فناوري RFID چيست ؛ آشنايي با شناسايي فركانس راديويي

بعضي افراد يك مفهوم كلي از فناوري RFID در ذهن خود دارند. ازانديشه متخصصين آن‌ها فرايند كلي اين فناوري بدين‌شكل است كه تگ‌ RFID را روي كالاهاي دلخواهتان قرار مي‌دهيد، سپس مي‌توانيد با استفاده از خواننده RFID تگ‌ها را اسكن و اطلاعات مربوط را جمع‌آوري كنيد. اگرچه اين توضيح ازلحاظ سطحي درست است و كار كلي اين سيستم را نشان مي‌دهد، موارد بسيار بيشتري وجود دارد كه براي شناخت RFID بايد آن‌ها را بدانيد. در اين مقاله تمامي اطلاعات موردنياز به‌منظور شناخت بيشتر اين فناوري كاملا ذكر شده است.

شناسايي فركانس راديويي (RFID) عبارت است از استفاده بي‌سيم از امواج فركانس راديويي براي انتقال داده‌ها كه سرعت بسيار بالايي دارد. برچسب گذاري كالاهاي مختلف توسط تگ‌هاي RFID به متخصصان امكان مي‌دهد موجودي و دارايي‌هاي خود را به‌طور خودكار و منحصر‌به‌فرد شناسايي و رديابي كنند. RFID نسبت به ديگر روش‌هاي موجود براي شناسايي كالاها، قدرت و توانمندي بيشتري دارد. بسته به نوع RFID استفاده‌شده، اين فناوري مي‌تواند كالاهاي برچسب‌گذاري‌شده در محدود چند سانتي‌متري تا چند ده متري را شناسايي كند.

از اولين متخصصدهاي  RFID مي‌توان به شناسايي هواپيماهاي دوست و دشمن در جنگ جهاني دوم اشاره كرد و اكنون كارايي آن تغيير بسياري كرده است. اين فناوري نه‌تنها سال به سال به پيشرفت خود ادامه مي‌دهد‌، بلكه هزينه پياده‌سازي و استفاده از سيستم RFID همچنان در حال كاهش است و باعث مي‌شود RFID مقرون‌به‌صرفه و كارآمدتر شود.

درحالي‌كه هر سيستم ازانديشه متخصصين نوع دستگاه و پيچيدگي متفاوت خواهد بود؛ اما هر سيستم RFID حداقل شامل چهار مولفه زير است:

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

ساده‌ترين سيستم مي‌تواند شامل يك خواننده دستي با آنتن يكپارچه باشد كه با تگ‌هاي RFID همراهي مي‌شود. اين در حالي است كه نسخه‌هاي پيچيده‌تر با استفاده از خواننده‌هاي چنددرگاهي (multi-port readers)، باكس‌هاي GPIO، آنتن‌ها و كابل‌هاي متعدد، تگ‌هاي RFID و تنظيمات كامل نرم‌افزاري طراحي شده‌اند. در ادامه توضيحات كامل‌تري درباره اين بخش‌ها ارائه مي‌شود.

سيستم RFID از چند مولفه اساسي تشكيل شده است. اين مولفه‌ها براي دستيابي به انتقال و دريافت قابل اطمينان داده‌ها بايد هم‌زمان كار كنند. در ادامه هر كدام از اين بخش‌ها كه پيش‌تر نامشان را ذكر كرديم توضيح داده شده‌اند.

اين بخش برچسب فرستنده‌اي است كه روي يك بستر نصب شده و با اطلاعات منحصر‌به‌فرد برنامه‌ريزي مي‌شود. تگ‌ها هنگامي كه از يك ميدان فركانس راديويي توليد‌شده توسط آنتن خواننده عبور مي‌كنند، فعال مي‌شوند.

تگ‌هاي RFID معمولاً باتري ندارند و انرژي خود را از امواج راديويي توليد‌شده توسط خواننده دريافت مي‌كنند. هنگامي كه تگ اطلاعات را از اسكنر/ آنتن دريافت مي‌كند، انرژي از طريق آنتن داخلي به تراشه آن منتقل مي‌شود. در هر تراشه، چهار بانك حافظه وجود دارد كه EPC ،TID ،User و Reservation ناميده مي‌شوند. هر يك از اين بانك‌هاي حافظه حاوي اطلاعاتي درباره مواردي هستند كه برچسب‌گذاري شده‌اند.

صدها تگ مختلف RFID در اشكال و اندازه‌هاي متفاوت با ويژگي‌ها و گزينه‌هاي خاص در دسترس هستند.

از آنجا كه متخصصدهاي بسيار متنوعي براي اين فناوري وجود دارد، تگ‌هاي RFID و روش‌هاي دسته‌بندي آن‌ نيز همين‌گونه است. در ادامه انواع مختلف آن‌ها با توجه به فاكتورهاي مختلف ذكر شده است:

• شكل: خاتم، برچسب، كارت، نشان، برچسب سخت
• نوع فركانس: LF ،NFC ،HF ،UHF منفعل، BAP، فعال
• عوامل محيطي: مقاوم در برابر آب، مقاوم در برابر دما، مقاوم در برابر مواد شيميايي
• شخصي‌سازي: ‌شكل، اندازه، متن، انكودينگ
• موارد استفاده خاص: تگ‌‌هاي لباسشويي، تگ‌‌هاي سنسوري، تگ‌‌هاي قابل جاسازي، تگ‌‌هاي خودرو، تگ‌‌هاي داراي حافظه زياد
• مواد سازنده خاص: تگ‌هاي فلزي، تگ‌هاي شيشه‌اي، تگ‌هايي براي دستگاه‌هاي مملو از مايع

يك خواننده (اسكنر) ارتباطات راديويي را از طريق آنتن‌ها اداره مي‌كند. اين بخش مي‌تواند كارهايي از قبيل ارسال سيگنال به يك تگ خاص، هماهنگ‌‌كردن تگ با خواننده و يكپارچه‌سازي همه يا بخشي از محتواي تگ را انجام دهد. هدف اصلي خواننده، انتقال و جمع آوري اطلاعات است.

خواننده RFID مغز سيستم تلقي شده و براي عملكرد هر سيستم لازم است. اين قطعه معمولاً به دو نوع مشخص تقسيم مي‌شود: اسكنر RFID ثابت و اسكنر RFID متحرك. خوانندگان ثابت در يك مكان مي‌مانند و معمولاً روي ديوارها، ميزها، درگاه‌ها يا ساير مكان‌هاي ثابت نصب مي‌شوند. در مقابل، خوانندگان متحرك را داريم كه مي‌توان آن‌ها را به‌صورت دستي استفاده كرد كه انعطاف‌پذيري خوبي ارائه مي‌دهند.

همان‌طوركه پيش‌تر گفته شد، رايج‌ترين روش براي دسته‌بندي اسكنرها، طبقه‌بندي آن‌ها به‌صورت ثابت يا متحرك است. روش‌هاي ديگري نيز براي تمايز بين خوانندگان RFID وجود دارد كه شامل فاكتورهايي مانند اتصال، موارد استفاده، ويژگي‌ها، قابليت پردازش، پورت‌هاي آنتن و گزينه‌هاي ديگر مي‌شود. در ادامه به چند نمونه از آن‌ها اشاره شده است.

• دامنه فركانس: ۹۰۲ تا ۹۲۸ مگاهرتز ايالات متحده آمريكا، ۸۶۸ تا ۸۶۸ مگاهرتز اتحاديه اروپا و موارد ديگر
• گزينه‌هاي اتصال: واي‌فاي، بلوتوث، شبكه محلي، USB، درگاه كمكي و موارد يگر
• برنامه‌هاي موجود: HDMI ،GPS ،USB، دوربين، GPS ،GPIO، باركد 1D / 2D، قابليت‌هاي تلفن همراه
• قابليت‌هاي پردازش: پردازش آنبورد، بدون پردازش آنبورد
• گزينه‌هاي برق: آداپتور برق، PoE، باتري، در خودرو، USB
• پورت‌هاي آنتن موجود: بدون پورت خارجي، ۱ درگاه، ۲ درگاه، ۴ درگاه، ۸ درگاه، ۱۶ درگاه

آنتن از سيم‌پيچي با يك شبكه همسان تشكيل شده است. هدف اصلي آنتن، تاباندن امواج الكترومغناطيسي توليد‌شده توسط خواننده است و به همين ترتيب سيگنال‌هاي فركانس راديويي را از فرستنده دريافت مي‌كند.

آنتن‌هاي RFID المان‌هاي لازم در يك سيستم RFID هستند زيرا سيگنال خواننده RFID را به امواج RF تبديل مي‌كنند كه مي‌توانند توسط تگ‌هاي RFID دريافت شوند. بدون آنتن، چه يكپارچه و چه مستقل، خواننده RFID نمي‌تواند به درستي سيگنال‌ها را به تگ‌ها ارسال و دريافت كند.

آنتن‌ها، مانند اكثر تجهيزات RFID، به دسته‌هاي مختلفي تقسيم مي‌شوند كه به پيدا‌كردن بهترين گزينه براي يك مورد خاص كمك مي‌كنند. اگرچه آنتن‌ها با توجه به چند عامل مختلف دسته‌بندي مي‌شوند؛ اما متداول‌ترين گروه‌بندي‌ها براي آن‌ها از طريق دو عامل قطبيت (‌مدور در مقابل خطي) و ناهمواري (داخلي و خارجي) در ادامه به چند نمونه از فاكتورهاي مهم براي دسته‌بندي آنتن‌هاي RFID اشاره شده است.

• دامنه فركانس: ۹۰۲ تا ۹۲۸ مگاهرتز، ۸۶۵ تا ۸۶۸ مگاهرتز، ۸۶۰ تا ۹۶۰ مگاهرتز
• قطبيت: ‌مدور، خطي
• ناهمواري: داراي رتبه‌بندي IP داخلي، داراي رتبه‌بندي IP خارجي
• نوع نصب: آنتن قفسه‌اي، آنتن زميني، آنتن صفحه‌اي، آنتن پورتال

در تجارت، صرفا توانايي خوانش تگ‌هاي RFID كافي نيست؛ زيرا بدون امكان دسترسي و استفاده از داده‌هاي جمع‌آوري‌شده اين فرايند كامل نمي‌شود. نرم‌افزار اين پيوند را ارائه مي‌دهد و كمك مي‌كند تا اطلاعات به‌دست آمده معني‌دار و عملي شوند. به‌طور كلي، هنگام كار با اطلاعات RFID سه نوع مختلف نرم‌افزار درگير مي‌شوند.

در اولين قدم سفت‌افزار ديده مي‌شود،‌ نرم‌افزاري كه روي خود سخت‌افزار RFID قرار دارد. اين بخش تنها وظيفه راه‌اندازي دستگاه را برعهده دارد. سپس يك نرم‌افزار متخصصدي وجود دارد كه از داده‌هاي جمع‌آوري‌شده RFID شما براي رفع نيازهاي خاص تجاري استفاده مي‌كند. اين بخش مي‌تواند از اپليكيشن‌هاي نرم‌افزاري مديريت موجودي گرفته تا اپ‌هاي حضور و غياب متخصصان را شامل شود. همچنين ميان سفت‌افزار و اپليكيشن، يك ميان‌افزار وجود دارد كه داده‌هاي RFID خام را جمع كرده و به‌عنوان وسيله‌اي براي به اشتراك‌گذاري اين داده‌ها با نرم‌افزار متخصصدي عمل مي‌كند. ميان‌افزار در پشت صحنه كار مي‌كند و همچنين مي‌تواند توانايي كنترل و نظارت بر سخت‌افزار RFID و سلامت كلي سيستم را به شما ارائه دهد. مي‌توانيد اين بخش را به‌عنوان پيوندي بين ساير اجزاي RFID و برنامه‌هاي خود در انديشه متخصصين بگيريد.

لايه رابط خوانش (reader interface layer) به عنوان مجراي بين اسكنرها و عناصر سخت‌افزاري مانند رايانه‌ها استفاده مي‌شود. قسمت مذكور يكي از مواردي است كه كمتر به عنوان بخش اصلي اين سيستم شناخته مي‌شود؛ اما نبايد آن را فراموش كرد، به همين دليل به عنوان گزينه آخر به آن اشاره كرديم.

فناوري فركانس راديويي در قرن بيستم به نهايت پيشرفت خود رسيده و متخصصدهاي زيادي دارد. معمولا دستيابي به اين فناوري را به لئون ترمين، فيزيكدان روسي، نسبت مي‌دهند كه در سال ۱۹۴۶ از آن استفاده كرده بود. اما حقيقت اين است كه گرچه ترمين توانسته براي اولين‌بار از اين فناوري با موفقيت استفاده كند؛ اما RFID ريشه‌هاي عميق‌تري در تاريخ دارد. RFID تركيبي از فناوري رادار و راديو است. رادار در دهه ۱۹۲۰ در ايالات متحده آمريكا ساخته شد. دانشمندان به رابطه بين برق و مغناطيس، كه بستري براي پخش راديويي است، در آغاز قرن نوزدهم اشاره كرده‌اند. هري استاكمن در سال ۱۹۸۴ مقاله‌اي نوشت كه شامل تمامي تحقيقات پيشين درباره اين فناوري بود.

از فناوري RFID براي افزايش كارايي در سيستم‌هاي نظارت بر حمل‌و نقل‌، تجارت و سرقت استفاده شده است. سير تكاملي RFID كه در زير شرح داده‌شده نشان مي‌دهد كه جزوه رايگانخانه‌ها به خوبي از استفاده گسترده اين فناوري بهره‌مند شده‌اند.

•  رادار به عنوان يك فناوري در ايالات متحده آمريكا در دهه ۱۹۲۰ توسعه يافته است.
• پس از آن RFID، يك فناوري تركيبي راديويي، ساخته شد.

• انگليس از فرستنده IFF، فناوري مرتبط با RFID، براي تشخيص هواپيماهاي دشمن در طول جنگ جهاني دوم استفاده كرد.

• در طراحي رادار تغييراتي ايجاد و پس از آن RFID اختراع شد.
• هري استاكمن درباره اين موضوع، communication by Means of Reflected Power را منتشر كرد.

• فناوري‌هاي مربوط به RFID در آزمايشگاه‌ها مورد مطالعه قرار گرفتند.
• طرح‌هاي توسعه يافته‌اي براي سيستم‌هاي فرستنده دوربرد هواپيماها معرفي شدند.

• در طول دهه ۱۹۶۰ مخترعان از فناوري فركانس راديويي براي دستگاه‌هايي كه بازارهاي فراتر از ارتش را هدف قرار مي‌دادند استفاده كردند.
• شركت‌هاي Sensormatic ،Checkpoint و Knogo با استفاده از RFID، فناوري پيشگيري از سرقت را براي مصرف عمومي توسعه دادند.

• موسسات دانشگاهي، شركت‌هاي آزمايشگاه‌هاي دولتي و محققان مستقل همگي در حال توسعه فناوري RFID بودند.
• تلاش‌هاي صورت گرفته در اين بازه زماني با هدف جمع‌آوري الكترونيكي عوارض، رديابي حيوانات و وسايل نقليه و اتوماسيون كارخانه بود.

• فناوري RFID كاملا پياده‌سازي شد و اروپا و ايالات متحده آمريكا RFID را براي سيستم‌هاي حمل و نقل، رديابي حيوانات و برنامه‌هاي تجاري اعمال كردند.

• RFID به‌طور گسترده‌اي توسط مصرف‌كنندگان و شركت‌ها در سطح جهاني مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

• فناوري پيشرفته موجب كوچك‌تر‌شدن RFID مي‌شود.
• ارزش آن در حال كم‌شدن است.

كيت توسعه RFID كيتي است كه معمولاً توسط سازنده اسكنر گردآوري مي‌شود و همه موارد لازم براي شروع خوانش و نوشتن اطلاعات روي تگ‌هاي RFID را در خود جاي داده است. كيت‌هاي توسعه به عنوان بهترين راه براي شروع استفاده از فناوري RFID توصيه مي‌شوند زيرا به افراد اجازه مي‌دهد تا وارد آن شده و ‌آزمايش‌هاي خود را شروع كنند.

از آنجا كه اين كيت‌ها معمولاً توسط سازنده خواننده ساخته مي‌شوند، در آن‌ها موارد زيادي براي انتخاب وجود دارد كه اسكنر را با آنتن و برخي از تگ‌هاي RFID براي تست تركيب مي‌كند. كيت‌هاي توسعه معمولاً شامل يك نمونه برنامه براي خواندن و نوشتن تگ‌هاي RFID است.

RFID متعلق به گروهي از فناوري‌ها است كه به آن‌ها شناسايي و ضبط خودكار داده (AIDC) گفته مي‌شود. روش‌هاي AIDC به‌طور خودكار هويت اشيا را شناسايي، داده‌هاي مربوط به آن‌ها را جمع‌آوري و مستقيماً آن‌ها را وارد سيستم‌هاي رايانه‌اي مي‌كند و همه اين كارها با دخالت كم يا بدون هيچ‌گونه مداخله انساني در اين ميان RFID از امواج راديويي براي تحقق اين امر استفاده مي‌كنند.

اگر بخواهيم ساده به اين مسئله نگاه كنيم، سيستم‌هاي RFID از سه جز تشكيل شد‌ه‌اند: تگ RFID يا تگ هوشمند، خواننده RFID و آنتن كه پيش‌تر كاملا درباره آن‌ها صحبت كرديم. تگ‌هاي RFID شامل يك مدار يكپارچه و آنتن هستند كه براي انتقال داده‌ها به دستگاه خواننده RFID مورد استفاده قرار مي‌گيرند. سپس خواننده RFID امواج راديويي را به شكل قابل استفاده‌تري از داده تبديل مي‌كند. درنهايت، اطلاعات جمع‌آوري‌شده از تگ‌ها از طريق يك رابط به سيستم رايانه‌اي ميزبان منتقل مي‌شود، جايي كه مي‌توان داده‌ها را در يك پايگاه ذخيره كرد و بعداً به تجزيه و تحليل‌ آن‌ها پرداخت.

در طيف الكترومغناطيسي، سه دامنه فركانس اصلي براي فرايند انتقال RFID وجود دارد: فركانس پايين، فركانس بالا و فركانس فوق‌العاده بالا. در ادامه اطلاعات هر كدام از اين موارد ذكر شده است.

• دامنه فركانس عمومي: ۳۰ تا ۳۰۰ كيلوهرتز
• دامنه فركانس اوليه: ۱۲۵ تا ۱۳۴ كيلوهرتز
• محدوده خوانش: تا ۱۰ سانتي‌متر
• هزينه متوسط هر تگ: ۰٫۷۵ دلار تا ۵ دلار
• موارد استفاده: رديابي حيوانات، كنترل دسترسي، كليد اتومبيل، مواردي كه داراي حجم زياد مايعات و فلزات هستند
• جوانب مثبت: كارايي خوب در نزديكي مايعات و فلزات، داراي استانداردهاي جهاني
• جوانب منفي: محدوده خوانش بسيار كوتاه، حافظه محدود، سرعت انتقال داده كم، هزينه توليد بالا

• دامنه فركانس اوليه: ۱۳٫۵۶ مگاهرتز
• محدوده خوانش: تا ۳۰ سانتي‌متر
• هزينه متوسط هر تگ: ۰٫۲۰ تا ۱۰ دلار
• موارد استفاده: كيوسك‌هاي فيلم، جزوه رايگان‌هاي جزوه رايگانخانه، كارت‌هاي شناسايي شخصي، تراشه‌هاي مخصوص بازي، اپ‌هاي NFC
• جوانب مثبت: پروتكل‌هاي جهاني NFC، گزينه‌هاي حافظه بيشتر، استانداردهاي جهاني
• جوانب منفي: دامنه كوتاه خوانش، سرعت انتقال داده كم

• دامنه فركانس عمومي: ۳۰۰ تا ۳۰۰۰ مگاهرتز
• دامنه فركانس اوليه: ۴۳۳ مگاهرتز، ۹۶۰ تا ۹۶۰ مگاهرتز

همچنين دو نوع RFID وجود دارد كه در محدوده فركانس فوق‌العاده بالا قرار دارند؛ RFID فعال و RFID منفعل كه در ادامه اطلاعات آن‌ها ذكر شده است.

• دامنه فركانس اوليه: ۴۳۳ مگاهرتز ( مي‌تواند در محدوده فركانس بسيار بالا از ۲٫۴۵ گيگاهرتز استفاده كند)
• محدوده خوانش: ۳۰ تا بيش از ۱۰۰ متر
• هزينه متوسط ​​هر تگ: ۲۵ دلار تا ۵۰ دلار
• موارد استفاده: رديابي خودرو، توليد خودكار، معدن، ساخت و ساز، رديابي كالا
• جوانب مثبت: محدوده خوانش بسيار وسيع، هزينه زيرساخت كمتر (در مقابل RFID غيرفعال)، ظرفيت حافظه زياد، نرخ انتقال داده بالا
• جوانب منفي: هزينه بالاي تگ، محدوديت حمل و نقل (به دليل باتري)، احتمال نياز به نرم‌افزار پيچيده‌، تداخل زياد فلز و مايعات در فرايند كار

• دامنه فركانس اوليه: ۸۶۰ تا ۹۶۰ مگاهرتز
• محدوده خوانش: تا ۲۵ متر
• هزينه متوسط ​​هر تگ: ۰٫۰۹ تا ۲۰ دلار
• موارد استفاده: رديابي زنجيره تأمين، توليد، داروسازي، عوارض الكترونيكي، مطالعه موجودي، زمان‌بندي مسابقه، رديابي كالا
• جوانب مثبت: محدوده وسيع خوانش، هزينه كم براي هر تگ، تنوع گسترده در اندازه و شكل برچسب‌ها، استانداردهاي جهاني، سرعت انتقال اطلاعات بالا
• جوانب منفي: هزينه‌هاي بالاي تجهيزات، ظرفيت حافظه متوسط​​، تداخل زياد فلز و مايعات

اين فناوري كارايي‌هايي مختلفي دارد كه از آن‌ها مي‌توان به كنترل داخلي دارايي‌هاي ثابت، كنترل داخلي دارايي‌هاي منسوخ شده و پيشگيري از سرقت اشاره كرد. همان‌طوركه پيش‌تر اشاره شد، RFID داراي دو جز اصلي تگ و خواننده است. هنگامي كه اين بخش اسكن مي‌شود، آنتن درون تگ موج راديويي را شناسايي كرده و پاسخي را به خواننده ارسال مي‌كند. در ادامه چند متخصصد اصلي RFID ذكر شده است.

يكي از مولفه‌هاي اصلي كنترل داخلي دارايي‌هاي ثابت، موجودي فيزيكي است كه طي آن كليه دارايي‌هاي مورد انديشه متخصصين پيدا و ثبت مي‌شود. عملكرد سيستم RFID بدين صورت است كه فرايند شناسايي موجودي فيزيكي را آسان‌تر مي‌كند. براي استفاده از اين فناوري، بايد ابتدا تگ RFID به محصولات متصل شود. سپس شماره تگ به شناسه اصلي كالا تبديل مي‌شود زيرا با تمام اطلاعات موجود درباره آن محصول خاص مرتبط است.

هنگام انجام اين فرايند، بايد تگ‌هاي هر كالا اسكن شوند تا با اين كار اطلاعات هر كدام از آن‌ها در پايگاه داده ثبت شود. سپس مي‌توان اين اطلاعات را به صورت فهرست چاپ و مطالعه كرد تا متوجه شد كدام كالا به مرحله نهايي نرسيده است.

ممكن است شركت‌ها از فناوري RFID براي برچسب‌گذاري كالاهاي كوچك‌تر خود نيز استفاده كنند؛ زيرا يك سيستم كنترل خوب شامل كليه دارايي‌هاي شركت‌ها، به‌ويژه مواردي است كه احتمال دارد دزديده شده يا از بين بروند.

شركت بايد از سيستم يا فايل جداگانه‌اي براي اقلام منسوخ‌شده استفاده كند؛ زيرا اين دارايي‌هاي سرمايه‌اي است كه هزينه استهلاك دوره‌اي را ايجاد مي‌كند و بايد با صورت‌هاي مالي سازگار شود. براي انجام اين فرايند نيز از RFID استفاده مي‌شود.

شركت‌هايي كه با حجم بالايي از سرقت روبه‌رو مي‌شوند يا كسب‌وكارهايي كه نياز به مطالعه ورود و خروج افراد دارند، مي‌توانند از نصب اسكنرهاي RFID دم در محل كار براي افزايش امنيت تجارت خود استفاده كنند. اگر متخصصي بخواهد با يك كالاي برچسب زده‌شده آنجا را ترك كند، اسكنر به مسئول پذيرش يا نگهبان امنيتي اطلاع مي‌دهد. بدين شكل ديگر كسي نمي‌تواند محصولي را خارج كرده يا به سرقت ببرد.

موارد استفاده از RFID در مكان‌هاي مختلف بي‌شمار است. كارايي اين فناوري از مناطق گسترده‌اي مانند رديابي موجودي كالا تا مديريت زنجيره تأمين گسترش مي‌يابد و بسته به شركت يا صنعت مي‌تواند تخصصي‌تر شود. به‌طور كلي، موارد بسياري براي مطالعه توسط اين فناوري وجود دارند كه نمي‌توان همه آن‌ها را نام برد. چيزي كه RFID را با نمونه‌هاي ديگر خود متمايز مي‌كند، سرعت و قدرت بالاي آن است كه مي‌تواند در شرايط خاص براي شركت‌هاي بزرگ و كوچك كارآمد باشد.

در زير چند مورد نام برده شده است كه با موفقيت از فناوري RFID استفاده مي‌كنند:

• رديابي زمان مسابقه
• مديريت زنجيره تأمين
• رديابي كالاهاي دارويي
• رديابي موجودي
• رديابي دارايي IT
• رديابي لباس و پارچه
• پيگيري فايل
• رديابي كالاي حمل و نقل برگشت‌پذير (RTI)
• رديابي شركت‌كننده‌هاي يك رويداد
• كنترل دسترسي
• رديابي خودرو
• رديابي نوزادان بيمارستان
• رديابي حيوانات
• رديابي ابزارها
• رديابي جواهرات
• رديابي موجودي خرده‌فروشي
• رديابي لوله و قرقره
• رديابي لجستيك (مديريت مواد)
• كيوسك‌هاي فيلم
• رديابي جزوه رايگان‌هاي جزوه رايگانخانه
• كمپين‌هاي بازاريابي
• سيستم‌هاي موقعيت مكاني لحظه‌اي

هم‌اكنون پروژه‌هاي مختلفي با كمك فناوري RFID در حال انجام است كه بعضي از آن‌ها در ايران نيز استفاده مي‌شوند. گفته مي‌شود در كشور ما، بيشتر از RFID در زمينه موارد چاپي مانند كارت ملي، گذرنامه و كارت بهداشت استفاده مي‌شود. اين موارد استفاده همگي در بخش شناسايي نزديك قرار مي‌گيرند كه پيش‌تر درباره آن توضيحاتي ارائه كرديم.

اما ايران در حال پيشرفت بوده و قصد دارد موارد استفاده از RFID را بيشتر كند. كارت حضور و غياب، كنترل جاده‌اي خودرو، كنترل طرح ترافيك بدون پليس، رديابي قطعات يدكي، سيستم امانت‌داري جزوه رايگانخانه‌ها و كاهش مصرف برق از نمونه‌ پروژه‌هايي هستند كه در آينده شاهد استفاده بيشتر آن‌ها در ايران خواهيم بود.

شناسايي فركانس راديويي يك سيستم خودكار است. مانند باركد يا نوار مغناطيسي روي كارت اعتباري، تگ RFID يك كد شناسايي منحصر‌به‌فرد ارائه مي‌دهد كه توسط دستگاه اسكن قابل خوانش است. برخلاف ساير سيستم‌هاي شناسايي،  RFID از امواج راديويي براي برقراري ارتباط با اسكنرها استفاده مي‌كند. وقتي خواننده‌اي اين امواج را شناسايي مي‌كند، آن‌ها را به داده‌هاي ديجيتالي تبديل كرده و شي حاوي برچسب مذكور را مشخص مي‌كند. فناوري RFID مزاياي بي‌شماري دارد؛ اما با محدوديت‌ها و اشكالاتي نيز همراه است. در ادامه مزايا و معايب اين فناوري را مطالعه مي‌كنيم.

خواننده RFID مي‌تواند تگ را در محدوده فركانس مشخص‌شده اسكن كند و هيچ محدوديتي ازانديشه متخصصين ديد ندارد. در مقابل، روش‌هاي ديگري مانند اسكن باركد استفاده مي‌شود كه خواننده را موظف مي‌كند براي اسكن حتما  به آن «نزديك» باشد. سيستم‌هاي RFID مي‌توانند به‌طور خودكار شناسه‌هاي تگ را از راه دور و حتي در برخي موارد با وجود موانع موجود بين برچسب و خواننده شناسايي كنند.

همچنين مي‌توانيد تگ‌هاي مخصوص را درون محصول قرار داده يا از پوشش‌هاي پلاستيكي براي محافظت از آن‌ها استفاده كنيد. اين باعث قوي‌تر بودن آن‌ها نسبت به نمونه‌هاي ديگر مي‌شود. به عنوان مثال، باركدها حتما بايد در بخش خارجي محصولات قرار بگيرند و همين مسئله باعث مي‌شود احتمال خرابي آن‌ها بالا رفته و به‌مرور زمان نتوان به‌راحتي اسكنشان كرد.

اسكنرهاي RFID مي‌توانند برچسب‌ها را در عرض چند ميلي‌ثانيه اسكن كرده و به‌طور خودكار كار كنند. سيستم‌هاي اسكن نوري ممكن است به عملكرد دستي احتياج داشته باشند و شايد حتي با سرعت كمتري كار كنند؛ زيرا اپراتور مجبور است خواننده و كد را دقيق تنظيم كند تا فرايند اسكن با موفقيت انجام شود. سرعت عمل بالاي اين فناوري همچنين براي خدماتي مانند پرداخت وجه كارايي زيادي دارد. به عنوان مثال، برخي از مكان‌هاي خاص مانند شهربازي‌ها به بازديدكنندگان اين امكان را مي‌دهند تا پول خود را به مچ‌بندهاي داراي RFID منتقل كنند تا بتوانند براي پرداخت هزينه هر دستگاه از آن‌ها استفاده كنند و بدين شكل سرعت بالا رود. با اين روش بازديدكنندگان مجبور نيستند كيف پول به همراه داشته باشند و ممكن است زمان كمتري را در صف انتظار سپري كنند.

اگرچه فناوري RFID از دهه ۱۹۷۰ وجود داشته؛ اما هزينه‌هاي اوليه زياد، استفاده از آن را به مشاغل بزرگ‌تر محدود مي‌كند. اگرچه هزينه‌ها در حال كاهش است، تنظيم و استفاده از سيستم‌هاي RFID معمولاً نسبت به سيستم‌هاي جايگزين مانند اسكن نوري گران‌ترند. با اين حال، سيستم‌هاي RFID مزاياي خاص خود را دارند كه از آن‌ها مي‌توان به كاهش هزينه‌هاي نيروي كار و بهبود كارايي اشاره كرد.

با وجود قابل اطمينان بودن RFID، اين سيستم هنوز هم مي‌تواند اشكالاتي داشته باشد. اگرچه اسكنرها مي‌توانند از اكثر مواد غيرفلزي عبور كرده و تگ RFID را اسكن كنند؛ اما با فلز و آب اشكال دارند. اين واقعيت كه شما مي‌توانيد چندين شي را در محدوده‌ خاصي اسكن كنيد يك مزيت است؛ اما همچنين با اشكالات احتمالي همراه است كه مي‌تواند باعث سوء عملكرد شود. اگر اسكنر از چند تگ مختلف به‌صورت هم‌زمان سيگنال دريافت كند، اين مسئله ممكن است باعث تداخل در انجام كار شود. حتي ممكن است هنگام كار، دو اسكنر سيگنال‌هاي هم را دريافت كرده و دچار اشكال شوند.

همچنين برخي مسائل امنيتي نيز درباره RFID مطرح مي‌شود. دستگاه‌هاي غيرمجاز ممكن است قادر به خواندن و حتي تغيير داده‌هاي تگ‌ها بدون اطلاع شخص صاحب آن شي باشند. كانال‌هاي جانبي مي‌توانند هنگام انتقال داده‌ها از تگ به اسكنر، اطلاعات RFID را دريافت كنند؛ اين امر مي‌تواند به مهاجم امكان دسترسي به رمزهاي عبور يا اطلاعات ديگر را فراهم كند. بعضي از ايالت‌ها براي محدود‌كردن فعاليت‌هايي كه ممكن است از فناوري RFID براي جمع‌آوري اطلاعات شخصي استفاده كنند، اساسنامه حريم خصوصي دارند.

اگر پس از خواندن اين مقاله تصميم گرفته‌ايد كه از RFID در كسب‌وكار خود استفاده كنيد؛ اما از شيوه انتخاب بهترين RFID براي هدف خود خبر نداريد، اين بخش مقاله براي شما نوشته شده است. در زير عواملي ذكر شده است كه بايد در انتخاب RFID مناسب در انديشه متخصصين بگيريد.

همان‌طوركه پيش‌تر اشاره كرديم، اين سيستم به‌طور معمول از امواج الكترومغناطيسي در باند فركانس پايين (LF)، فركانس بالا (HF) و فركانس فوق‌العاده بالا (UHF) استفاده مي‌كند. براي برقراري ارتباط مناسب، تگ‌ها و اسكنرها بايد در يك فركانس كار كنند.

پهناي باند يك منبع كمياب است و به دليل اين محدوديت، هر كشوري مقرراتي را تعيين مي‌كند كه مشخص‌كننده دامنه فركانس براي انتقال RFID هستند. هنگام انتخاب آنتن، مطمئن شويد محدوده فركانسي را كه براي منطقه شما قابل استفاده است انتخاب كرده‌ايد، در غير اين صورت سيستم شما كار نمي‌كند.

بيشتر آنتن‌هاي RFID به‌صورت مدور قطبي يا خطي قطبي هستند. وقتي مي‌گوييم آنتن‌ها به صورت خطي قطبي شده‌اند، منظورمان اين است كه آنتن‌ها امواج فركانس راديويي را در يك صفحه واحد (به صورت افقي يا عمودي) ارسال مي‌كنند. از طرف ديگر، آنتن هاي قطبي دايره‌اي، امواج فركانس راديويي را به صورت دوراني، در جهت عقربه‌هاي ساعت يا خلاف جهت عقربه‌هاي ساعت مي‌فرستند. وقتي آنتن‌ها رو‌به‌روي هم قرار مي‌گيرند، در همان راستا امواجي از خود ساطع مي‌كنند؛ ممكن است در جايي كه امواج با هم هم‌پوشاني دارند اشكال ايجاد شود. بنابراين مهم است كه قطبش آنتن‌ها را تعيين كنيد تا عملكرد RFID به حداكثر برسد.

آنتن‌هايي با بهره (gain) بيشتر را انتخاب كنيد. هرچه بهره بيشتر باشد، عرض پرتو نيز باريك‌تر است. اگرچه آنتن‌هاي با بهره بالاتر، منطقه باريك‌تري را ايجاد مي‌كنند؛ اما پرتو باريك مسافت بيشتري را طي خواهد كرد.

درنهايت، بايد گفت كه فناوري RFID در حال پيشرفت است و مي‌توان در آينده‌اي نه‌چندان دور موارد استفاده بيشتري از آن را مشاهده كرد. تاكنون مصارف خلاقانه‌ مختلفي براي آن در انديشه متخصصين گرفته شده؛ اما ممكن است شاهد استفاده از آن در مكان‌هاي ديگري نيز باشيم. به‌طور كلي، RFID راهي بسيار سريع و آسان براي مطالعه و رديابي موارد مختلف است و اميدواريم بتوانيم شاهد پيشرفت بيشتر آن باشيم زيرا اين مسئله مي‌تواند باعث كاهش ارزش آن نيز شود. درنتيجه، كم‌شدن ارزش نيز مي‌توان انتظار داشت از اين فناوري در كسب‌وكارهاي كوچك‌تر نيز استفاده شود.

انديشه متخصصين شما همراهان اخبار تخصصي، علمي، تكنولوژيكي، فناوري مرجع متخصصين ايران درباره اين فناوري چيست؟ آيا تا به‌حال از آن استفاده كرده‌ايد؟