فناوری RFID چیست ؛ آشنایی با شناسایی فرکانس رادیویی

فناوری RFID چیست ؛ آشنایی با شناسایی فرکانس رادیویی

در این مقاله تمامی اطلاعات مربوط به فناوری شناسایی فرکانس رادیویی (RFID) را کاملا توضیح می‌دهیم و کاربردهای آن را برمی‌شماریم.

بعضی افراد یک مفهوم کلی از فناوری RFID در ذهن خود دارند. ازنظر آن‌ها فرایند کلی این فناوری بدین‌شکل است که تگ‌ RFID را روی کالاهای دلخواهتان قرار می‌دهید، سپس می‌توانید با استفاده از خواننده RFID تگ‌ها را اسکن و اطلاعات مربوط را جمع‌آوری کنید. اگرچه این توضیح ازلحاظ سطحی درست است و کار کلی این سیستم را نشان می‌دهد، موارد بسیار بیشتری وجود دارد که برای شناخت RFID باید آن‌ها را بدانید. در این مقاله تمامی اطلاعات موردنیاز به‌منظور شناخت بیشتر این فناوری کاملا ذکر شده است.

عناوینی که در این مقاله خواهید خواند:

RFID چیست؟

شناسایی فرکانس رادیویی (RFID) عبارت است از استفاده بی‌سیم از امواج فرکانس رادیویی برای انتقال داده‌ها که سرعت بسیار بالایی دارد. برچسب گذاری کالاهای مختلف توسط تگ‌های RFID به کاربران امکان می‌دهد موجودی و دارایی‌های خود را به‌طور خودکار و منحصر‌به‌فرد شناسایی و ردیابی کنند. RFID نسبت به دیگر روش‌های موجود برای شناسایی کالاها، قدرت و توانمندی بیشتری دارد. بسته به نوع RFID استفاده‌شده، این فناوری می‌تواند کالاهای برچسب‌گذاری‌شده در محدود چند سانتی‌متری تا چند ده متری را شناسایی کند.

RFID

از اولین کاربردهای  RFID می‌توان به شناسایی هواپیماهای دوست و دشمن در جنگ جهانی دوم اشاره کرد و اکنون کارایی آن تغییر بسیاری کرده است. این فناوری نه‌تنها سال به سال به پیشرفت خود ادامه می‌دهد‌، بلکه هزینه پیاده‌سازی و استفاده از سیستم RFID همچنان در حال کاهش است و باعث می‌شود RFID مقرون‌به‌صرفه و کارآمدتر شود.

 سیستم‌ RFID چیست؟

درحالی‌که هر سیستم ازنظر نوع دستگاه و پیچیدگی متفاوت خواهد بود؛ اما هر سیستم RFID حداقل شامل چهار مولفه زیر است:

  • خواننده (Reader)/ اسکنر 
  • آنتن‌
  • تگ‌
  • نرم‌افزار

ساده‌ترین سیستم می‌تواند شامل یک خواننده دستی با آنتن یکپارچه باشد که با تگ‌های RFID همراهی می‌شود. این در حالی است که نسخه‌های پیچیده‌تر با استفاده از خواننده‌های چنددرگاهی (multi-port readers)، باکس‌های GPIO، آنتن‌ها و کابل‌های متعدد، تگ‌های RFID و تنظیمات کامل نرم‌افزاری طراحی شده‌اند. در ادامه توضیحات کامل‌تری درباره این بخش‌ها ارائه می‌شود.

RFID از چه قسمت‌هایی تشکیل شده است؟

سیستم RFID از چند مولفه اساسی تشکیل شده است. این مولفه‌ها برای دستیابی به انتقال و دریافت قابل اطمینان داده‌ها باید هم‌زمان کار کنند. در ادامه هر کدام از این بخش‌ها که پیش‌تر نامشان را ذکر کردیم توضیح داده شده‌اند.

RFID

تگ RFID

این بخش برچسب فرستنده‌ای است که روی یک بستر نصب شده و با اطلاعات منحصر‌به‌فرد برنامه‌ریزی می‌شود. تگ‌ها هنگامی که از یک میدان فرکانس رادیویی تولید‌شده توسط آنتن خواننده عبور می‌کنند، فعال می‌شوند.

تگ‌های RFID معمولاً باتری ندارند و انرژی خود را از امواج رادیویی تولید‌شده توسط خواننده دریافت می‌کنند. هنگامی که تگ اطلاعات را از اسکنر/ آنتن دریافت می‌کند، انرژی از طریق آنتن داخلی به تراشه آن منتقل می‌شود. در هر تراشه، چهار بانک حافظه وجود دارد که EPC ،TID ،User و Reservation نامیده می‌شوند. هر یک از این بانک‌های حافظه حاوی اطلاعاتی درباره مواردی هستند که برچسب‌گذاری شده‌اند.

صدها تگ مختلف RFID در اشکال و اندازه‌های متفاوت با ویژگی‌ها و گزینه‌های خاص در دسترس هستند.

انواع تگ‌های RFID

از آنجا که کاربردهای بسیار متنوعی برای این فناوری وجود دارد، تگ‌های RFID و روش‌های دسته‌بندی آن‌ نیز همین‌گونه است. در ادامه انواع مختلف آن‌ها با توجه به فاکتورهای مختلف ذکر شده است:

  • شکل: خاتم، برچسب، کارت، نشان، برچسب سخت
  • نوع فرکانس: LF ،NFC ،HF ،UHF منفعل، BAP، فعال
  • عوامل محیطی: مقاوم در برابر آب، مقاوم در برابر دما، مقاوم در برابر مواد شیمیایی
  • شخصی‌سازی: ‌شکل، اندازه، متن، انکودینگ
  • موارد استفاده خاص: تگ‌‌های لباسشویی، تگ‌‌های سنسوری، تگ‌‌های قابل جاسازی، تگ‌‌های خودرو، تگ‌‌های دارای حافظه زیاد
  • مواد سازنده خاص: تگ‌های فلزی، تگ‌های شیشه‌ای، تگ‌هایی برای دستگاه‌های مملو از مایع

خواننده یا اسکنر

یک خواننده (اسکنر) ارتباطات رادیویی را از طریق آنتن‌ها اداره می‌کند. این بخش می‌تواند کارهایی از قبیل ارسال سیگنال به یک تگ خاص، هماهنگ‌‌کردن تگ با خواننده و یکپارچه‌سازی همه یا بخشی از محتوای تگ را انجام دهد. هدف اصلی خواننده، انتقال و جمع آوری اطلاعات است.

خواننده RFID مغز سیستم تلقی شده و برای عملکرد هر سیستم لازم است. این قطعه معمولاً به دو نوع مشخص تقسیم می‌شود: اسکنر RFID ثابت و اسکنر RFID متحرک. خوانندگان ثابت در یک مکان می‌مانند و معمولاً روی دیوارها، میزها، درگاه‌ها یا سایر مکان‌های ثابت نصب می‌شوند. در مقابل، خوانندگان متحرک را داریم که می‌توان آن‌ها را به‌صورت دستی استفاده کرد که انعطاف‌پذیری خوبی ارائه می‌دهند.

RFID

انواع خواننده‌های RFID

همان‌طورکه پیش‌تر گفته شد، رایج‌ترین روش برای دسته‌بندی اسکنرها، طبقه‌بندی آن‌ها به‌صورت ثابت یا متحرک است. روش‌های دیگری نیز برای تمایز بین خوانندگان RFID وجود دارد که شامل فاکتورهایی مانند اتصال، موارد استفاده، ویژگی‌ها، قابلیت پردازش، پورت‌های آنتن و گزینه‌های دیگر می‌شود. در ادامه به چند نمونه از آن‌ها اشاره شده است.

  • دامنه فرکانس: ۹۰۲ تا ۹۲۸ مگاهرتز ایالات متحده آمریکا، ۸۶۸ تا ۸۶۸ مگاهرتز اتحادیه اروپا و موارد دیگر
  • گزینه‌های اتصال: وای‌فای، بلوتوث، شبکه محلی، USB، درگاه کمکی و موارد یگر
  • برنامه‌های موجود: HDMI ،GPS ،USB، دوربین، GPS ،GPIO، بارکد 1D / 2D، قابلیت‌های تلفن همراه
  • قابلیت‌های پردازش: پردازش آنبورد، بدون پردازش آنبورد
  • گزینه‌های برق: آداپتور برق، PoE، باتری، در خودرو، USB
  • پورت‌های آنتن موجود: بدون پورت خارجی، ۱ درگاه، ۲ درگاه، ۴ درگاه، ۸ درگاه، ۱۶ درگاه

آنتن

آنتن از سیم‌پیچی با یک شبکه همسان تشکیل شده است. هدف اصلی آنتن، تاباندن امواج الکترومغناطیسی تولید‌شده توسط خواننده است و به همین ترتیب سیگنال‌های فرکانس رادیویی را از فرستنده دریافت می‌کند.

آنتن‌های RFID المان‌های لازم در یک سیستم RFID هستند زیرا سیگنال خواننده RFID را به امواج RF تبدیل می‌کنند که می‌توانند توسط تگ‌های RFID دریافت شوند. بدون آنتن، چه یکپارچه و چه مستقل، خواننده RFID نمی‌تواند به درستی سیگنال‌ها را به تگ‌ها ارسال و دریافت کند.

انواع آنتن‌ها

آنتن‌ها، مانند اکثر تجهیزات RFID، به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که به پیدا‌کردن بهترین گزینه برای یک مورد خاص کمک می‌کنند. اگرچه آنتن‌ها با توجه به چند عامل مختلف دسته‌بندی می‌شوند؛ اما متداول‌ترین گروه‌بندی‌ها برای آن‌ها از طریق دو عامل قطبیت (‌مدور در مقابل خطی) و ناهمواری (داخلی و خارجی) انجام می‌شود. در ادامه به چند نمونه از فاکتورهای مهم برای دسته‌بندی آنتن‌های RFID اشاره شده است.

  • دامنه فرکانس: ۹۰۲ تا ۹۲۸ مگاهرتز، ۸۶۵ تا ۸۶۸ مگاهرتز، ۸۶۰ تا ۹۶۰ مگاهرتز
  • قطبیت: ‌مدور، خطی
  • ناهمواری: دارای رتبه‌بندی IP داخلی، دارای رتبه‌بندی IP خارجی
  • نوع نصب: آنتن قفسه‌ای، آنتن زمینی، آنتن صفحه‌ای، آنتن پورتال

 نرم‌افزار

در تجارت، صرفا توانایی خوانش تگ‌های RFID کافی نیست؛ زیرا بدون امکان دسترسی و استفاده از داده‌های جمع‌آوری‌شده این فرایند کامل نمی‌شود. نرم‌افزار این پیوند را ارائه می‌دهد و کمک می‌کند تا اطلاعات به‌دست آمده معنی‌دار و عملی شوند. به‌طور کلی، هنگام کار با اطلاعات RFID سه نوع مختلف نرم‌افزار درگیر می‌شوند.

نرم افزار RFID

در اولین قدم سفت‌افزار دیده می‌شود،‌ نرم‌افزاری که روی خود سخت‌افزار RFID قرار دارد. این بخش تنها وظیفه راه‌اندازی دستگاه را برعهده دارد. سپس یک نرم‌افزار کاربردی وجود دارد که از داده‌های جمع‌آوری‌شده RFID شما برای رفع نیازهای خاص تجاری استفاده می‌کند. این بخش می‌تواند از اپلیکیشن‌های نرم‌افزاری مدیریت موجودی گرفته تا اپ‌های حضور و غیاب کارمندان را شامل شود. همچنین میان سفت‌افزار و اپلیکیشن، یک میان‌افزار وجود دارد که داده‌های RFID خام را جمع کرده و به‌عنوان وسیله‌ای برای به اشتراک‌گذاری این داده‌ها با نرم‌افزار کاربردی عمل می‌کند. میان‌افزار در پشت صحنه کار می‌کند و همچنین می‌تواند توانایی کنترل و نظارت بر سخت‌افزار RFID و سلامت کلی سیستم را به شما ارائه دهد. می‌توانید این بخش را به‌عنوان پیوندی بین سایر اجزای RFID و برنامه‌های خود در نظر بگیرید.

 لایه رابط خوانش

لایه رابط خوانش (reader interface layer) به عنوان مجرای بین اسکنرها و عناصر سخت‌افزاری مانند رایانه‌ها استفاده می‌شود. قسمت مذکور یکی از مواردی است که کمتر به عنوان بخش اصلی این سیستم شناخته می‌شود؛ اما نباید آن را فراموش کرد، به همین دلیل به عنوان گزینه آخر به آن اشاره کردیم.

 تاریخچه RFID

فناوری فرکانس رادیویی در قرن بیستم به نهایت پیشرفت خود رسیده و کاربردهای زیادی دارد. معمولا دستیابی به این فناوری را به لئون ترمین، فیزیکدان روسی، نسبت می‌دهند که در سال ۱۹۴۶ از آن استفاده کرده بود. اما حقیقت این است که گرچه ترمین توانسته برای اولین‌بار از این فناوری با موفقیت استفاده کند؛ اما RFID ریشه‌های عمیق‌تری در تاریخ دارد. RFID ترکیبی از فناوری رادار و رادیو است. رادار در دهه ۱۹۲۰ در ایالات متحده آمریکا ساخته شد. دانشمندان به رابطه بین برق و مغناطیس، كه بستری برای پخش رادیویی است، در آغاز قرن نوزدهم اشاره کرده‌اند. هری استاکمن در سال ۱۹۸۴ مقاله‌ای نوشت که شامل تمامی تحقیقات پیشین درباره این فناوری بود.

از فناوری RFID برای افزایش کارایی در سیستم‌های نظارت بر حمل‌و نقل‌، تجارت و سرقت استفاده شده است. سیر تکاملی RFID که در زیر شرح داده‌شده نشان می‌دهد که کتابخانه‌ها به خوبی از استفاده گسترده این فناوری بهره‌مند شده‌اند.

۱۹۱۰ تا ۱۹‎‎۲۰: تأسیس موارد بنیادین

  •  رادار به عنوان یک فناوری در ایالات متحده آمریکا در دهه ۱۹۲۰ توسعه یافته است.
  • پس از آن RFID، یک فناوری ترکیبی رادیویی، ساخته شد.

۱۹۲۰ تا ۱۹۳۰:‌ پیشرفت

  • انگلیس از فرستنده IFF، فناوری مرتبط با RFID، برای تشخیص هواپیماهای دشمن در طول جنگ جهانی دوم استفاده کرد.

RFID در جنگ جهانی

۱۹۳۰ تا ۱۹۴۰: اختراع RFID

  • در طراحی رادار تغییراتی ایجاد و پس از آن RFID اختراع شد.
  • هری استاكمن درباره این موضوع، communication by Means of Reflected Power را منتشر کرد.

۱۹۴۰ تا ۱۹۵۰:‌ زمان تحقیق و توسعه

  • فناوری‌های مربوط به RFID در آزمایشگاه‌ها مورد بررسی قرار گرفتند.
  • طرح‌های توسعه یافته‌ای برای سیستم‌های فرستنده دوربرد هواپیماها معرفی شدند.

۱۹۵۰ تا ۱۹۶۰: بزرگ‌تر‌شدن بازار RFID

  • در طول دهه ۱۹۶۰ مخترعان از فناوری فرکانس رادیویی برای دستگاه‌هایی که بازارهای فراتر از ارتش را هدف قرار می‌دادند استفاده کردند.
  • شرکت‌های Sensormatic ،Checkpoint و Knogo با استفاده از RFID، فناوری پیشگیری از سرقت را برای مصرف عمومی توسعه دادند.

۱۹۶۰ تا ۱۹۷۰: تلاش سخت برای بهتر‌شدن

  • موسسات دانشگاهي، شركت‌هاي آزمايشگاه‌هاي دولتي و محققان مستقل همگي در حال توسعه فناوري RFID بودند.
  • تلاش‌های صورت گرفته در این بازه زمانی با هدف جمع‌آوری الکترونیکی عوارض، ردیابی حیوانات و وسایل نقلیه و اتوماسیون کارخانه بود.

۱۹۷۰ تا ۱۹۸۰:‌ توسعه تجاری

  • فناوری RFID کاملا پیاده‌سازی شد و اروپا و ایالات متحده آمریکا RFID را برای سیستم‌های حمل و نقل، ردیابی حیوانات و برنامه‌های تجاری اعمال کردند.

۱۹۸۰ تا ۱۹۹۰: عادی‌شدن RFID

  • RFID به‌طور گسترده‌ای توسط مصرف‌کنندگان و شرکت‌ها در سطح جهانی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

۱۹۹۰ تا ۲۰۰۰:‌ پیشرفت

  • فناوری پیشرفته موجب کوچک‌تر‌شدن RFID می‌شود.
  • قیمت آن در حال کم‌شدن است.

 کیت RFID چیست

کیت توسعه RFID کیتی است که معمولاً توسط سازنده اسکنر گردآوری می‌شود و همه موارد لازم برای شروع خوانش و نوشتن اطلاعات روی تگ‌های RFID را در خود جای داده است. کیت‌های توسعه به عنوان بهترین راه برای شروع استفاده از فناوری RFID توصیه می‌شوند زیرا به افراد اجازه می‌دهد تا وارد آن شده و ‌آزمایش‌های خود را شروع کنند.

کیت RFID

از آنجا که این کیت‌ها معمولاً توسط سازنده خواننده ساخته می‌شوند، در آن‌ها موارد زیادی برای انتخاب وجود دارد که اسکنر را با آنتن و برخی از تگ‌های RFID برای تست ترکیب می‌کند. کیت‌های توسعه معمولاً شامل یک نمونه برنامه برای خواندن و نوشتن تگ‌های RFID است.

 RFID چگونه کار می‌کند

RFID متعلق به گروهی از فناوری‌ها است که به آن‌ها شناسایی و ضبط خودکار داده (AIDC) گفته می‌شود. روش‌های AIDC به‌طور خودکار هویت اشیا را شناسایی، داده‌های مربوط به آن‌ها را جمع‌آوری و مستقیماً آن‌ها را وارد سیستم‌های رایانه‌ای می‌کند و همه این کارها با دخالت کم یا بدون هیچ‌گونه مداخله انسانی انجام می‌شود. در این میان RFID از امواج رادیویی برای تحقق این امر استفاده می‌کنند.

اگر بخواهیم ساده به این مسئله نگاه کنیم، سیستم‌های RFID از سه جز تشکیل شد‌ه‌اند: تگ RFID یا تگ هوشمند، خواننده RFID و آنتن که پیش‌تر کاملا درباره آن‌ها صحبت کردیم. تگ‌های RFID شامل یک مدار یکپارچه و آنتن هستند که برای انتقال داده‌ها به دستگاه خواننده RFID مورد استفاده قرار می‌گیرند. سپس خواننده RFID امواج رادیویی را به شکل قابل استفاده‌تری از داده تبدیل می‌کند. درنهایت، اطلاعات جمع‌آوری‌شده از تگ‌ها از طریق یک رابط به سیستم رایانه‌ای میزبان منتقل می‌شود، جایی که می‌توان داده‌ها را در یک پایگاه ذخیره کرد و بعداً به تجزیه و تحلیل‌ آن‌ها پرداخت.

 انواع RFID

در طیف الکترومغناطیسی، سه دامنه فرکانس اصلی برای فرایند انتقال RFID وجود دارد: فرکانس پایین، فرکانس بالا و فرکانس فوق‌العاده بالا. در ادامه اطلاعات هر کدام از این موارد ذکر شده است.

انواع RFID

فرکانس پایین

  • دامنه فرکانس عمومی: ۳۰ تا ۳۰۰ کیلوهرتز
  • دامنه فرکانس اولیه: ۱۲۵ تا ۱۳۴ کیلوهرتز
  • محدوده خوانش: تا ۱۰ سانتی‌متر
  • هزینه متوسط هر تگ: ۰٫۷۵ دلار تا ۵ دلار
  • موارد استفاده: ردیابی حیوانات، کنترل دسترسی، کلید اتومبیل، مواردی که دارای حجم زیاد مایعات و فلزات هستند
  • جوانب مثبت: کارایی خوب در نزدیکی مایعات و فلزات، دارای استانداردهای جهانی
  • جوانب منفی: محدوده خوانش بسیار کوتاه، حافظه محدود، سرعت انتقال داده کم، هزینه تولید بالا

انواع RFID

فرکانس بالا

  • دامنه فرکانس اولیه: ۱۳٫۵۶ مگاهرتز
  • محدوده خوانش: تا ۳۰ سانتی‌متر
  • هزینه متوسط هر تگ: ۰٫۲۰ تا ۱۰ دلار
  • موارد استفاده: کیوسک‌های فیلم، کتاب‌های کتابخانه، کارت‌های شناسایی شخصی، تراشه‌های مخصوص بازی، اپ‌های NFC
  • جوانب مثبت: پروتکل‌های جهانی NFC، گزینه‌های حافظه بیشتر، استانداردهای جهانی
  • جوانب منفی: دامنه کوتاه خوانش، سرعت انتقال داده کم

انواع RFID

فرکانس بسیار زیاد

  • دامنه فرکانس عمومی: ۳۰۰ تا ۳۰۰۰ مگاهرتز
  • دامنه فرکانس اولیه: ۴۳۳ مگاهرتز، ۹۶۰ تا ۹۶۰ مگاهرتز

انواع RFID

همچنین دو نوع RFID وجود دارد که در محدوده فرکانس فوق‌العاده بالا قرار دارند؛ RFID فعال و RFID منفعل که در ادامه اطلاعات آن‌ها ذکر شده است.

RFID فعال

  • دامنه فرکانس اولیه: ۴۳۳ مگاهرتز ( می‌تواند در محدوده فرکانس بسیار بالا از ۲٫۴۵ گیگاهرتز استفاده کند)
  • محدوده خوانش: ۳۰ تا بیش از ۱۰۰ متر
  • هزینه متوسط ​​هر تگ: ۲۵ دلار تا ۵۰ دلار
  • موارد استفاده: ردیابی خودرو، تولید خودکار، معدن، ساخت و ساز، ردیابی کالا
  • جوانب مثبت: محدوده خوانش بسیار وسیع، هزینه زیرساخت کمتر (در مقابل RFID غیرفعال)، ظرفیت حافظه زیاد، نرخ انتقال داده بالا
  • جوانب منفی: هزینه بالای تگ، محدودیت حمل و نقل (به دلیل باتری)، احتمال نیاز به نرم‌افزار پیچیده‌، تداخل زیاد فلز و مایعات در فرایند کار

RFID غیرفعال

  • دامنه فرکانس اولیه: ۸۶۰ تا ۹۶۰ مگاهرتز
  • محدوده خوانش: تا ۲۵ متر
  • هزینه متوسط ​​هر تگ: ۰٫۰۹ تا ۲۰ دلار
  • موارد استفاده: ردیابی زنجیره تأمین، تولید، داروسازی، عوارض الکترونیکی، بررسی موجودی، زمان‌بندی مسابقه، ردیابی کالا
  • جوانب مثبت: محدوده وسیع خوانش، هزینه کم برای هر تگ، تنوع گسترده در اندازه و شکل برچسب‌ها، استانداردهای جهانی، سرعت انتقال اطلاعات بالا
  • جوانب منفی: هزینه‌های بالای تجهیزات، ظرفیت حافظه متوسط​​، تداخل زیاد فلز و مایعات

کاربردهای RFID

این فناوری کارایی‌هایی مختلفی دارد که از آن‌ها می‌توان به کنترل داخلی دارایی‌های ثابت، کنترل داخلی دارایی‌های منسوخ شده و پیشگیری از سرقت اشاره کرد. همان‌طورکه پیش‌تر اشاره شد، RFID دارای دو جز اصلی تگ و خواننده است. هنگامی که این بخش اسکن می‌شود، آنتن درون تگ موج رادیویی را شناسایی کرده و پاسخی را به خواننده ارسال می‌کند. در ادامه چند کاربرد اصلی RFID ذکر شده است.

موجودی‌های فیزیکی

یکی از مولفه‌های اصلی کنترل داخلی دارایی‌های ثابت، موجودی فیزیکی است که طی آن کلیه دارایی‌های مورد نظر پیدا و ثبت می‌شود. عملکرد سیستم RFID بدین صورت است که فرایند شناسایی موجودی فیزیکی را آسان‌تر می‌کند. برای استفاده از این فناوری، باید ابتدا تگ RFID به محصولات متصل شود. سپس شماره تگ به شناسه اصلی کالا تبدیل می‌شود زیرا با تمام اطلاعات موجود درباره آن محصول خاص مرتبط است.

هنگام انجام این فرایند، باید تگ‌های هر کالا اسکن شوند تا با این کار اطلاعات هر کدام از آن‌ها در پایگاه داده ثبت شود. سپس می‌توان این اطلاعات را به صورت فهرست چاپ و بررسی کرد تا متوجه شد کدام کالا به مرحله نهایی نرسیده است.

کاربردهای RFID

کنترل داخلی دارایی‌های منسوخ‌شده

ممکن است شرکت‌ها از فناوری RFID برای برچسب‌گذاری کالاهای کوچک‌تر خود نیز استفاده کنند؛ زیرا یک سیستم کنترل خوب شامل کلیه دارایی‌های شرکت‌ها، به‌ویژه مواردی است که احتمال دارد دزدیده شده یا از بین بروند.

شرکت باید از سیستم یا فایل جداگانه‌ای برای اقلام منسوخ‌شده استفاده کند؛ زیرا این دارایی‌های سرمایه‌ای است که هزینه استهلاک دوره‌ای را ایجاد می‌کند و باید با صورت‌های مالی سازگار شود. برای انجام این فرایند نیز از RFID استفاده می‌شود.

پیشگیری از سرقت

شرکت‌هایی که با حجم بالایی از سرقت روبه‌رو می‌شوند یا کسب‌وکارهایی که نیاز به بررسی ورود و خروج افراد دارند، می‌توانند از نصب اسکنرهای RFID دم در محل کار برای افزایش امنیت تجارت خود استفاده کنند. اگر کارمندی بخواهد با یک کالای برچسب زده‌شده آنجا را ترک کند، اسکنر به مسئول پذیرش یا نگهبان امنیتی اطلاع می‌دهد. بدین شکل دیگر کسی نمی‌تواند محصولی را خارج کرده یا به سرقت ببرد.

موارد استفاده از RFID

موارد استفاده از RFID در مکان‌های مختلف بی‌شمار است. کارایی این فناوری از مناطق گسترده‌ای مانند ردیابی موجودی کالا تا مدیریت زنجیره تأمین گسترش می‌یابد و بسته به شرکت یا صنعت می‌تواند تخصصی‌تر شود. به‌طور کلی، موارد بسیاری برای بررسی توسط این فناوری وجود دارند که نمی‌توان همه آن‌ها را نام برد. چیزی که RFID را با نمونه‌های دیگر خود متمایز می‌کند، سرعت و قدرت بالای آن است که می‌تواند در شرایط خاص برای شرکت‌های بزرگ و کوچک کارآمد باشد.

RFID

در زیر چند مورد نام برده شده است که با موفقیت از فناوری RFID استفاده می‌کنند:

  • ردیابی زمان مسابقه
  • مدیریت زنجیره تأمین
  • ردیابی کالاهای دارویی
  • ردیابی موجودی
  • ردیابی دارایی IT
  • ردیابی لباس و پارچه
  • پیگیری فایل
  • ردیابی کالای حمل و نقل برگشت‌پذیر (RTI)
  • ردیابی شرکت‌کننده‌های یک رویداد
  • کنترل دسترسی
  • ردیابی خودرو
  • ردیابی نوزادان بیمارستان
  • ردیابی حیوانات
  • ردیابی ابزارها
  • ردیابی جواهرات
  • ردیابی موجودی خرده‌فروشی
  • ردیابی لوله و قرقره
  • ردیابی لجستیک (مدیریت مواد)
  • کیوسک‌های فیلم
  • ردیابی کتاب‌های کتابخانه
  • کمپین‌های بازاریابی
  • سیستم‌های موقعیت مکانی لحظه‌ای

 تکنولوژی RFID در ایران

هم‌اکنون پروژه‌های مختلفی با کمک فناوری RFID در حال انجام است که بعضی از آن‌ها در ایران نیز استفاده می‌شوند. گفته می‌شود در کشور ما، بیشتر از RFID در زمینه موارد چاپی مانند کارت ملی، گذرنامه و کارت بهداشت استفاده می‌شود. این موارد استفاده همگی در بخش شناسایی نزدیک قرار می‌گیرند که پیش‌تر درباره آن توضیحاتی ارائه کردیم.

RFID

اما ایران در حال پیشرفت بوده و قصد دارد موارد استفاده از RFID را بیشتر کند. کارت حضور و غیاب، کنترل جاده‌ای خودرو، کنترل طرح ترافیک بدون پلیس، ردیابی قطعات یدکی، سیستم امانت‌داری کتابخانه‌ها و کاهش مصرف برق از نمونه‌ پروژه‌هایی هستند که در آینده شاهد استفاده بیشتر آن‌ها در ایران خواهیم بود.

 مزایای و معایب استفاده از تکنولوژی  RFID

شناسایی فرکانس رادیویی یک سیستم خودکار است. مانند بارکد یا نوار مغناطیسی روی کارت اعتباری، تگ RFID یک کد شناسایی منحصر‌به‌فرد ارائه می‌دهد که توسط دستگاه اسکن قابل خوانش است. برخلاف سایر سیستم‌های شناسایی،  RFID از امواج رادیویی برای برقراری ارتباط با اسکنرها استفاده می‌کند. وقتی خواننده‌ای این امواج را شناسایی می‌کند، آن‌ها را به داده‌های دیجیتالی تبدیل کرده و شی حاوی برچسب مذکور را مشخص می‌کند. فناوری RFID مزایای بی‌شماری دارد؛ اما با محدودیت‌ها و اشکالاتی نیز همراه است. در ادامه مزایا و معایب این فناوری را بررسی می‌کنیم.

محدوده اسکن

خواننده RFID می‌تواند تگ را در محدوده فرکانس مشخص‌شده اسکن کند و هیچ محدودیتی ازنظر دید ندارد. در مقابل، روش‌های دیگری مانند اسکن بارکد استفاده می‌شود که خواننده را موظف می‌کند برای اسکن حتما  به آن «نزدیک» باشد. سیستم‌های RFID می‌توانند به‌طور خودکار شناسه‌های تگ را از راه دور و حتی در برخی موارد با وجود موانع موجود بین برچسب و خواننده شناسایی کنند.

قابلیت‌های RFID

سیستم‌های RFID می‌توانند چندین مورد را به‌طور هم‌زمان اسکن کنند. به عنوان مثال، شما می‌توانید کالاهای ورودی را در انبار خود در جعبه اسکن کنید؛ این فرایند به شما امکان می‌دهد که بدون نیاز به اسکن بارکد جداگانه روی هر محصول، همه کالا‌ها را هم‌زمان کنترل کنید. سایر سیستم‌های ID معمولاً برای هر شی شناسه مشخص یا محدودی دارند؛ اما تگ‌های RFID می‌توانند حاوی اطلاعات بیشتری باشند. برخی از آن‌ها پا را فراتر گذاشته و به شما امکان می‌دهند اطلاعات جدیدی اضافه کرده یا موارد پیشین را تغییر دهید.

همچنین می‌توانید تگ‌های مخصوص را درون محصول قرار داده یا از پوشش‌های پلاستیکی برای محافظت از آن‌ها استفاده کنید. این باعث قوی‌تر بودن آن‌ها نسبت به نمونه‌های دیگر می‌شود. به عنوان مثال، بارکدها حتما باید در بخش خارجی محصولات قرار بگیرند و همین مسئله باعث می‌شود احتمال خرابی آن‌ها بالا رفته و به‌مرور زمان نتوان به‌راحتی اسکنشان کرد.

RFID

سرعت و راحتی RFID

اسکنرهای RFID می‌توانند برچسب‌ها را در عرض چند میلی‌ثانیه اسکن کرده و به‌طور خودکار کار کنند. سیستم‌های اسکن نوری ممکن است به عملکرد دستی احتیاج داشته باشند و شاید حتی با سرعت کمتری کار کنند؛ زیرا اپراتور مجبور است خواننده و کد را دقیق تنظیم کند تا فرایند اسکن با موفقیت انجام شود. سرعت عمل بالای این فناوری همچنین برای خدماتی مانند پرداخت وجه کارایی زیادی دارد. به عنوان مثال، برخی از مکان‌های خاص مانند شهربازی‌ها به بازدیدکنندگان این امکان را می‌دهند تا پول خود را به مچ‌بندهای دارای RFID منتقل کنند تا بتوانند برای پرداخت هزینه هر دستگاه از آن‌ها استفاده کنند و بدین شکل سرعت بالا رود. با این روش بازدیدکنندگان مجبور نیستند کیف پول به همراه داشته باشند و ممکن است زمان کمتری را در صف انتظار سپری کنند.

هزینه‌های RFID

اگرچه فناوری RFID از دهه ۱۹۷۰ وجود داشته؛ اما هزینه‌های اولیه زیاد، استفاده از آن را به مشاغل بزرگ‌تر محدود می‌کند. اگرچه هزینه‌ها در حال کاهش است، تنظیم و استفاده از سیستم‌های RFID معمولاً نسبت به سیستم‌های جایگزین مانند اسکن نوری گران‌ترند. با این حال، سیستم‌های RFID مزایای خاص خود را دارند که از آن‌ها می‌توان به کاهش هزینه‌های نیروی کار و بهبود کارایی اشاره کرد.

مشکلات اسکن

با وجود قابل اطمینان بودن RFID، این سیستم هنوز هم می‌تواند مشکلاتی داشته باشد. اگرچه اسکنرها می‌توانند از اکثر مواد غیرفلزی عبور کرده و تگ RFID را اسکن کنند؛ اما با فلز و آب مشکل دارند. این واقعیت که شما می‌توانید چندین شی را در محدوده‌ خاصی اسکن کنید یک مزیت است؛ اما همچنین با مشکلات احتمالی همراه است که می‌تواند باعث سوء عملکرد شود. اگر اسکنر از چند تگ مختلف به‌صورت هم‌زمان سیگنال دریافت کند، این مسئله ممکن است باعث تداخل در انجام کار شود. حتی ممکن است هنگام کار، دو اسکنر سیگنال‌های هم را دریافت کرده و دچار مشکل شوند.

نکات امنیتی و حریم خصوصی RFID

همچنین برخی مسائل امنیتی نیز درباره RFID مطرح می‌شود. دستگاه‌های غیرمجاز ممکن است قادر به خواندن و حتی تغییر داده‌های تگ‌ها بدون اطلاع شخص صاحب آن شی باشند. کانال‌های جانبی می‌توانند هنگام انتقال داده‌ها از تگ به اسکنر، اطلاعات RFID را دریافت کنند؛ این امر می‌تواند به مهاجم امکان دسترسی به رمزهای عبور یا اطلاعات دیگر را فراهم کند. بعضی از ایالت‌ها برای محدود‌کردن فعالیت‌هایی که ممکن است از فناوری RFID برای جمع‌آوری اطلاعات شخصی استفاده کنند، اساسنامه حریم خصوصی دارند.

چگونه بهترین RFID را انتخاب کنیم؟

اگر پس از خواندن این مقاله تصمیم گرفته‌اید که از RFID در کسب‌وکار خود استفاده کنید؛ اما از شیوه انتخاب بهترین RFID برای هدف خود خبر ندارید، این بخش مقاله برای شما نوشته شده است. در زیر عواملی ذکر شده است که باید در انتخاب RFID مناسب در نظر بگیرید.

RFID

محدوده فرکانس

همان‌طورکه پیش‌تر اشاره کردیم، این سیستم به‌طور معمول از امواج الکترومغناطیسی در باند فرکانس پایین (LF)، فرکانس بالا (HF) و فرکانس فوق‌العاده بالا (UHF) استفاده می‌کند. برای برقراری ارتباط مناسب، تگ‌ها و اسکنرها باید در یک فرکانس کار کنند.

پهنای باند یک منبع کمیاب است و به دلیل این محدودیت، هر کشوری مقرراتی را تعیین می‌کند که مشخص‌کننده دامنه فرکانس برای انتقال RFID هستند. هنگام انتخاب آنتن، مطمئن شوید محدوده فرکانسی را که برای منطقه شما قابل استفاده است انتخاب کرده‌اید، در غیر این صورت سیستم شما کار نمی‌کند.

قطبش

بیشتر آنتن‌های RFID به‌صورت مدور قطبی یا خطی قطبی هستند. وقتی می‌گوییم آنتن‌ها به صورت خطی قطبی شده‌اند، منظورمان این است که آنتن‌ها امواج فرکانس رادیویی را در یک صفحه واحد (به صورت افقی یا عمودی) ارسال می‌کنند. از طرف دیگر، آنتن های قطبی دایره‌ای، امواج فرکانس رادیویی را به صورت دورانی، در جهت عقربه‌های ساعت یا خلاف جهت عقربه‌های ساعت می‌فرستند. وقتی آنتن‌ها رو‌به‌روی هم قرار می‌گیرند، در همان راستا امواجی از خود ساطع می‌کنند؛ ممکن است در جایی که امواج با هم هم‌پوشانی دارند مشکل ایجاد شود. بنابراین مهم است که قطبش آنتن‌ها را تعیین کنید تا عملکرد RFID به حداکثر برسد.

بهره آنتن

آنتن‌هایی با بهره (gain) بیشتر را انتخاب کنید. هرچه بهره بیشتر باشد، عرض پرتو نیز باریک‌تر است. اگرچه آنتن‌های با بهره بالاتر، منطقه باریک‌تری را ایجاد می‌کنند؛ اما پرتو باریک مسافت بیشتری را طی خواهد کرد.

کلام آخر

درنهایت، باید گفت که فناوری RFID در حال پیشرفت است و می‌توان در آینده‌ای نه‌چندان دور موارد استفاده بیشتری از آن را مشاهده کرد. تاکنون مصارف خلاقانه‌ مختلفی برای آن در نظر گرفته شده؛ اما ممکن است شاهد استفاده از آن در مکان‌های دیگری نیز باشیم. به‌طور کلی، RFID راهی بسیار سریع و آسان برای بررسی و ردیابی موارد مختلف است و امیدواریم بتوانیم شاهد پیشرفت بیشتر آن باشیم زیرا این مسئله می‌تواند باعث کاهش قیمت آن نیز شود. درنتیجه، کم‌شدن قیمت نیز می‌توان انتظار داشت از این فناوری در کسب‌وکارهای کوچک‌تر نیز استفاده شود.

نظر شما همراهان زومیت درباره این فناوری چیست؟ آیا تا به‌حال از آن استفاده کرده‌اید؟

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده

بیشتر بخوانید