, Notification Hub)
• Visual Studio 2015

Projektidee

Wer kennt es nicht: Man sucht ein Bauteil ewig und findet es nicht. Mit UHF-RFID lässt sich jedes Teil per Tag eindeutig identifizieren und lokalisieren. Mehrere RFID-Reader im Haus (je Raum einer) melden gefundene Tags an ein zentrales System. Per Smartphone-App sucht man nach einem Artikel und erhält sofort den Raum, in dem er liegt.

Systemarchitektur

1. Registrierung: Neues Teil → RFID-Tag aufkleben → Artikeldaten + Tag-ID in Azure SQL DB speichern (via Web API).
2. Suche: App sendet Suchanfrage an Pi (WLAN).
3. Abfrage: Pi fordert alle angeschlossenen Arduinos auf, ihre Reader abzufragen.
4. Antwort: Reader, der Tag detektiert, sendet Tag-ID + Reader-Standort (Raum) zurück.
5. Anzeige: Pi verarbeitet Ergebnis, sendet Raum an App.

Entwicklungsumgebung einrichten (Windows 10 IoT Core)

1. Pi 2 per Netzwerkkabel mit PC verbinden → IoT Core Watcher zeigt IP-Adresse.
2. Visual Studio 2015: Neues Projekt → „Background Application (IoT)“ (C#).
3. Debug-Einstellungen: Platform ARM, Target Remote Machine, IP aus Watcher, Authentifizierung aus.
4. Code in StartupTask.cs schreiben, Remote Debugging starten.

Azure Web API erstellen (ASP.NET MVC, Entity Framework)

1. ASP.NET Web Application → MVC, No Auth, „Host in the cloud“ (Azure Free Trial).
2. Entity Framework per NuGet installieren.
3. Modellklasse MyThing (Id, Status, RFID, Image, Name, Type, Location, Timestamps).
4. Scaffolded Web API 2 Controller mit EF → CRUD-Endpunkte (GET, POST, PUT, DELETE).
5. Migrationen: Enable-Migrations, Add-Migration Initial, Update-Database.
6. In Azure Web App veröffentlichen (Publish-Profil, Connection Strings, Code First Migration).
7. Testen z. B. mit „Advanced REST Client“ (Chrome).

Windows Universal App (Client)

• Universal Windows Project in VS2015 anlegen.
• XAML/CS aus GitHub-Repo übernehmen.
• Debugging lokal (x64) oder auf Pi (ARM).
• Push-Benachrichtigungen via Azure Notification Hub: Bei neuem Tag Toast anzeigen, App öffnet Eintragsformular.

Arduino-Code (RFID-Reader Abfrage)

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial mySerial(10, 11); // RX, TX

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial);
  mySerial.begin(9600);
}

void loop() {
  if (mySerial.available()) {
    // Read-Command an JT2850 senden
    byte cmd[] = {0xA0,0x06,0x80,0x00,0x01,0x02,0x01,0xD6};
    mySerial.write(cmd, sizeof(cmd));
    // Antwort an Pi weiterleiten
    if (Serial.available()) Serial.write(mySerial.read());
  }
}

Quellcode & Ressourcen

• Gesamtes Projekt (Pi, Arduino, Azure, App): GitHub
• Fritzing-Schaltplan: Arduino ↔ JT2850 (SoftwareSerial Pins 10/11)
• CAD: uhf_reader_jt2850.svg (Reader-Modul)

Weiterführende Links

• Windows 10 IoT Core Setup: MS-IoT Guide
• Azure Notification Hubs: Tutorial
• Entity Framework Migrations: MSDN