فناوری آرفید (RFID) ؛ مزایا، معایب و کاربردها

شاید برای شما هم این سوال پیش آمده باشد که فناوری آرفید (RFID) چیست؟ برای کسب اطلاعات بیشتر درباره‌ی این تکنولوژی با تکراتو همراه باشید.

در ساده‌ترین تعریف آرفید به معنای شناسایی امواج رادیویی است. فناوری آرفید (RFID) مخفف عبارت Radio Frequency Identification است. امروزه ضرورت شناسایی و جمع آوری خودکار داده‌ها بدون نیاز به دخالت انسان تبدیل به امری حیاتی شده است و صنایع گوناگون از این داده‌های جمع‌آوری شده جهت هوشمندسازی، افزایش سرعت عملکرد و کاهش خطا در بخش‌های مختلف، استفاده می‌کنند.

فناوری آرفید (RFID)

امروزه با پیشرفت فناوری و تلفیق آن با زندگی روزمره افراد و جهانی شدن ارتباطات از طریق اینترنت، فناوری‌های روز در جنبه‌های مختلف زندگی گسترش بیشتری یافته و استفاده از فناوری‌های روز دنیا در سازمان‌ها و سیستم‌هایی که در ارتباط مستقیم با مردم هستند نسبت به قبل بسیار افزایش یافته است.

تکنولوژی RFID یا همان شناسایی امواج رادیویی یکی از کارآمدترین فناوری‌هاست که امروزه در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار گرفته است. از این رو این مقاله را به معرفی فناوری آرفید (RFID) اختصاص داده‌ایم. با ما باشید.

تاریخچه تکنولوژی RFID

شاید تاکنون تصور می‌کرده‌اید که این تکنولوژی یک فناوری جدید است اما خوب است بدانید که فناوری آرفید (RFID) در سال 1970 به وجود آمده اما به دلیل قیمت بسیار بالا این وسیله تا چند سال پیش کاربرد بسیار زیادی نداشت. اگر بخواهیم دقیق‌تر به تاریخچه فناوری آرفید (RFID) نگاهی کنیم متوجه می‌شویم که این تکنولوژی در زمان جنگ جهانی با طرح کاملا مشابهی به نام IFF که معرف Identify Friend or Foe بوده مطرح شده است. IFF یک روش بسیار ساده برای تشخیص هواپیما‌های جنگی دوست یا دشمن بود که توسط انگلیسی‌ها کشف و استفاده شد.

مکانیزم این دو تکنولوژی کاملا به هم شباهت دارد. همچنین یک تکنولوژی دیگر هم در سال 1945 توسط Leon Theremin کشف شده است. این ابزار یک وسیله جاسوسی بوده و تمامی اطلاعات جاسوسی را با استفاده از امواج رادیویی انتقال می‌دهد. اولین بار فناوری RFID به شکل امروزی آن توسط MarioCardullo کشف شد اما تا سال 1970 به علت گرانی استفاده تجاری نداشت.

بیشتر بخوانید:

تکنولوژی لامدا (LaMDA) گوگل

تکنولوژی VAR چیست ؟

تکنولوژی آرفید به چه معناست؟

فناوری آرفید (RFID) سامانه شناسایی امواج رادیویی بی‌سیم است که قادر به تبادل داده‌ها به وسیله برقراری اطلاعات بین یک Tag که به یک کالا یا کار متصل شده و یک بازخوان (Reader) است. شیوه به کارگیری آن با نصب تراشه‌ای بسیار کوچک در قالب یک برچسب بر روی اشیا است و فرکانس رادیویی اختصاصی خود را دارد. این تکنولوژی تنها با دریافت این فرکانس توسط دستگاه گیرنده و تطبیق آن در بانک اطلاعاتی شئ مورد نظر را ردیابی می‌کند. کدهای میله‌ای، کارت‌های هوشمند، برخی از فناوری‌های بیومتریک، نمونه‌هایی در این زمینه هستند.

تکنولوژی RFID شامل بخش‌های بسیاری از جمله آنتن، ریدر، کارت، تگ، گیت و پرینتر است. اما مهم‌ترین و شناخته شده‌ترین اجزای تجهیزاتی آرفید تگ است که وظیفه آن اختصاص هویت منحصر به فرد هر عنصر مدنظر است. این عنصر می‌تواند یک شخص، یک کالا و یا یک دارایی ثابت در سازمان باشد. یک تگ rfid از یک چیپ الکترونیکی برای ذخیره اطلاعات و ID و همچنین یک آنتن برای انتقال و دریافت سیگنال‌ها تشکیل شده است.

فناوری آرفید (RFID) از سیگنال‌های الکترونیکی و الکترومغناطیسی برای خواندن و نوشتن داده‌ها بدون تماس استفاده می‌کند. به همین علت هر سیستمی که قادر به خواندن و تشخیص اطلاعات افراد یا کالاها باشد، سیستم شناسایی یا Identification System گفته می‌شود.

به طور کلی شناسایی خودکار و نگهداری داده‌ها (AIDC) روشی است که طی آن تجهیزات سخت افزاری یا نرم افزاری قادر به خواندن و تشخیص داده‌ها بدون کمک گرفتن از یک فرد هستند. اگر بخواهیم راهکارهایی برای فناوری آرفید (RFID) نام ببریم می‌توانیم به بارکدها، کدهای دو بعدی، سیستم‌های انگشت نگاری، سامانه شناسایی با استفاده از فرکانس رادیویی، سیستم شناسایی با استفاده از قرنیه چشم و صدا و مواردی از این دست اشاره کنیم.

بیشتر بخوانید:

بهترین گوشی های 2021

بهترین گوشی های هواوی 2021

فناوری آرفید (RFID) یکی از جدیدترین مباحث مورد توجه دانشمندان جهت شناسایی افراد یا کالاها استفاده از سیستم شناسایی با استفاده از فرکانس رادیویی یا RFID است. این امواج رادیویی توسط فروشگاه‌های زنجیره‌ای بزرگی چون وال مارت و مک دونالد و نیز سازمان‌های مهمی چون وزارت دفاع ایالت متحده آمریکا استفاده شده و امتحان خود را به خوبی پس داده است.

یکی دیگر از بخش‌های آرفید آنتن یا همان RFID Antenna بود که امواج رادیویی را در محدوده مشخصی منتشر می‌کند. این امواج رادیویی دو عمل اصلی انجام می‌دهند؛ عمل اول وسیله‌ای برای ارتباط با RFID Tag است، دومین عمل هم وسیله‌ای برای فراهم کردن انرژی مورد نیاز تگ برای برقراری ارتباط است. به همین علت آنتن یکی از مهم‌ترین بخش‌ها برای کار تگ است و یا به بیان دیگر، می‌توان گفت تا آنتن نباشد تگ کار نمی‌کند.

اگر بخواهیم کارکرد آنتن را دقیق‌تر توصیف کنیم می‌توانیم به موقعیتی اشاره کنیم که تگ در میدان الکترومغناطیسی ایجاد شده در اطراف reader قرار می گیرد، حال سیگنال‌های فعال کننده که توسط آنتن فرستاده شده‌اند روی آن اثر گذاشته و به عبارتی تراشه RFID را بیدار می‌کند و این تراشه اطلاعات موجود در tag را در اختیار آنتن قرار می‌دهد. نقش transceiver در این عملیات کنترل خطوط ارتباطی و داده‌ها است.

بیشتر بخوانید:

بهترین گوشی های شیائومی 2021

بهترین گوشی های سامسونگ 2021

آرفید چگونه کار می‌کند؟

قبل از آنکه چگونگی کارکرد فناوری آرفید (RFID) را توضیح دهیم بهتر است با اصول فناوری RFID آشنا شوید. این اصول فناوری از سه بخش تشکیل شده‌اند، بخش اول برای برقراری ارتباط و ارسال امواج رادیویی (A Scanning antenna tag)، بخش دوم برای تفسیر داده‌ها (A Transceiver with a decoder)، بخش سوم برای ذخیره سازی اطلاعات لازم (A Transponder the RFID tag).

همانطور که کمی قبل گفتیم تکنولوژی RFID به شناسایی امواج رادیویی گفته می‌شود که در محدوده مشخصی انتشار پیدا کند. این امواج رادیویی به دو صورت کار می‌کنند، این امواج یا وسیله ای برای ارتباط با تگ RFID است یا انرژی مورد نیاز tag برای برقراری ارتباط را فراهم می‌کند. زمانی که یک تگ در میدان الکترومغناطیسی ایجاد می‌شود در اطراف reader قرار می‌گیرد، باعث می‌شود سیگنال‌های فعال کننده که توسط آنتن فرستاده شده‌اند بر روی آرفید اثر گذاشته و تراشه‌های آن را بیدار کنند. به همین علت این تراشه‌ها اطلاعات موجود در tag را در اختیار آنتن قرار می‌دهند.

نقش transceiver در این عملیات کنترل خطوط ارتباطی و داده‌ها است. در واقع یک دستگاه reader ترکیبی از یک scanning antenna و transceiver است. اطلاعات خوانده شده توسط reader به server محلی موجود انتقال پیدا می‌کند و این اطلاعات پردازش شده و در تشکیلات داخلی یک سازمان برای کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بیشتر بخوانید:

بهترین لپ تاپ های گیمینگ 2021

بهترین لپ تاپ های 2021

برچسب‌های آرفید

برچسب‌ها یکی از مهم‌ترین قسمت‌های فناوری آرفید (RFID) به حساب می‌آیند که از یک مدار یکپارچه (IC)، آنتن و یک بستر کاملا معمولی تشکیل شده‌اند. تعداد زیادی از این برچسب‌ها که اطلاعات شناسایی شده و رمزنگاری شده است، RFID Inlay نامیده می‌شوند. به طور کلی دو نوع برچسب داریم که به آرفید فعال و آرفید غیر فعال معروف هستند. برچسب فعال یک منبع تغذیه خاص خود را دارند که اغلب باتری است، از طرف دیگر، یک برچسب منفعل به باتری نیاز ندارد و تنها با خواندن آنتن قدرتی که موج الکترومغناطیسی در آنتن تگ القا می‌کند را استفاده می‌کند.

همچنین برچسب‌های نیمه منفعل نیز وجود دارند؛ به این معنی که باتری مدار را اجرا می‌کند در حالی که ارتباطات توسط خواننده RFID تأمین می‌شود. نوع برچسب، نوع خواننده، فرکانس آن و دخالت در محیط اطراف یا سایر برچسب‌ها و خوانندگان RFID متفاوت است. به طور کلی، برچسب‌های فعال به دلیل داشتن منبع قدرت قوی، دامنه خواندن طولانی‌تری نسبت برچسب‌های منفعل دارند.

بیشتر بخوانید:

بهترین لپ تاپ های دانشجویی 2021

سبک ترین لپ تاپ های جهان 2021

فرکانس‌های آرفید

فناوری آرفید (RFID) سه نوع فرکانس اصلی دارد. فرکانس پایین (LF)، فرکانس بالا (HF) و فرکانس فوق العاده بالا (UHF). فرکانس‌ها بر حسب کشور و منطقه بسیار متفاوت هستند. سیستم‌های RFID با فرکانس پایین از 30 کیلو هرتز تا 500 کیلو هرتز متغیر هستند، گرچه فرکانس معمولی 125 کیلو هرتز است.

سیستم‌های LF دامنه انتقال کوتاه دارند، به طور کلی در هر نقطه از چند اینچ تا کمتر از شش پا . فرکانس بالا این سیستم‌ها از 3 مگاهرتز تا 30 مگاهرتز با فرکانس معمولی 56. 13 مگاهرتز است. دامنه استاندارد در هر نقطه از چند اینچ تا چند پا قرار دارد. سیستم‌های UHF آن از 300 مگاهرتز تا 960 مگاهرتز، با فرکانس معمولی 433 مگاهرتز و عموماً از فواصل دور 25 پا و بیشتر قابل خواندن است. سیستم‌های مایکروویو با سرعت 45 . 2 گیگاهرتز کار می‌کنند و از فاصله بیش از 30 فوت می‌توان آن‌ها را خواند.

فرکانس مورد استفاده به کاربرد RFID بستگی دارد، با این که مسافت‌های به دست آمده واقعی گاهی اوقات متفاوت از آنچه انتظار می‌رود هستند. برای نمونه، وقتی وزارت امور خارجه آمریکا اعلام کرد که گذرنامه‌های الکترونیکی را با استفاده از تراشه RFID کار می‌کنند، اعلام کرد که این تراشه‌ها فقط از چهار اینچ دورتر می‌توانند خوانده شوند. با این حال، زمانی نگذشت که وزارت امور خارجه با شواهدی روبرو شد که خوانندگان RFID می‌توانند اطلاعات را از برچسب‌های آن از خیلی دورتر از 4 اینچ بخوانند.

بیشتر بخوانید:

بهترین لپ تاپ های ارزان قیمت 2021

بهترین هدست گیمینگ 2021

مزایا فناوری RFID

اولین مزایا فناوری RFID خوانایی بسیار بالای و سریع آن است، هیچ کدام از انواع تگ به منظور خوانده شدن احتیاجی به قرار گیری مستقیم در معرض Reader ندارند و می‌توان در فاصله دور از با سرعت بسیار بالا استفاده کرد. همچنین یکی دیگر از مزیت‌های این تکنولوژی قدرت خوانایی همزمان چند تگ است. به دلیل خوانایی بسیار بالای این محصول می‌توان در هر جایی آرفید را درج کرد. برای مثال می‌توان برچسب‌های RFID را در داخل پوشش پلاستیکی قرار داد و حتی می توان آنها را در داخل محصول فرو کرد که این خود، دوام آنها و امکان استفاده مجدد از آنها را فراهم می سازد.

همچنین عمر برچسب‌ها بسیار بالا است و می‌توان آن‌ها در محیط‌های خشن استفاده کرد. این تکنولوژی بسیار عالی توانایی خوانده شدن و نوشته شدن مجدد را دارد. Reader ها قادرند با برچسب‌ها ارتباط برقرار کنند و تا جایی که طراحی برچسب اجازه می دهد اطلاعات آن را تغییر دهند. به همین علت از RFID می‌توان در عملیاتی چون ثبت وقایع، پارامترها و اندازه گیری‌ها استفاده کرد.

بیشتر بخوانید:

بهترین ساعت های هوشمند 2021

بهترین مادربردهای 2021

معایب فناوری RFID

یکی از معایب فناوری RFID قیمت بسیار بالای این محصول است. با این که تکنولوژی بسیار پیشرفت کرده است و در برخی از کارها ما نیازمند آرفید‌ها هستیم ولی به دلیل قیمت بالای این محصول نمی‌توان در تعداد بالا برچسب‌ها را خریداری کرد. همچنین گاهی اوقات ممکن است تداخل بیین محصولات ایجاد شود. این تداخل ممکن است به دو صورت اتفاق بیافتد،تداخل Reader ها یا تداخل tag ها.

تداخل Reader ها زمانی اتفاق می‌افتد که سیگنال‌های ارسال شده از چند دستگاه Reader تداخل پیدا می‌کنند. تداخل tag ها ممکن است زمانی اتفاق بیافتد که تعداد تگ‌های RFID بسیار زیادی در فضای کوچکی وجود داشته باشند.

مشکل ایمنی یکی دیگر از معایب تکنولوژی آرفید است. به دلیل این که تگ‌های آرفید پس از خرید و فروش فعال هستند، ممکن است این اطلاعات توسط دستگاه‌های دیگر خوانده شود. بنابراین احتمال سرقت کالاها افزایش می‌یابد.

علاوه بر این بسیاری از سازمان‌ها به هنگام خرید مشتری اطلاعاتی را درباره مشتری از جمله شماره Credit-card، آدرس، نام و مواردی از این دست را به tag RFID کالاها منتقل می‌کنند تا لیستی از مشخصات مشتریان خود داشته باشند، که این امر اطلاعات محرمانه مشتریان را به خطر می‌اندازد.

یکی دیگر از معایب تکنولوژی آرفید مشکلات اجتماعی است. بر اثر پیشرفت‌های اخیر تکنولوژی در بسیاری از مناطق دنیا از جمله فرانسه، NewZealand و نروژ فناوری RFID برای تشخیص هویت افراد استفاده می‌شود. این امر به عقیده بسیاری از افراد نامطلوب است، زیرا شخصیت اجتماعی و انسانی آن‌ها را زیر سوال برده و سبب می‌شود که به انسان‌ها به چشم یک ربات نگریسته شود.

عدم وجود استاندارد‌ها یکی دیگر از معایب تکنولوژی آرفید است چرا که شرکت‌های متعددی وجود دارند که دستگاه‌های RFID را تولید می‌کنند. اما قوانین و استانداردهای جهانی خاصی برای این تولید وجود ندارد. این مسئله باعث می‌شود که فناوری RFID طراحی شده برای یک کمپانی یا شرکت تنها در همان شرکت قابل استفاده باشد و تگ‌های موجود در روی محصولات یک کمپانی ممکن است توسط کمپانی دیگر خوانده نشود که این امر مشکلات فراوانی را ایجاد می‌کند. استانداردهای موجود برای تعیین فرکانس RFID نیز در کشورهای مختلف تفاوت دارد.

بیشتر بخوانید:

بهترین سیستم گیمینگ ارزان قیمت

بهترین تلویزیون های 2021

کاربردهای تکنولوژی آرفید

فناوری آرفید (RFID) در هر جایی که شما فکر کنید کاربرد دارد، از پزشکی گرفته تا در صنعت کاربردهای گسترده‌ای دارد. در ادامه مثال‌هایی از کاربردهای فناوری RFID می‌آوریم. برای کسب اطلاعات بیشتر با ما همراه باشید.

مدیریت زنجیره تامین (SCM)

با قرار دادن تگ‌های RFID بر روی اجناس در زنجیره تامین در هر لحظه می‌توان تشخیص داد که کالای مورد نظر در چه مرحله‌ای از زنجیره قرار دارد. کمک عمده RFID در زنجیره تامین به هنگام خرید مواد اولیه از تامین کنندگان و همچنین انتقال محصولات به توزیع کنندگان است. تگ‌های RFID که بر روی پالت‌های حمل محصولات نصب می‌شوند اطلاعات کاملی از محصولات موجود در پالت در اختیار مراکز بازرسی قرار می‌دهد و در نتیجه احتیاجی به باز کردن محموله و شمارش دستی محصولات نیست که این امر سبب کاهش قابل توجهی در هزینه بازرسی و افزایش دقت و کاهش اشتباهات حمل خواهد شد.

سیستم کنترل موجودی

یکی از کاربردهای فناوری RFID که بسیار متداول است، سیستم کنترل موجودی است. اطلاعات موجودی‌ها در تگ‌های RFID نگهداری می‌شود و از این طریق هر لحظه می‌توان میزان موجودی موسسه و محل نگهداری آن‌ها را چک کرد و احتیاجات را مشخص و سفارشات لازم را ارسال نمود. RFID هزینه کنترل موجودی را کاهش داده و کارایی و دقت آن را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد.

ایجاد امنیت و جلوگیری از سرقت

نمونه‌ای دیگر از کاربردهای تکنولوژی آرفید ایجاد امنیت و جلوگیری از سرقت است. فناوری آرفید (RFID) در فروشگاه‌های زنجیره‌ای، پوشاک، کتابخانه ها و مواردی از این دست دیده می‌شود. تگ‌های متصل بر روی اجناس باید در هنگام خرید و پرداخت پول توسط مشتری غیر فعال شوند در غیر این صورت مبادی ورود و خروج کار گذاشته شده نزدیک در ورودی فروشگاه‌ها در هنگام خروج، تگ فعال را شناسایی و سیستم امنیت را به کار می‌اندازد.

پزشکی

در بیمارستان‌ها این تگ‌ها برای تعیین موقعیت تجهیزات و پرسنل در هر لحظه به کار می‌روند. علاوه بر آن برای کنترل موجودی‌ها از جمله کیسه‌های خون و دارو نیز کاربرد دارد. همچنین کاربرد جدیدی از RFID برای انسان‌ها وجود دارد که در بخش کاربردهای آینده RFID بیشتر در مورد آن بحث می‌شود.

کنترل و نگهداری موجودات زنده

در مراکز نگهداری از حیوانات یا دامداری‌ها کاربردهای فراوان RFID قابل مشاهده است. با جاسازی یک برچسب RFID در زیر پوست حیوانات می‌توان کد منحصر به فردی به هر حیوان تخصیص داد و در نتیجه از این طریق در هر لحظه می‌توان موقعیت حیوان را مشخص کرد، همچنین می‌توان کنترل کرد که آیا به هر حیوان غذا، داروهای مورد نیاز و مراقبت کافی داده شده است یا خیر. بنابراین از این طریق بسیاری از هزینه‌هایی که به علت اشتباهات پزشکی و مراقبتی ایجاد می‌شود، کاهش می‌یابد.

در محل‌های فروش Point-of-sale) POS)

تگ‌ها و یا کارت‌های RFID برای خرید و فروش‌های غیر نقدی مورد استفاده قرار می‌گیرند. مانند ایستگاه‌های سوخت، ایستگاه مترو و مثلا مواردی از این دست. در یک ایستگاه مترو یک دستگاه Reader در قسمت بالای در ورودی نصب می‌شود که با عبور مسافران از این در اطلاعات موجود در برچسب RFID روی کارت آن‌ها خوانده شده و به صورت خودکار از حساب Credit-card فرد، پول بلیت دریافت و به او اجازه عبور داده می‌شود. که این کار هزینه صدور بلیت و چک کردن بلیت‌ها و احتمال اشتباه را کاهش می‌دهد و زمان انتظار مسافران کمتر خواهد بود.

مدیریت منابع انسانی (HRM)

از طریق تخصیص یک برچسب و یا تکنولوژی آرفید به هر یک از کارکنان سازمان می‌توان اطلاعات مورد نیاز درباره آن فرد را با کد اختصاصی خودش ذخیره و در مواقع لزوم به آن دسترسی پیدا کرد. همچنین با قرار دادن دستگاه‌های Reader در محل‌های مختلف در کارخانه می توان عبور و مرور و زمان ورود و خروج کارکنان را کنترل نمود.

کنترل مسافران

یکی از کاربردهای تکنولوژی آرفید در کنترل مسافران از طریق وجود یک برچسب RFID بر روی passport یا هرچیز دیگر مسافران است که در هنگام عبور از gate های ورودی به سالن پرواز  اطلاعات آن خوانده شده و به مسافر اجازه عبور داده می‌شود. بنابراین کنترل افراد از این راه بسیار مطمئن‌تر، کم هزینه‌تر و سریع‌تر خواهد بود. اطلاعاتی از جمله زمان و مکان کلیه مسافرت‌ها و ورود و خروج از کشورها بر روی این تگ‌ها ذخیره می‌شود.

بیشتر بخوانید:

• بهترین هارد اکسترنال 2021
• بهترین دوربین های عکاسی 2021
• بهترین تلویزیون های ایرانی
• بهترین تلویزیون های ایکس ویژن
• بهترین گوشی های سونی 2021
• بهترین دوربین سلفی گوشی 2021
• بهترین نمایشگر گوشی 2021
• بهترین دوربین گوشی 2021
• بهترین گوشی های ضد آب دنیا

.

نظر شما در خصوص فناوری آرفید (RFID) چیست؟ نظرات خود را در بخش کامنت ها با تکراتو در میان بگذارید.