فناوری RFID چیست؟

امروزه ضرورت شناسايی خودکار عناصر و جمع آوری داده مرتبط به آنان بدون نياز به دخالت انسان جهت ورود اطلاعات در بسياری از عرصه های صنعتی ، علمی ، خدماتی و اجتماعی احساس می شود . در پاسخ به اين نياز تاکنون فناوری های متعددی طراحی و پياده سازی شده است . 

به مجموعه ای از  فناوری ها که از آنان برای شناسايی اشياء ، انسان و حیوانات توسط ماشين استفاده می گردد ، شناسايی خودکار و يا به اختصار Auto ID  گفته می شود .  هدف اکثر سيستم های شناسايی خودکار، افزایش کارآيی، کاهش خطاء ورود اطلاعات  و آزاد سازی زمان کارکنان برای انجام کارهای مهمتر نظیر سرویس دهی بهتر به مشتریان است. 

تاکنون فناوری های مختلفی به منظور شناسايی خودکار طراحی و پياده سازی شده است. کدهای ميله ای ، کارت های هوشمند ، تشخیص صدا ، برخی فناوری های بيومتريک، OCR  و RFID  نمونه هايی در اين زمينه می باشند . 

آشنايی اولیه با فناوری RFID

اجازه دهيد برای آشنايی بيشتر با فناوری RFID چندین تعريف از آن را با یکدیگر مرور نمائيم :

•  RFID با استفاده از ارتباطات مبتنی بر فرکانس های راديويی امکان شناسايی خودکار ، رديابی و مديریت اشياء ، انسان و حيوانات را فراهم می نماید. عملکرد RFID وابسته به دو دستگاه تگ و  کدخوان است که جهت برقراری ارتباط بين يکديگر از امواج راديويی استفاده می نمایند .  
•   به مجموعه ای از فناوری ها که در آنان برای شناسايی خودکار افراد و اشياء از امواج راديويی استفاده می گردد ،RFID گفته می شود .  از روش های مختلفی برای شناسايی افراد و اشياء استفاده می شود. ذخيره شماره سريال منتسب به يک فرد و يا شی درون یک ريزتراشه که به آن یک آنتن متصل شده است ، يکی از متداولترین روش های شناسايی خودکار است . 
•  به تلفيق تراشه و آنتن ، تگ RFID و يا  فرستنده خودکار  RFID گفته می شود . تراشه به کمک آنتن تعبيه شده ، اطلاعات لازم جهت شناسايی آيتم مورد نظر را برای يک کدخوان ارسال می نماید . کدخوان امواج راديويی برگردانده شده از تگ RFID را به اطلاعات ديجيتال تبدیل می نماید تا در ادامه ، امکان ارسال داده برای کامپيوتر و پردازش آن فراهم گردد. 
• RFID يک پلت فرم مهم جهت شناسايی اشياء ، جمع آوری داده و مديريت اشياء را ارائه می نماید. پلتفرم فوق مشتمل بر مجموعه ای از فناوری های حامل داده و محصولاتی است که به مبادله داده بین حامل و يک سيستم مديريت اطلاعات از طریق یک لینک فرکانس راديويی کمک می نماید .  تگ های RFID با استفاده از يک فرکانس و بر اساس نياز سيستم ( محدوده خواندن و محيط ) ، پياده سازی می گردند . تگ ها به صورت فعال ( به همراه يک باطری ) و یا غيرفعال ( بدون باطری ) پياده سازی می شوند  . تگ های غيرفعال، توان لازم جهت انجام عمليات را از ميدان توليد شده توسط کدخوان می گيرند . 

کدخوان RFID ، معمولا" به یک کامپيوتر متصل می شود و دارای نقشی مشابه با یک اسکنر کد میله ای است. مسئوليت برقراری ارتباط لازم بين سيستم اطلاعاتی و تگ های RFID برعهده کدخوان RFID است.

RFID چگونه کار می کند ؟ 

تگ و يا دستگاه فرستنده خودکار ، شامل يک مدار الکترونيکی است که به شی مورد نظری که لازم است دارای یک کد شناسايی باشد، متصل می گردد . زمانی که تگ نزدیک و یا در محدوده کدخوان قرار می گيرد، میدان مغناطيسی تولید شده توسط کد خوان باعث فعال شدن تگ می گردد  .

در ادامه ، تگ بطور پيوسته اقدام به ارسال داده از طریق پالس های راديويی می نماید.  در نهايت داده توسط کدخوان دريافت و توسط نرم افزارهای مربوطه  نظیر برنامه های ERP (Enterprise Resource Planning)و (SCMS (Supply Chain Management systems پردازش می گردد .

اجزای سیستم مبتنی بر RFID

• سخت­ افزار

شناسه یا تگ (TRANSPONDER-TAG): شامل یک حافظه بسیار کوچک و آنتن مربوطه می­باشد و به فرم­های مختلفی چون برچسب ، جاکلیدی، کارت و غیره به بازار عرضه می­شود. تگ­ها قادرند که اطلاعات را بر روی حافظه خود ذخیره نمایند تا در موارد لزوم از آنها جهت شناسائی استفاده شود.

داده ­خوان (READER) : اینسخت­افزار قادر است که اطلاعات را بر روی تگ­ها نوشته یا از روی آنها بخواند.

• نرم­ افزار

نرم ­افزار سیستم RFID علاوه بر اینکه پردازش، ذخیره و بازیابی اطلاعات در پایگاه اطلاعاتی را مدیریت می ­نماید، وظیفه کنترل و صدور فرمان جهت تبادل اطلاعات از داده ­خوان به تگ یا بالعکس را نیز برعهده دارد. بنابراین بخش نرم ­افزار در یک سیستم مبتنی بر RFID نقش اساسی داشته و بدون وجود نرم­ افزار، سخت ­افزارهای سیستم RFID بلااستفاده خواهند بود.

تجهیزات مورد نیاز

بطور کلی فناوری RFID از تجهیزات ذیل جهت خود استفاده می‌کند:

• شناسه یا Tag
• بازخوان بر چسب یا Reader
• آنتن
• نرم‌افزار مدیریت اطلاعات

با توجه به اینکه این سیستم‌ها بر مبنای تغییرات امواج مغناطیسی و یا فرکانس‌های رادیویی کار می‌کنند، جهت تقویت سیگنال‌های موجود در محیط گاهی اوقات از آنتن (تقویت کننده سیگنال) نیز استفاده می‌شود.

آيا  فناوری RFID  يک فناوری جديد است ؟

RFID يک فناوری تائيد شده از سال 1970 تا کنون است و به دليل قيمت بالای آن تاکنون در برنامه های تجاری اندکی مورد استفاده قرار گرفته شده است. در صورتی که بتوان تگ ها را با قيمت مناسب تری تولید کرد، استفاده از فناوری RFID می تواند بسیاری از مسائل مرتبط با کدهای ميله ای را برطرف نماید. با توجه به این که امواج راديويی قادر به حرکت در بین اکثر مواد غیرفلزی می باشند، امکان استفاده از فناوری RFID در حوزه های گسترده تری  وجود دارد .

برخی از کاربردهای RFID

• حمل و نقل فرودگاهها ، بزرگراه ها

مکان­ یابی کامیونها و ماشین­های حمل بار - کنترل چمدان­های مسافران و صدور کارت پرواز - سیستم­های خودکار عوارض بزرگراه و...

• مدیریت زنجیره تامین

انبارداری، کنترل اموال، مکان­یابی، کنترل چرخه تولید ، فروش و بازرگانی، خدمات پس از فروش و ...

• سیستم­های امنیتی و کنترل سطوح دسترسی

سیستم مدیریت امنیت جامع مراکز تجاری، اداری، مکان­یابی پرسنل، سیستم­های کنترل ورود و خروج پرسنل، سیستم­های اتوماتیک پارکینگ و ...

• سیستم­های پرداخت

پرداخت هزینه مترو ، بلیط اتوبوس ، سیستم­های اعتباری اماکن مختلف ، هتل­ها و ...

• مدارک شناسائی و گواهینامه­ ها

گذرنامه الکترونیکی، کارت ملی هوشمند، گواهینامه رانندگی هوشمند و ...

برخی  ديگر از کاربردهای فناوری RFID عبارتند از : 

•  کنترل موجودی
• کنترل دستيابی
• تحليل آزمايشگاهی
• کنترل تعداد دور . به عنوان نمونه ، ثبت اتوماتیک تعداد دفعاتی که يک دونده می بايست طی نماید 
•  ثب زمان و مکان تردد .  به عنوان نمونه ، ثبت اتوماتيک زمان و مکان گشت زنی برای برخی مشاغل خاص 
•  شناسايی خودرو
•  امنيت ساختمان ها
•  رديابی دارايی ها
• کنترل ترافيک ، رديابی رانندگان متخلف و ثبت اتوماتیک نخلفات
•  سيستم  های حمل و نقل

علاوه بر این از فن­اوری RFID جهت اتوماسیون طیف وسیعی ازفرآیندها در صنایع گوناگون استفاده می­شود که برخی از آنها عبارتند از:

• هم­ اکنون از فن­آوری RFID، در بسیاری از کتابخانه ­های معتبر دنیا جهت پیاده­سازی اتوماسیون جامع فرآیندهای مربوطه استفاده می­شود که افزایش کیفیت سرویس­دهی به مخاطبان یکی از مهمترین مزایای بهره­برداری از این فن­آوری می­باشد.
• 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 الکترونيکی 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 . 

فواید استفاده از فناوری RFID در صنایع غذایی

تولیدکننده محصولات غذایی قبل از به کارگرفتن فناوری RFID بایستی تمامی گزینه‌های پیش روی خود را بسنجد. آیا در تولید محصول شرایط لازم‌الاجرا وجود دارد؟اگر اینطور است باید به دنبال باصرفه ترین راه حلی که شرایط لازم را برآورده می‌کند بود،اما اگر شرط لازم‌الاجرایی وجود ندارد،تولید کننده محصول باید معین کند کدامیک سودمندتر است:استفاده از برچسب‌های RFID یا کنار گذاشتن گزینه استفاده از برچسب‌ها و ادامه بهره‌گیری از بارکد.

با تکامل فناوری RFID تولیدکنندگان محصولات مواد غذایی فواید بیشتری را در استفاده از این فناوری در صنایع خود مشاهده می‌کنند.با توجه به اینکه این فناوری از سوی بازار به شکل گسترده‌تری در حال پذیرفته شدن است قیمتهای عرضه این فناوری کاهش خواهد یافت و به این ترتیب تولیدکنندگان آسانتر می‌توانند از این تجهیزات استفاده نمایند.

بهره‌گیری از فناوری RFID می تواند به بهبود نظارت بر موجودی کالاها و راحتی بیشتر مشتریان در استفاده از آنها بینجامد.علاوه بر این برچسب هایRFID قادر به ذخیره اطلاعات ارزشمندی نظیر تاریخ انقضای محصول هستند که به فروشندگان جزء اجازه می‌دهد خدمات بهتری به مشتریان خود ارائه کنند.
 

کاربرد RFID در سیستم کتابخانه

کتابخانه‌های رسمی و عمومی همواره با افزایش مدیریت بر اموال کلکسیونشان و حفظ و بهبود خدمات به مشتری روبرو بوده‌اند.طی بیست سال گذشته کتابخانه‌ها خدمات خود را به مراجعین از کتابهای ساده و دوره‌ای تا وسایل Multi-Media همچون CDها و DVDها گسترش داده‌اند.

همچنین تعداد زیادی کتابخانه کامپیوترهایی برای مراجعین فراهم می‌کنند تا از اینترنت به عنوان منبع دیگر اطلاعات استفاده کنند.

افزایش منابع کتابخانه‌ها باعث توجه بیشتر به مسئله امنیت اموال و نگهداری آنها و همچنین بهبود سطوح خدمات مراجعین است، در این هنگام مسئولان که سیستم کتابخانه را مدیریت می‌کنند در جستجوی راههایی هستند تا هزینه اجرا و استفاده از منابع Multi-Media و کامپیوتری را کاهش دهند.

به این منظور تکنولوژی RFID راه حلهای زیادی دارد که نوار مغناطیسی و بارکدها به سادگی نمی‌توانند انجام دهند. 

آیا RFID بهتر از کد ميله ای است ؟

RFID و کدميله ای دو فناوری مختلف با کاربردهای متفاوت می باشند . علی رغم این که ممکن است وظايف این دو فناوری در برخی حوزه ها نقاط مشترکی داشته باشد ، وجود برخی تفاوت ها نیز به اثبات رسیده است :

•  نوع فناوری استفاده شده جهت خواندن کدها : يکی از مهمترین تفاوت های کد میله ای و RFID ، تبعيت کدهای ميله ای از  فناوری موسوم به " خط دید " است . این بدان معنی است که یک دستگاه اسکنر لازم است کد ميله ای را ببيند تا بتواند آن را بخواند. بنابراین لازم است برای خواندن یک کد ميله ای ، کد مورد نظر در ديد اسکنر قرار بگيرد. در مقابل ، شناسايی مبتنی بر  فرکانس راديويی به "خط ديد "  نیاز ندارد. تا زمانی که تگ های RFID  در محدوده قابل قبول کد خوان باشند ، امکان خواندن آنان وجود خواهد داشت . 
• عدم امکان پويش کدشناسايی در صورت بروز مشکل برای برچسب حاوی کد ميله ای: در صورتی که برچسب حاوی کد میله ای خراب ، کثيف و يا پاره گردد ، امکان پويش کد ميله ای وجود نخواهد داشت . این وضعيت در رابطه با تگ های RFID صدق نخواهد کرد.
•  فقدان اطلاعات تکميلی: کدهای ميله ای استاندارد صرفا"  قادر به شناسايی محصول و توليد کننده آن می باشند و منحصربفرد بودن کالا را تضمین نمی نمایند . به عنوان نمونه کد ميله ای که بر روی یک ظرف شیر وجود دارد همانند سایر کدهای موجود بر روی سایر محصولات مشابه همان توليدکننده  است . این کار ، شناسايی محصولی را که تاریخ مصرف آن به اتمام رسيده است را غيرممکن می سازد .
• ماهيت خواندن کدها: امکان خواندن تعداد بسيار زيادی از تگ های RFID در یک زمان و بطور اتوماتیک وجود دارد . این در حالی است  که کدهای ميله ای می بايست بطور دستی و يکی پس از ديگری پويش گردند .
• استفاده آسان و قابليت اعتماد : در سيستم های مبتنی بر فناوری RFID ، امکان خواندن تگ ها از مسافت بيشتری وجود دارد .همچنين درصد بروز خطاء در زمان خواندن کد کمتر از کدهای ميله ای است .  

مزایای بکارگیری 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 نيست که تگ در معرض ديد مستقیم کدخوان قرار بگیرد .
•  با توجه به ماهيت تگ ها ( عدم نیاز به  تماس مستقیم ) ، استهلاک و فرسودگی وجود نخواهد داشت .
•  امکان دستکاری کدهای سریال ذخيره شده در تگ ها وجود نخواهد داشت .

مزایای استفاده از فناوری RFID

مزایای استفاده از این تکنولوژی به شرح ذیل است:

• کاهش هزینه‌ها (کاهش فعالیت‌های دستی و افزایش سرعت)اتوماسیون (بدون توقف)
• کاهش خطا
• کنترل فرایندهای غیرقابل رویت
• امکان به روز رسانی بر چسب‌ها بدون دخالت دست
• امنیت
• یکپارچگی
   

فواید RFID Tag نسبت به بارکدها و نوارهای مغناطیسی عبارتند از:

• اسکن و ذخیره شدن سریعتر داده‌ها
• راههای ساده و آسان تر برای مراجعین تا خود بتوانند از شرایط منابع مطلع شوند
• سرعت اطلاع رسانی بالا
• کاهش قابل ملاحظه در تعداد هشدارهای غلط سنسورها در هنگام خروج
• سرعت بالا و کاهش زمان جستجو برای کارکنان
• خودکار سازی بازگشت منابع و طبقه‌بندی شدن دوباره آنها برای دسترسی بهتر مراجعه کنندگان
• دارای یک چرخه بهتر نسبت به بارکدها

معایب

• نبود استاندارد معتبر که موجب عدم توسعه آن شده است.
• هزینه راه‌اندازی این سیستم در مقایسه با سیستم‌های دیگر بیشتر است.
• ممکن است با سایر فرکانس‌ها و فلزات تداخل ایجاد کند.
• عدم شناسایی در محیط‌های مایع و حایل‌های فلزی در بعضی از برچسب‌ها
• تجاوز به حریم خصوصی افراد (می توان به طور غیرمحسوس حریم خصوصی افراد را کنترل کرد)

در پايان بد نيست به اين نکته نیز اشاره نمائيم که يکی از چالش های مهم توليد کنندگان RFID و کاربران، فقدان استانداردهای لازم در این صنعت است. به عنوان نمونه سيستم های RFID استفاده شده در صنايع خرده فروشی دارای تفاوت اساسی با سيستم هايی می باشند که از آنان به منظور کنترل دستيابی استفاده می گردد .

منبع: ایران RFID

باشگاه خبرنگاران جوان