مقاله کوتاهی برای معرفی شما با RFID

صحبت از RFID شد، بسیاری از دوستان تا به حال نام آن را نشنیده اند یا شنیده اند اما نمی دانند چیست. وقتی در سوپرمارکت چک می کنیم، صندوقدار می تواند محصول را با موجی از اسکنر بارکد شناسایی کند. وقتی از ایستگاه عوارض بزرگراه عبور می کنیم، هزینه را می توان به طور خودکار بدون توقف کسر کرد. وقتی کتاب‌هایی را از کتابخانه امانت می‌گیریم، مدیر می‌تواند با یک اسکن نوری ثبت نام را تکمیل کند. این لحظات مشترک همه یک "قهرمان نامرئی" - RFID را پنهان می کنند.

RFID در واقع مدتها پیش متولد شد و بی سر و صدا به همه اقشار جامعه در هر گوشه ای خدمت می کرد. RFID مخفف Radio Frequency Identification است و نام چینی آن شناسایی فرکانس رادیویی بی سیم است. به زبان ساده، این یک فناوری شناسایی خودکار غیر تماسی است که می‌تواند بدون دخالت انسان، شناسایی اطلاعات را محقق کند.

توسعه RFID

کاربرد RFID را می توان به جنگ جهانی دوم ردیابی کرد، زمانی که ارتش ایالات متحده از آن برای شناسایی هواپیماهای متفقین برای جلوگیری از اصابت تصادفی به نیروهای دوست استفاده کرد. در دهه 1980 شروع به رشد کرد و به تدریج به بلوغ رسید. علاوه بر ارتش، در بسیاری از صنایع دیگر، افراد نیاز به شناسایی اقلام مختلف دارند. به همین دلیل باید برچسب های زیادی به اقلام چسبانده شود و اطلاعات زیادی روی برچسب ها درج شود. این اتلاف وقت و نیروی انسانی است و میزان خطای داده ها نسبتاً بالاست. بنابراین برای صرفه جویی در نیروی کار و آزاد کردن دست خود، مردم شروع به جستجوی روشی کردند که بتواند به طور خودکار شناسایی شود و RFID به وجود آمد. این به افراد کمک می کند بسیاری از مشکلات مانند سرعت ورودی دستی پایین، نرخ خطای بالا، شدت کار بالا، کار ساده و تکراری و غیره را حل کنند و همچنین زمان واقعی و دقت سیستم اطلاعات را بهبود می بخشد و راحتی زیادی را برای کار صنایع مختلف به ارمغان می آورد.

ترکیب RFID

ترکیب RFID بسیار ساده است و از سه جزء تشکیل شده است: برچسب الکترونیکی، آنتن و خواننده. اینها همه بخش های ضروری RFID برای تکمیل کار آن هستند.

برچسب الکترونیکی

برچسب الکترونیکی یک دستگاه میکرو است که اطلاعات مورد نظر (مانند شناسه، داده های ویژگی) را که معادل "کارت شناسایی بی سیم" است، ذخیره می کند. عملکرد اصلی آن دریافت انرژی، تجزیه دستورالعمل ها و داده های بازخورد است.

آنتن

آنتن کانال انتقال فیزیکی انرژی و سیگنال بین خواننده و برچسب است. وظیفه اصلی آن ارسال و دریافت سیگنال است.

 

خواننده

خواننده یک فرستنده گیرنده دیجیتال است که مسئول شروع ارتباطات، پردازش سیگنال ها و مدیریت تعامل داده هاست که معادل "کارت خوان بی سیم" است.

 

اصل کار RFID

اصل کار RFID پیچیده نیست. زبان ارتباط بین RFID و ریدر امواج الکترومغناطیسی است. خواننده، آنتن و برچسب الکترونیکی انتقال انرژی و تعامل داده ها را از طریق امواج الکترومغناطیسی درک می کنند. رابطه منطقی را می توان به صورت زیر خلاصه کرد: خواننده دستورالعمل ها را ارسال می کند و سیگنال بازگشت برچسب را تحت کنترل میزبان دریافت می کند، آنتن وظیفه انتشار و دریافت امواج الکترومغناطیسی را بر عهده دارد و برچسب الکترونیکی به طور غیرفعال یا فعال به اطلاعات پاسخ می دهد و بازخورد می دهد.

برچسب الکترونیکی RFID

برچسب الکترونیکی معادل "کارت شناسایی" RFID است. عمدتاً دارای دو فضای ذخیره‌سازی است - منطقه شناسه «شماره کارت شناسایی» (UID) منحصربه‌فرد جهان را ذخیره می‌کند، که توسط کسی قابل تغییر نیست. ناحیه داده‌های کاربر مانند یک دفترچه یادداشت است که می‌توانید به دلخواه در آن بنویسید و ترسیم کنید تا همه بتوانند اطلاعات مورد نیاز خود را ذخیره کنند. آنتن
آنتن معادل "دهان" و "گوش" RFID است که وظیفه ارسال و دریافت سیگنال های امواج الکترومغناطیسی را بر عهده دارد و به RFID امکان "چت" با خواننده را می دهد. خواننده
خواننده معادل "مترجم" RFID است. خواننده ابتدا سیگنالی را از طریق آنتن ارسال می کند. پس از دریافت آن، RFID اطلاعات موجود در تگ را از طریق آنتن به خواننده برمی گرداند. در نهایت، خواننده اطلاعات را برای تکمیل شناسایی به میزبان منتقل می کند.

فرکانس RFID

RFID را می توان بر اساس فرکانس به چهار دسته تقسیم کرد: فرکانس پایین، فرکانس بالا، فرکانس فوق-بالا و مایکروویو. فرکانس های مختلف ویژگی های متفاوتی دارند و در سناریوهای مختلف نقش منحصر به فردی را ایفا می کنند.

 

فرکانس پایین- (125 کیلوهرتز)

مانند یک فرد آهسته حرکت-، که به آرامی صحبت می کند، خواننده باید در فاصله 1.2 متری برای شنیدن واضح باشد. اما دارای نفوذ قوی است و نمی‌تواند توسط موانعی غیر از فلز مسدود شود، مناسب برای صحنه‌های نزدیک، مانند پارکینگ و کنترل دسترسی.

فرکانس بالا (13.56 مگاهرتز)

مانند یک "مسلسله" با سرعت صحبت سریع، اما فاصله انتقال نیز حدود 1.2 متر است. اغلب می توان آن را در امانت گرفتن کتاب کتابخانه و مدیریت تدارکات پزشکی مشاهده کرد.

فرکانس بسیار{0}بالا (860-960 مگاهرتز)

مانند "صدای بلند + دهان سریع"، حتی اگر در فاصله 4 متری بایستد، می تواند ارتباط برقرار کند و منبع تغذیه خود را دارد (فعال)، مناسب برای صحنه هایی که نیاز به شناسایی سریع دارند مانند خطوط تولید و مدیریت کانتینر.
مایکروویو (2.45 گیگاهرتز، 5.8 گیگاهرتز)
مانند یک "قهرمان-دوی مسافت طولانی"، می تواند تا بیش از 100 متر ارسال کند و شناسایی وسیله نقلیه سیار و کنترل دسترسی از راه دور به آن متکی است.

فعال و منفعل

فاصله انتقال اطلاعات تنها به فرکانس بستگی ندارد، بلکه به بسیاری از عوامل دیگر نیز بستگی دارد. برای مثال روش تامین انرژی که در ادامه معرفی می شود یکی از عوامل تعیین کننده است. RFID بر اساس روش تامین انرژی به دو نوع RFID فعال و RFID غیرفعال تقسیم می شود که در روش ارتباطی نیز با روش فعال (اکتیو) و روش غیرفعال (غیرفعال) مطابقت دارد.

 

فرکانس پایین

فرکانس پایین عموماً غیرفعال است. برچسب های الکترونیکی غیرفعال منبع تغذیه خود را ندارند و فاقد منبع انرژی هستند. آنها نمی توانند فعالانه صحبت کنند. آنها به خواننده نیاز دارند تا امواج رادیویی را به آنها منتقل کند. آنها از جریان القایی دریافتی برای گفتن اطلاعات خود به خواننده استفاده می کنند. آنها به خانواده منفعل تعلق دارند. اگرچه فرکانس پایین به آرامی و آرام صحبت می کند، اما صدای آنها نفوذ قوی دارد. موانع عمومی به جز فلز نمی توانند ارتباط بین آنها و خواننده را مسدود کنند. اما به دلیل فاصله ارتباطی محدودی که دارند، معمولا در زمینه مدیریت حیوانات خانگی، مدیریت رویدادهای سوارکاری ورزشی و ... فعالیت دارند که نیاز به فاصله زیاد ندارند.

 

فرکانس بالا

فرکانس بالا عموماً غیرفعال است. علاوه بر فلز، سیگنال می تواند از بیشتر مواد نیز عبور کند، اما این موانع فاصله انتشار صدای آنها را کاهش می دهد. آنها در شارژ خودکار پارکینگ، کنترل دسترسی هتل و جامعه، مدیریت کتابخانه و مکان های دیگر استفاده می شوند.

 

UHF

UHF عموماً غیرفعال است و سیگنال های UHF نمی توانند به فلز نفوذ کنند. فلز تاثیر قابل توجه و قوی بر سیگنال های RFID UHF دارد و یکی از رایج ترین منابع تداخل در کاربردهای UHF RFID است. UHF به طور کلی در اتوماسیون خطوط تولید، مدیریت بسته های حمل و نقل هوایی، مدیریت کانتینر، مدیریت بسته های راه آهن و سایر مکان هایی با سرعت انتقال بالا مورد استفاده قرار می گیرد.

 

ساده ترین راه برای تشخیص فعال و غیرفعال این است که ببینیم آیا برچسب الکترونیکی منبع تغذیه خاص خود را دارد یا خیر. برچسب ها با منبع تغذیه خود فعال هستند، در حالی که برچسب های بدون منبع تغذیه غیرفعال هستند

 

مایکروویو

مایکروویوها عموماً فعال هستند و برچسب های الکترونیکی مایکروویو منبع تغذیه خاص خود را دارند. برای دستیابی به نرخ صحبت فرکانس نسبتاً بالا، آنها باید منبع تغذیه خود را برای تأمین انرژی داشته باشند. همچنین به دلیل منبع تغذیه خودشان است که می توانند به طور فعال سیگنال های فرکانس رادیویی را به خواننده ارسال کنند و منبع تغذیه خودشان می تواند سیگنال های آنها را به دورتر منتقل کند. مایکروویو RFID به طور گسترده‌تری در شناسایی وسایل نقلیه سیار، کنترل از راه دور الکترونیکی و سایر مکان‌هایی که نیازهای بالایی برای سرعت انتقال و فاصله انتقال وجود دارد، استفاده می‌شود. به عنوان مثال، جمع‌آوری خودکار عوارض خودروهای{4}}سرعت بالا ETC را در نظر بگیرید. از آنجایی که وسیله نقلیه هنگام حرکت سریعتر حرکت می کند، به یک مایکروویو RFID با سرعت صحبت بیشتر نیاز است. مالک برچسب الکترونیکی مایکروویو را در ماشین می چسباند. برچسب الکترونیکی مایکروویو منبع تغذیه خاص خود را دارد و در هر زمان امواج الکترومغناطیسی را از طریق آنتن ساطع می کند تا مکان خود را مشخص کند. هنگامی که وسیله نقلیه از ایستگاه عوارض عبور می کند، خواننده سیگنالی را از طریق آنتن خود ارسال می کند تا اطلاعات خودرو را به دست آورد. برچسب الکترونیکی مایکروویو اطلاعات خودرو را به خواننده منتقل می کند. خواننده اطلاعات را دریافت می کند و هزینه های پرداختی را با توجه به مدل خودرو و مسافت محاسبه می کند و سپس اطلاعات پردازش شده (عوارض) را به برچسب الکترونیکی مایکروویو ارسال می کند. سپس خودرو می تواند پس از پرداخت هزینه توسط مالک عبور کند. کل فرآیند به سرعت 2 ثانیه است که بسیار کارآمد است.

برنامه های کاربردی RFID

همه اقشار از محبوبیت و کاربرد فناوری RFID بهره زیادی برده اند. به عنوان مثال، صنعت خرده فروشی سنتی برای مدیریت موجودی به بارکدها متکی است که نیاز به اسکن دستی هر کالا دارد. نه تنها ناکارآمد است (موجودی یک سوپرمارکت بزرگ به مساحت 1000 متر مربع ممکن است چندین ساعت یا حتی 1 روز طول بکشد)، بلکه به راحتی می توان داده های موجودی را به دلیل اسکن از دست رفته یا اشتباه مخدوش کرد، که به نوبه خود باعث ایجاد مشکلات "عدم موجودی" یا "بازگشتگی" می شود. پس از پذیرش فناوری RFID، برچسب‌های RFID می‌توانند کل داده‌های چرخه عمر کالاها مانند انبارداری، قفسه‌بندی، فروش و مرجوعی را ثبت کنند و سیستم وضعیت موجودی را در زمان واقعی به‌روزرسانی می‌کند. فروشگاه‌ها می‌توانند به دقت درک کنند که «کدام کالاها در قفسه‌ها هستند، کدام کالاها در انبار هستند، و کدام‌ها در شرف فروخته شدن هستند»، از «فقدان موجودی کاذب» (کالاها در واقع در انبار هستند اما در قفسه‌ها نیستند) یا ذخیره بیش از حد به دلیل تاخیر اطلاعاتی و بهبود بازده گردش موجودی 20٪ - 50٪ اجتناب کنند.

 

در صنعت انبارداری و لجستیک، ورود و خروج کالا در گذشته نیازمند فرم های شمارش و ثبت دستی بود که نه تنها نیروی انسانی و زمان زیادی را مصرف می کرد. اکنون که فناوری RFID به کار گرفته شده است، لیفتراک‌ها می‌توانند به سرعت اطلاعات محموله را بین جابجایی و تخلیه بار بخوانند و اطلاعات ورودی و خروجی محموله را به تابلوی تجسم داده‌های بزرگ منتقل کنند. مدیران انبار کارخانه می توانند وضعیت عملیات انبار را در یک نگاه از طریق داده های تابلو مشاهده کنند.
فناوری RFID در مدیریت لجستیک و سیستم های مدیریت انبار اعمال می شود و دقت و صحت به 99 درصد رسیده یا حتی از آن فراتر رفته است که بسیار بیشتر از دقت مدیریت بصری دستی قبلی است و باعث کاهش هدر رفت هزینه شرکت ها و پدیده خطاهای تحویل بسته می شود. تمام تدارکات کالا به طور خودکار ثبت می شوند و اسناد تولید می شوند که بهینه سازی بیشتر ردیابی و شناسایی را آسان تر می کند.

 

در واقع RFID در همه جای زندگی ما وجود دارد. وقتی از کارت دسترسی برای باز کردن در هنگام اقامت در هتل استفاده می‌کنید، وقتی از کارت کارمند برای ورود به شرکت استفاده می‌کنید، وقتی کارت را برای امانت گرفتن کتاب از کتابخانه می‌کشید و وقتی به طور خودکار وارد پارکینگ می‌شوید و از آن خارج می‌شوید، این RFID جادویی در کار است. پس از خواندن مقدمه بالا، آیا درک عمیق تری از RFID دارید؟

برای اطلاعات بیشتر، راحت کلیک کنیدبا ما تماس بگیرید.