آر اف آی دی چبست یا این سیستم چه کاربردی دارد؟  RFID
 
  این فناوری دارای کاربری های فراوانی است که از آن جمله می توان جهت شناسایی اشیاء، انسان یا حیوانات توسط ماشین و بدون     دخالت انسان استفاده می گردد و به نوعی هدف اساسی و اصلی سیستم های شناسایی خودکار، افزایش کارآیی، کاهش خطاء ورود اطلاعات و آزاد سازی زمان کارکنان برای انجام کارهای دیگری نظیر سرویس دهی بهتر به ارباب رجوع می باشد.
تابحال فناوری های مختلفی به منظور شناسایی خودکار طراحی و پیاده سازی شده اند که در زیر به برخی از آن ها اشاره شده است:

• کدهای میله ای
• کارت های هوشمند
• تشخیص صدا
• برخی فناوری های بیومتریک
• و.. 

 عبارات زیر را که ازسرنام کلماتی تشکیل یافته است را در زیر می بینید:

RFID= radio frequency identification 

 OCR= optical character recognition

.

مفهوم RFID
ابرای آشنایی بیشتر با فناوری RFID ابتدا چند تعریف را با یکدیگر مرور می کنیم:

• RFID با استفاده از ارتباطات مبتنی بر فرکانس های رادیویی امکان شناسایی خودکار، ردیابی و مدیریت اشیاء ، انسان و حیوانات را فراهم می نماید . عملکرد RFID وابسته به دو دستگاه تگ و  کدخوان است که جهت برقراری ارتباط بین یکدیگر از امواج رادیویی استفاده می نمایند . 
   
• به مجموعه ای از فناوری ها که در آنان برای شناسایی خودکار افراد و اشیاء از امواج رادیویی استفاده می گردد ،RFID گفته می شود .  از روش های مختلفی برای شناسایی افراد و اشیاء استفاده می شود. ذخیره شماره سریال منتسب به یک فرد و یا شی درون یک ریزتراشه که به آن یک آنتن متصل شده است ، یکی از متداولترین روش های شناسایی خودکار است .
  به تلفیق تراشه و آنتن ، تگ RFID و یا  فرستنده خودکار  RFID گفته می شود . تراشه به کمک آنتن تعبیه شده ، اطلاعات لازم جهت شناسایی آیتم مورد نظر را برای یک کدخوان ارسال می نماید . کدخوان امواج رادیویی برگردانده شده از تگ RFID را به اطلاعات دیجیتال تبدیل می نماید تا در ادامه ، امکان ارسال داده برای کامپیوتر و پردازش آن فراهم گردد.
   
•   RFID یک پلت فرم مهم جهت شناسایی اشیاء ، جمع آوری داده و مدیریت اشیاء را ارائه می نماید . پلت فرم فوق مشتمل بر مجموعه ای از فناوری های حامل داده و محصولاتی است که به مبادله داده بین حامل و یک سیستم مدیریت اطلاعات از طریق یک لینک فرکانس رادیویی کمک می نماید .  تگ های RFID با استفاده از یک فرکانس و بر اساس نیاز سیستم ( محدوده خواندن و محیط ) ، پیاده سازی می گردند . تگ ها به صورت فعال ( به همراه یک باطری ) و یا غیرفعال ( بدون باطری ) پیاده سازی می شوند  . تگ های غیرفعال، توان لازم جهت انجام عملیات را از میدان تولید شده توسط کدخوان می گیرند .
  کدخوان RFID ، معمولا” به یک کامپیوتر متصل می شود و دارای نقشی مشابه با یک اسکنر کد میله ای است . مسئولیت برقراری ارتباط لازم بین سیستم اطلاعاتی و تگ های RFID برعهده کدخوان RFID است.

شکل ۱ ، یک نمونه تگ RFID را نشان می دهد .

 

شکل ۱ : یک نمونه تگ RFID

.

شکل ۲، یک نمونه کدخوان RFID  بی سیم با برد ۸۰ متر را نشان می دهد.

RFIDنحوه کار  چگونه است؟
تگ و یا دستگاه فرستنده خودکار ، شامل یک مدار الکترونیکی است که که به شی مورد نظری که لازم است دارای یک کد شناسایی باشد، متصل می گردد . زمانی که تگ نزدیک و یا در محدوده کدخوان قرار می گیرد، میدان مغناطیسی تولید شده توسط کد خوان باعث فعال شدن تگ می گردد.
در ادامه، تگ بطور پیوسته اقدام به ارسال داده از طریق پالس های رادیویی می نماید .  در نهایت داده توسط کدخوان دریافت و توسط نرم افزارهای مربوطه نظیر برنامه های ERP (برگرفته شده از  Enterprise Resource Planning ) و SCMS (برگرفته شده از Supply Chain Management systems ) پردازش می گردد.
شکل ۳ نحوه انجام فرآیند فوق را نشان می دهد.

شکل  ۳ : نحوه کار RFID

.

 RFID بهتر است یا کد میله ای؟
RFID و کدمیله ای دو فناوری مختلف با کاربردهای متفاوت می باشند . علی رغم این که ممکن است وظایف این دو فناوری در برخی حوزه ها نقاط مشترکی داشته باشد ، وجود برخی تفاوت ها نیز به اثبات رسیده است :

•  فناوری استفاده شده جهت خواندن کدها : یکی از مهمترین تفاوت های کد میله ای و RFID ، تبعیت کدهای میله ای از  فناوری موسوم به ” خط دید ” است. این بدان معنی است که یک دستگاه اسکنر لازم است کد میله ای را ببیند تا بتواند آن را بخواند . بنابراین لازم است برای خواندن یک کد میله ای ، کد مورد نظر در دید اسکنر قرار بگیرد.
   در مقابل ، شناسایی مبتنی بر  فرکانس رادیویی به “خط دید ”  نیاز ندارد. تا زمانی که تگ های RFID  در محدوده قابل قبول کد خوان باشند ، امکان خواندن آنان وجود خواهد داشت .
   
• عدم امکان پویش کدشناسایی در صورت بروز مشکل برای برچسب حاوی کد میله ای : در صورتی که برچسب حاوی کد میله ای خراب ، کثیف و یا پاره گردد ، امکان پویش کد میله ای وجود نخواهد داشت . این وضعیت در رابطه با تگ های RFID صدق نخواهد کرد.
   
• فقدان اطلاعات تکمیلی : کدهای میله ای استاندارد صرفا”  قادر به شناسایی محصول و تولید کننده آن می باشند و منحصربفرد بودن کالا را تضمین نمی نمایند. به عنوان نمونه کد میله ای که بر روی یک ظرف شیر وجود دارد همانند سایر کدهای موجود بر روی سایر محصولات مشابه همان تولیدکننده  است . این کار، شناسایی محصولی را که تاریخ مصرف آن به اتمام رسیده است را غیرممکن می سازد .
   
• ماهیت خواندن کدها : امکان خواندن تعداد بسیار زیادی از تگ های RFID در یک زمان و بطور اتوماتیک وجود دارد. این در حالی است  که کدهای میله ای می بایست بطور دستی و یکی پس از دیگری پویش گردند.
   
• استفاده آسان و قابلیت اعتماد : در سیستم های مبتنی بر فناوری RFID، امکان خواندن تگ ها از مسافت بیشتری وجود دارد .همچنین درصد بروز خطاء در زمان خواندن کد کمتر از کدهای میله ای است . 
   

پیشینه  فناوری RFID  به چه زمانی تعلق دارد؟
RFID یک فناوری تائید شده از سال ۱۹۷۰ تا کنون است و به دلیل قیمت بالای آن تاکنون در برنامه های تجاری اندکی مورد استفاده قرار گرفته شده است. در صورتی که بتوان تگ ها را با قیمت مناسب تری تولید کرد، استفاده از فناوریRFID می تواند بسیاری از مسائل مرتبط با کدهای میله ای را برطرف نماید . با توجه به این که امواج رادیویی قادر به حرکت در بین اکثر مواد غیرفلزی می باشند، امکان استفاده از فناوری RFID در حوزه های گسترده تری  وجود دارد.

مزایت های استفاده از فناوری RFID
هم کدخوان ها و هم تگ ها می توانند دارای اندازه و شکل مختلفی باشند. با توجه به اندازه کوچک تگ ها و آزادی عمل جهت حرکت آنان، سازمان ها و موسساتی که علاقه مند به استفاده از این فناوری می باشند از انعطاف بالائی در این رابطه برخوردار خواهند بود.
برخی از مزایای بکارگیری فناوری RFID عبارتند از :

• تگ ها می توانند مخفی باشند و یا در اکثر مواد جاسازی شوند .
• با توجه به این که تگ ها در ابعاد و اشکال مختلف ارائه می شوند، کاربران می توانند با توجه به نیاز خود یکی از آنان را انتخاب نمایند.
• جهت خواند کد لازم نیست که تگ در معرض دید مستقیم کدخوان قرار بگیرد.
• با توجه به ماهیت تگ ها ( عدم نیاز به  تماس مستقیم )، استهلاک و فرسودگی وجود نخواهد داشت.
• امکان دستکاری کدهای سریال ذخیره شده در تگ ها وجود نخواهد داشت.

برخی از کاربردها و موارد استفاده از فناوری RFID
از فناوری RFID در بسیاری از ساختمان های اداری و به منظور کنترل تردد کارکنان در بخش های مجاز و غیرمجاز استفاده می گردد. تعداد زیادی از فروشندگان کالا به منظور مراقبت الکترونیکی از محصولات خود در مقابل سرقت از این فناوری استفاده می نمایند. برخی نهادی دولتی نیز برای نظارت و کنترل متخلفین از فناوری فوق استفاده می نمایند.
برخی  دیگر از کاربردهای فناوری RFID عبارتند از : 

• کنترل موجودی
• کنترل دستیابی
• تحلیل آزمایشگاهی
• کنترل تعداد دور. به عنوان نمونه، ثبت اتوماتیک تعداد دفعاتی که یک دونده می بایست طی نماید 
• ثبت زمان و مکان تردد. به عنوان نمونه، ثبت اتوماتیک زمان و مکان گشت زنی برای برخی مشاغل خاص 
• شناسایی خودرو
• امنیت ساختمان ها
• ردیابی دارایی ها
• کنترل ترافیک، ردیابی رانندگان متخلف و ثبت اتوماتیک نخلفات
• سیستم  های حمل و نقل
• و موارد متعدد دیگر

 

اجزاء تشکیل دهنده یک سیستم RFID چیست:

• بررسی کننده 
• کنترل کننده
  
  سیستم های RFID از فناوری مبادله اطلاعات بی سیم برای شناسایی انحصاری اشیاء ، انسان و حیوانات استفاده می نمایند. توانمندی این گونه سیستم ها با بکارگیری سه عنصر اساسی زیر است.

• تگ (که به آن فرستنده خودکار و یا Transponder نیز گفته می شود)، شامل یک تراشه نیمه هادی، یک آنتن و در برخی موارد یک باطری است.
  

• بررسی کننده ( که به آن کدخوان و یا دستگاه نوشتن و خواندن نیز گفته می شود )، شامل یک آنتن ، یک ماژول الکترونیکی RF و یک ماژول کنترلی است.

  بررسی کننده RFID را می توان به منزله کامپیوترهای کوچکی در نظر گرفت که از سه بخش اساسی زیر تشکیل می گردد :

• یک آنتن

• یک ماژول الکترونیک RF که مسئول برقراری ارتباط با تگ RFID است .

• یک ماژول کنترل کننده الکترونیکی که مسئولیت ارتباط با کنترل کننده را برعهده دارد .

یک بررسی کننده RFID به عنوان یک پل بین تگ RFID و کنترل کننده عمل می نماید و دارای وظایف زیر است :

• خواندن محتویات داده یک تگ RFID

• نوشتن داده در تگ ( در خصوص تگ های هوشمند )

• رله و یا باز انتشار داده برای کنترل کننده و بالعکس

• تامین انرژی مورد نیاز تگ ( در خصوص تگ های غیرفعال )

علاوه بر انجام عملیات فوق ، بررسی کننده های پیچیده تر RFID قادر به انجام سه عملیات مهم دیگر نیز می باشند .

• مقابله با تصادم : حصول اطمینان از ارتباطات همزمان با چندین تگ

• تائید تگ ها : پیشگیری از سوء استفاده احتمالی و دستیابی غیرمجاز به سیستم

• رمزنگاری : حصول اطمینان از یکپارچگی داده

در شکل ۲ ، چندین نمونه بررسی کننده ( کدخوان ) RFID  نشان داده شده است .

 

• کنترل کننده ( که به آن هاست نیز گفته می شود)، اغلب یک کامپیوتر شخصی و یا ایستگاه کاری است که بر روی آن بانک اطلاعاتی و نرم افزار کنترلی اجراء شده است.

 

کنترل کننده های RFID به منزله مغز متفکر یک سیستم RFID عمل می نمایند. از این دستگاه ها به منظور اتصال شبکه ای چندین بررسی کننده و تمرکز در پردازش اطلاعات استفاده می گردد . کنترل کننده در هر شبکه ، اغلب یک کامپیوتر شخصی و یا یک ایستگاه کاری است که بر روی آن بانک اطلاعاتی و یا سیستم نرم افزاری اجراء شده است (و یا شبکه ای از این ماشین ها).
کنترل کننده بر اساس اطلاعات دریافتی قادر به انجام عملیات مختلفی با توجه به نوع سیستم RFID می باشد  : 

• نگهداری و به روزرسانی سازی موجودی کالا و اعلام اتوماتیک به واحد تدارکات ( در مواردی که موجودی یک کالا از سقف تعیین شده کاهش پیدا می نماید ) .

• ردیابی جابجائی اشیاء در یک سیستم و حتی تغییر مسیر آنان ( نظیر سیستم تسمه نقاله در یک برنامه صنعتی )

• بررسی هویت و اعطاء مجوزها

• به روز رسانی حساب کاربران

• و …