RFID چیست؟ امروزه به دلیل اهمیت شناسایی عناصر و جمع‌آوری داده‌های مرتبط به‌طور خودکار، فناوری‌های متعددی طراحی و پیاده‌سازی شده است.
امروزه ضرورت شناسایی خودکار عناصر و جمع‌آوری داده مرتبط به آنان بدون نیاز به دخالت انسان جهت ورود اطلاعات در بسیاری از عرصه‌های صنعتی، علمی، خدماتی و اجتماعی احساس می‌شود. در پاسخ به این نیاز تاکنون فناوری‌های متعددی طراحی و پیاده‌سازی شده است. به مجموعه‌ای از فناوری‌ها که از آنان برای شناسایی اشیاء، انسان و حیوانات توسط ماشین استفاده می‌گردد، شناسایی خودکار و یا به‌اختصار Auto ID گفته می‌شود. هدف اکثر سیستم‌های شناسایی خودکار، افزایش کارآیی، کاهش خطای ورود اطلاعات و آزادسازی زمان کارکنان برای انجام کارهای مهم‌تر نظیر سرویس‌دهی بهتر به مشتریان است. تاکنون فناوری‌های مختلفی به‌منظور شناسایی خودکار طراحی و پیاده‌سازی شده است. کدهای میله‌ای، کارت‌های هوشمند، تشخیص صدا، برخی فناوری‌های بیومتریک، OCR (برگرفته از optical character recognition) و RFID (برگرفته از radio frequency identification) نمونه‌هایی در این زمینه می‌باشند. در ادامه با فناوری RFID بیشتر آشنا خواهیم شد.
آشنایی اولیه با فناوری RFID
RFID با استفاده از ارتباطات مبتنی بر فرکانس‌های رادیویی امکان شناسایی خودکار، ردیابی و مدیریت اشیاء، انسان و حیوانات را فراهم می‌نماید. عملکرد RFID وابسته به دو دستگاه تگ و کدخوان است که جهت برقراری ارتباط بین یکدیگر از امواج رادیویی استفاده می‌نمایند.
به مجموعه‌ای از فناوری‌ها که در آنان برای شناسایی خودکار افراد و اشیاء از امواج رادیویی استفاده می‌گردد، RFID گفته می‌شود. از روش‌های مختلفی برای شناسایی افراد و اشیاء استفاده می‌شود. ذخیره شماره‌سریال منتسب به یک فرد و یا شی‌ء درون یک ریزتراشه که به آن یک آنتن متصل شده است، یکی از متداول‌ترین روش‌های شناسایی خودکاراست.
به تلفیق تراشه و آنتن، تگ RFID و یا فرستنده خودکار RFID گفته می‌شود. تراشه به کمک آنتن تعبیه شده، اطلاعات لازم جهت شناسایی آیتم مورد نظر را برای یک کدخوان ارسال می‌نماید. کدخوان امواج رادیویی برگردانده شده از تگ RFID را به اطلاعات دیجیتال تبدیل می‌نماید تا در ادامه، امکان ارسال داده برای کامپیوتر و پردازش آن فراهم گردد.
RFID یک پلت فرم مهم جهت شناسایی اشیاء، جمع‌آوری داده و مدیریت اشیاء را ارائه می‌نماید. پلتفرم فوق مشتمل بر مجموعه‌ای از فناوری‌های حامل داده و محصولاتی است که به مبادله داده بین حامل و یک سیستم مدیریت اطلاعات از طریق یک لینک فرکانس رادیویی کمک می‌نماید. تگ‌های RFID با استفاده از یک فرکانس و بر اساس نیاز سیستم (محدوده خواندن و محیط)، پیاده‌سازی می‌گردند. تگ‌ها به‌صورت فعال (به همراه یک باطری) و یا غیرفعال (بدون باطری) پیاده‌سازی می‌شوند. تگ‌های غیرفعال، توان لازم جهت انجام عملیات را از میدان تولیدشده توسط کدخوان می‌گیرند. کدخوان RFID، معمولاً به یک کامپیوتر متصل می‌شود و دارای نقشی مشابه با یک اسکنر کد میله‌ای است. مسئولیت برقراری ارتباط لازم بین سیستم اطلاعاتی و تگ‌های RFID برعهده کدخوان RFID است. شکل 1، یک نمونه تگ RFID را نشان می‌دهد. شکل 2، یک نمونه کدخوان RFID بی‌سیم با برد 80 متر را نشان می‌دهد.
شکل 1: یک نمونه تگ RFID
شکل 2: یک نمونه کدخوان RFID بی سیم
RFID چگونه کار می‌کند؟
تگ و یا دستگاه فرستنده خودکار، شامل یک مدار الکترونیکی است که به شی‌ء موردنظری که لازم است دارای یک کد شناسایی باشد، متصل می‌گردد. زمانی که تگ نزدیک و یا در محدوده کدخوان قرار می‌گیرد، میدان مغناطیسی تولیدشده توسط کد خوان باعث فعال شدن تگ می‌گردد.
در ادامه، تگ به‌طور پیوسته اقدام به ارسال داده از طریق پالس‌های رادیویی می‌نماید. در نهایت داده توسط کدخوان دریافت و توسط نرم‌افزارهای مربوطه نظیر برنامه‌های ERP (برگرفته از Enterprise Resource Planning) و SCMS (برگرفته از Supply Chain Management systems) پردازش می‌گردد. شکل 3 نحوه انجام فرآیند فوق را نشان می‌دهد.
شکل 3: نحوه کار RFID
آیا RFID بهتر از کد میله‌ای است؟
RFID و کد میله‌ای، دو فناوری مختلف با کاربردهای متفاوت می‌باشند. علی‌رغم این که ممکن است وظایف این دو فناوری در برخی حوزه‌ها نقاط مشترکی داشته باشد، وجود برخی تفاوت‌ها نیز به اثبات رسیده است:
- نوع فناوری استفاده‌شده جهت خواندن کدها: یکی از مهم‌ترین تفاوت‌های کد میله‌ای و RFID، تبعیت کدهای میله‌ای از فناوری موسوم به «خط دید» است. این بدان معنی است که یک دستگاه اسکنر لازم است کد میله‌ای را ببیند تا بتواند آن را بخواند؛ بنابراین لازم است برای خواندن یک کد میله‌ای، کد مورد نظر در دید اسکنر قرار بگیرد. در مقابل، شناسایی مبتنی بر فرکانس رادیویی به «خط دید» نیاز ندارد. تا زمانی که تگ‌های RFID در محدوده قابل‌قبول کد خوان باشند، امکان خواندن آنان وجود خواهد داشت.
- عدم امکان پویش کد شناسایی در صورت بروز مشکل برای برچسب حاوی کد میله‌ای: در صورتی که برچسب حاوی کد میله‌ای خراب، کثیف و یا پاره گردد، امکان پویش کد میله‌ای وجود نخواهد داشت. این وضعیت در رابطه با تگ‌های RFID صدق نخواهد کرد.
- فقدان اطلاعات تکمیلی: کدهای میله‌ای استاندارد صرفاً قادر به شناسایی محصول و تولیدکننده آن می‌باشند و منحصربه‌فرد بودن کالا را تضمین نمی‌نمایند. به‌عنوان نمونه کد میله‌ای 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 می‌سازد.
- ماهیت خواندن کدها: امکان خواندن تعداد بسیار زیادی از تگ‌های RFID در یک‌زمان و به‌طور خودکار وجود دارد. این در حالی است که کدهای میله‌ای می‌بایست به‌طور دستی و یکی پس از دیگری پویش گردند.
- استفاده آسان و قابلیت اعتماد: در سیستم‌های مبتنی بر فناوری RFID، امکان خواندن تگ‌ها از مسافت بیشتر وجود دارد. همچنین درصد بروز خطای در زمان خواندن کد کمتر از کدهای میله‌ای است.
آیا فناوری RFID یک فناوری جدید است؟
RFID یک فناوری تائید شده از سال 1970 تاکنون است و به دلیل قیمت بالای آن تاکنون در برنامه‌های تجاری اندکی مورد استفاده قرار گرفته شده است. در صورتی که بتوان تگ‌ها را با قیمت مناسب‌تری تولید کرد، استفاده از فناوری RFID می‌تواند بسیاری از مسائل مرتبط با کدهای میله‌ای را برطرف نماید. با توجه به این که امواج رادیویی قادر به حرکت در بین اکثر مواد غیرفلزی می‌باشند، امکان استفاده از فناوری RFID در حوزه‌های گسترده‌تری وجود دارد.
مزایای به‌کارگیری RFID
هم کدخوان ها و هم تگ‌ها می‌توانند دارای اندازه و شکل مختلفی باشند. با توجه به اندازه کوچک تگ‌ها و آزادی عمل جهت حرکت آنان، سازمان‌ها و مؤسساتی که علاقه‌مند به استفاده از این فناوری می‌باشند از انعطاف بالائی در این رابطه برخوردار خواهند بود. برخی از مزایای به‌کارگیری فناوری RFID عبارت‌اند از:
- تگ‌ها می‌توانند مخفی باشند و یا در اکثر مواد جاسازی شوند.
- با توجه به این که تگ‌ها در ابعاد و اشکال مختلف ارائه می‌شوند، کاربران می‌توانند 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 تگ‌ها (عدم نیاز به تماس مستقیم)، استهلاک و فرسودگی وجود نخواهد داشت.
- امکان دست‌کاری کدهای سریال ذخیره شده در تگ‌ها وجود نخواهد داشت.
برخی از کاربردهای RFID
از فناوری RFID در بسیاری از ساختمان‌های اداری و به‌منظور کنترل تردد کارکنان در بخش‌های مجاز و غیرمجاز استفاده می‌گردد. تعداد زیادی از فروشندگان کالا به‌منظور مراقبت الکترونیکی از محصولات خود در مقابل سرقت از این فناوری استفاده می‌نمایند. برخی نهادی دولتی نیز برای نظارت و کنترل متخلفین از فناوری فوق استفاده می‌نمایند.
برخی دیگر از کاربردهای RFID عبارت‌اند از:
- کنترل موجودی
- کنترل دستیابی
- تحلیل آزمایشگاهی
- کنترل تعداد دور. به‌عنوان نمونه، ثبت خودکار تعداد دفعاتی که یک دونده می‌بایست طی نماید.
- ثبت زمان و مکان تردد؛ به‌عنوان نمونه، ثبت خودکار زمان و مکان گشت زنی برای برخی مشاغل خاص
- شناسایی خودرو
- امنیت ساختمان‌ها
- ردیابی دارایی‌ها
- کنترل ترافیک، ردیابی رانندگان متخلف و ثبت خودکار تخلفات
- سیستم‌های حمل‌ونقل
در پایان بد نیست به این نکته نیز اشاره نماییم که یکی از چالش‌های مهم تولیدکنندگان RFID و کاربران، فقدان استانداردهای لازم در این صنعت است. به‌عنوان نمونه سیستم‌های RFID استفاده‌شده در صنایع خرده‌فروشی دارای تفاوت اساسی با سیستم‌هایی می‌باشند که از آنان به‌منظور کنترل دستیابی استفاده می‌گردد.