RFID

1. RFID تهيه و تنظيم : سلماز مالكي

2. RFIDمخفف عبارت Radio Frequency Identification و به مفهوم «شناسايی از طريق فرکانس راديويی» است. از اين فناوری در شناسايی خودکار کالاها، حيوانات، انسان‌ها و غيره استفاده می‌شود. شيوه به‌کارگيری آن نيز به زبان ساده نصب تراشه‌ای کوچک روی اين اشياست که فرکانس راديويی اختصاصی خود را دارند و تنها با دريافت اين فرکانس توسط دستگاه گيرنده و تطبيق آن در بانک اطلاعاتی شی شناسايی شده و يا شی مورد نظر رديابی می‌شود.

3. بطور كلي RFID يا سيستم شناسايی با استفاده از فركانس راديويی سامانه ی شناسايی بی سيمی است كه قادر به تبادل داده ها بوسيله برقراری اطلاعات بين يك Tag كه به يك كالا ، شئ يا .. متصل شده است و يك بازخوان (Reader) می باشد. • اصولاً سامانه های RFID از سيگنالهای الكترونيكی و الكترو مغاطيسی برای خواندن و نوشتن داده ها بدون تماس بهره گيری می كنند. Tag ها وسيله شناسايی متصل شده به كالايی است كه ما ميخواهيم آن را رد يابی كنيم وبازخوان ها (Reader) ها وسايلي هستند كه حضور برچسب ها را در محيط تشخيص داده و اطلاعات ذخيره شده در آنها را بازيابی ميكنند.

4. RFID را می‌توان نسل تکامل يافته بارکد دانست، زيرا از بارکد نيز برای همين نوع شناسايی استفاده می‌شود و البته اين فناوری هنوز نيز مورد استفاده قرار می‌گيرد. بارکد رديفی متشکل از ۱۲ خط عمودی به ظاهر نازک و کلفت است که معرف عددی ۱۲ رقمی بوده و در سراسر جهان به‌طور انحصاری نمايانگر کالايی خاص است. بارکد توسط دستگاه اسکنر بارکد خوانده شده و بدين ترتيب نوع کالا توسط سيستم بدون نياز به انسان شناسايی می‌شود. اين فرايند از خطاهای ورود دستی اطلاعات توسط کاربر نيز می‌کاهد. Bar Code

5. تاريخچه RFID به اين علت که فن آوری RFID اخيرا گسترش و رواج قابل ملاحظه ای يافته است،بسياری از افراد تصور می کنند که اين تکنولوژی جديد و است در حالی کهRFID از حدود سال ۱۹۷۰وجود داشته است اما به دليل قيمت بالا اين وسيله تا سال های اخير در مصارف تجاری کاربرد زيادی نداشته است.

6. تجهيزات مورد نياز بطور كلي فن آوري RFID از تجهيزات ذيل جهت پياده سازی بهينه خود كمك مي گيرد: • انواع برچسب Tag • . انواع خواننده بر چسب Reader • انواع نويسنده اطلاعات Printer • آنتن- تقويت كننده سيگنال • نرم افزار مديريت اطلاعات • بانك اطلاعاتي، ساختار شبكه اطلاعاتي

7. TAG چيست؟ • همانطور كه گفته شد Tag ها وسيله شناسايی متصل شده به كالا، شئ یا فردی هستند كه ما ميخواهيم آنرا رد يابی كنيم.اما اينكه هر يك از كالاها دارای اشكال و ظواهر گوناگون و نيز دارای محيطهای فيزيكی گوناگونی است، اين ضرورت را ايجاب ميكند تا Tag ها را با توجه به ويژگيهاي فيزيكي (ظاهريشان) دسته بندي كنيم. • بطور كلي بعضي از ويژگيهای ظاهری Tagها بصورت زير ميباشد:- Tag هايی كه دارای كفه پلاستيكی از جنس PVC ميباشند و معمولاً در وسط آنها يك سوراخ ديده ميشود كه بسيار با دوام بوده و ميتوان از آنها بارها و بارها استفاده كرد.

8. Tag هايی كه شبيه كارتهای اعتباری هستند • Tag هايی كه بصورت لايه های كاغذی بر روی برچسب ساخته ميشوند • Tag هايی كه در محيطهای قابل فرسايش (مثلاً آب يا مايع) به خوبی كار ميكنند. • Tag های كوچك كه در داخل اشياء عمومی مثل لباس، ساعت، دستبند و .... كارگذاشته ميشود.

9. Reader چيست ؟ قبلاً اشاره شد كه Reader ها وسايل الكترونيكي هستند كه حضور Tag ها را در محيط تشخيص داده و اطلاعات ذخيره شده در آنها را بازيابی ميكنند.سه دسته عمده Reader ها بصورت: 1.مدل ثابت Fixed Type 2.مدل دستي Hand held Type 3.مدل كارت PC Card Type

10. RFID Frequency انواع RFID از نظرمحدوده فرکانس: RFID در سه محدوده فرکانس مختلف کار می کند: ۱- فرکانس پاين(LF): Low Frequency ←يعنی فرکانس بين ۱۲۰ تا ۱۳۴ کيلو هرتز ۲- فرکانس بالا(HF): High Frequency ← يعنی فرکانس ۱۳.۵۶ مگاهرتز ۳- فرکانس بسيار بالا(UHF): Ultra High Frequency ← يعنی فرکانس بين ۹۰۲ تا ۹۱۵ مگا هرتز

11. کاربری در RFID • اين برچسبها در شكلهای استانداردی ارائه مي گردند و يك تراشه كه توانايی شناسايی فركانس های راديويی را دارا مي باشد، داخل اين برچسب ها جا سازی گرديده است.RFID ها برخلاف روشهای ديگر مثل وسائل ارتباط نوری (تکنولوژی Infrared ) قابليت عبور اطلاعات را از هر مانعی که وجود داشته باشد, دارند و حتی می‌توان، برچسب ها را از چشم افراد پنهان کرد و يا در محيطهای آلوده نيز اطلاعات آنها را فراخوانی کرد. • برچسبهای RFID ها بطور کلی در دو نوع مختلف وجود دارند, يکی برچسب هايی که در درون خود يک منبع تغذيه الکتريکی مثل باتری دارند و ديگری برچسب هايی که منبع تغذيه ای در خودشان ندارند. هر برچسب حاوی يک شماره شناسايی منحصر بفردی است که بوسيله يک بسامد راديويی که عموما" در چهار فرکانس می باشد به Reader ارسال می شود. ظرفيت ذخيره سازی اطلاعات روی برچسب های RFID بسته به نوع آن متغير است که روی برخی از آن می توان اطلاعات بيشتری ذخيره و يا بازيابی کرد

12. مديريت دام و گوشت شايد به جرات بتوان گفت كه يكی از قديميترين كاربردهای استفاده از فن آوری RFID در رديابی و كنترل حركت حيوانات اهلی مخصوصاً گاوهای شيرده بوده است. امروزه بصورت يك جريان كاملاً متداول، حيوانات همزی و اهلی بوسيله كپسولهای قابل تزريق و يا Tag هايی که به گوش حيوانات متصل می شود؛ به اين فن آوری مجهز می شوند.اين Tag ها به جهت شناسايی حيوانات اهلی گم شده، مرتب كردن، مراقبت كردن و نگهداری پيشينه درمانی حيوانات اهلی بكار برده ميشود.البته اين فن آوری درسالهای اخير در صنايع كشاورزی و دارويی كاربرد وسيعی پيدا كرده است. اطلاعات مربوط به حيوانات اهلی، مواد غذايی و دارويی در مواقع بحرانی برای سلامتی جوامع بشری بسيار مفيد ميتواند باشد.

13. کنترول ورود و خروج RFID • يكي ديگر از كاربردهای بسيار شايع استفاده از فن آوری RFID كنترل ورود و خروج وسايط نقليه در محلهايی است كه امنيت ورود و خروج ماشينها بسيار مهم و ضروری بنظر ميرسد.اين سيستم با چسباندن يك Tag برروی وسيله نقليه و قراردادن كليه اطلاعات مربوط به اين وسيله در حافظه آن امكان پذير ميشود.قبل از رسيدن وسيله نقليه به درب ورودی يا خروجی ؛ ماشين از محلی كه در آن يك آنتن جهت دريافت اطلاعات Tag چسبيده شده بر روی وسيله نقليه وجود دارد؛ عبور ميكند. دستگاه Reader اطلاعات موجود بر روی Tag را از آنتن بازخوانی ميكند و در صورتی كه اطلاعات موجود بر روی Tag نشانگر مجوز ورود يا خروج باشد، گيت ورودی يا خروجی باز ميشود.

14. دريافت عوارض راه در بسياری از کشورها برروی ماشين ها برچسب هايی با اطلاعات شماره credit-card و مشخصات مالک آن، قرار داده می شود. در هنگام عبور از جاده ها gate هايی برای جمع آوری عوارض وجود دارد که اين tagها را در حال حرکت خوانده و به صورت خودکار، مقدار عوارض را از حساب صاحب اتومبيل کم می کند. از اين طريق توقف برای پرداخت عوارض در جاده ها حذف خواهد شد.

15. صنعت حمل و نقل بصورت خلاصه و به شکل اجمال می‌توان مزايا و کارکردهای سيستم RFID در صنعت حمل و نقل را بصورت ذيل بر شمرد : 1- مديريت ترافيک شهری. 2- جمع‌آوری اطلاعات دقيق نسبت به رفتار حمل و نقل . 3- ردیيابی وسائط نقليه عمومی ملزم به ارائه خدمات حمل و نقل . 4- کنترل سرعت وسائط نقليه. 5- کنترل محدوده‌های طرح ترافيک. 6- حذف جايگاههای عوارضی. 7- رعايت عدالت در زمينه برخورد متناسب با تخلفات دارندگان وسائط نقليه. 8- شناسائی وسائل نقيله پر تردد شخصی 9- شناسائی نقاط حادثه خيز و بطور کلی شناسائی نقاط تصادف و برخورد وسائط نقليه ارائه طرح پرداخت مقدار ماليات براساس ميزان سفر. 10- استفاده از اهرم سوخت عليه وسائط نقليه فاقد برچسب شناسائی و ديگر وسائط نقيله‌ای که به پرداخت جرائم و عوارض ساليانه اقدام نمی‌نمايند.

16. مديريت کتابخانه ازجمله كاربردهای جالب فن آوری RFID كاربرد وسيع آن در كتابخانه های بزرگ ميباشد.با چسباندن يك Tag (كه كليه مشخصات كتاب در آن ذخيره سازی شده است) بر روی كتاب و قراردادن يكسری از آنتن ها و Reader ها در محل كتابخانه ميتوان از مزايای ذيل بهره جست: الف- جلوگيری از سرقت کتاب های موجود ب- اجرای سيستم خودكار بازگشت و حتی خروج كتابها از كتابخانه ج- پيگيری و كنترل چيدمان صحيح كتابها در قفسه های مربوط به خودشان

17. افزايش کارايی انبارداری به‌خاطر‌ اينكه‌ براي‌‌ خواندن‌ برچسب‌ها‌ به داشتن ديد مستقيم براي دستگاه خواننده‌ي برچسب نياز نيست‌، انبارداري‌ مي‌تواند‌ با‌ روش‌ بسيار‌ موثري‌ انجام‌ گيرد‌.‌ به‌طور‌ مثال‌ پالت‌ها‌ در‌ انبار‌ كالا‌ مي‌توانند‌ خوانده‌ شوند‌، صورت‌برداري‌ شوند‌ و‌ محل‌ آنها‌ تعيين‌ گردد و‌ مهم‌ نيست‌ كه‌ برچسب‌ در‌ كجاي‌ پالت‌ قرار‌ گرفته‌ باشد‌.‌

18. RFID و پزشکی فن آوری RFID در مباحث پزشكی كاربردهای بسيار گسترده ای دارد. اين فن آوری بسيار جالب از هنگام ورود بيمار توسط يك دستبند كه كليه اطلاعات بيمار در آن قرار ميگيرد در يك بيمارستان مجهز آغاز ميشود. ثبت و يا ذخيره سازی اطلاعات بيمار از قبيل نام و آدرس، تاريخ پذيرش و بستری و نيز نوع بيماری ،پزشك معالج ،نوع عمل جراحی و .... در پايين آوردن اشتباهات و خسارات جبران ناپذير در بيمارستان نقش حياتی دارد.همچنين فرارو يا دزديده شدن بيمار از بيمارستان با همين فن آوری تقريباً غير ممكن بنظر می رسيد. جلوگيری ازجابجا شدن اطفالی كه تازه بدنيا آمده اند از جمله كابردهای بسيار حساس اين فن آوری ميباشد. همچنين در محل های نگهداری دارو، با چسباندن برچسب داروها ميتوان از ميزان مصرف و تاريخ مصرف داروها به راحتی باخبر شد.

19. RFID در ترمینالها در محل های فروش : Point-of-sale (POS) Tag ها برای خريد و فروش های غير نقدی مورد استفاده قرار می گيرند. مانند ايستگاه های سوخت، ايستگاه مترو و… مثلا در يک ايستگاه مترو يک دستگاه Reader در قسمت بالای در ورودی نصب می شود که با عبور مسافران از اين در اطلاعات موجود در برچسب RFID روی کارت آن ها خوانده شده و به صورت خودبه خود از حساب Credit-card فرد، پول بليت دريافت و به او اجازه عبور داده می شود؛ که اين کار هزينه صدور بليت و چک کردن بليت ها و احتمال اشتباه را کاهش می دهد و زمان انتظار مسافران کمتر خواهد بود.

20. مدیریت منابع انسانی ((HRM از طريق تخصيص يک برچسب RFID به هر يک از کارکنان سازمان می توان اطلاعات موردنياز درباره آن فرد را با کد اختصاصی خودش ذخيره و در مواقع لزوم به آن دسترسی پيدا کرد؛ همچنين با قرار دادن دستگاه های Reader در محل های مختلف در کارخانه می توان عبورو مرور و زمان ورود و خروج کارکنان را کنترل نمود

21. حمایت شرکت Microsoft • در اين بين خبرگزاريهای IT در سراسر دنيا خبر از حمايت (پشتيبانی) شركت مايكروسافت از اين فن آوری را ميدهند. شركت مايكروسافت اعلام كرد:در طول نيم سال اول 2006 نرم افزارهايی را مخصوص برنامه ريزی و كنترل داده های حاصل از دستگاه های RFID عرضه خواهد كرد.اين نرم افزار ها به سيستم عامل Windows Server اين امكان را ميدهد كه داده ها را از دستگاه های RFID جمع آوری و پردازش كنند.ديگر برنامه های Microsoft كه شامل BizTalk و پايگاه داده ها SQL SERVER است ؛ قادر خواهند بود داده های مربوط به فن آوری RFID را ذخيره سازی كنند.البته مايكروسافت BizTalk 2006 را كه قادر است داده ها را به درون نرم افزار های OFFICE قراردهد، در سه ماه اول 2006 عرضه كرد.

22. مزيتRFID به Bar Code 1- انواع RFID tag برای خوانده شدن احتياجی به قرار گرفتن در مسير ديد مستقيم Reader ندارند. 2- يک RFID Reader می تواند اطلاعات RFID را تا فاصله ۳۰۰ فوت هم بخواند 3- چندRFID tag می توانند به طور هم زمان خوانده شوند 4- خواندن اطلاعات از RFID با سرعت بسيار بالاتری صورت می گيرد.(حدود ۴۰ عدد يا بيشتر در ۱ ثانيه) 5- می توان برچسب های RFID را در داخل پوشش پلاستيکی قرار داد وحتی می توان آن ها را در داخل محصول فرو کرد که اين خود، دوام آن ها و امکان استفاده مجدد از آن ها را فراهم می سازد 6- عمر برچسب های RFID از بارکد بيشتر است 7- توانايی کار در محيط های خشن را دارد 8- درحالی که RFID توانايی خوانده شدن و نوشته شدن مجدد را دارد Reader ها قادرند با برچسب ها ارتباط برقرار کنند و تا جايی که طراحی برچسب اجازه می دهد اطلاعات آن را تغيير دهند 9- بنابراين می توان در يک برچسب RFID اطلاعات فراوانی از جمله : کد کالا، محل ذخيره و نگه داری، محل توليد، تاريخ مصرف، قطعات و مواد تشکيل دهنده، حمل و نقل های صورت گرفته و بسياری اطلاعات ديگر را ذخيره نمود.

23. امنيت و جلوگيری از سرقت ايجاد امنيت و جلوگيری از سرقت : نمونه چنين کاربردی در فروشگاه های زنجيره ای ، پوشاک ، کتابخانه ها و… ديده می شود tagهای متصل بر روی اجناس بايد در هنگام خريد و پرداخت پول توسط مشتری غير فعال شوند در غير اين صورتgate های کار گذاشته شده نزديک در ورودی فروشگاه ها در هنگام خروج ، tag فعال را شناسايی و سيستم امنيت را به کار می اندازد. مثال ديگری از اين کاربرد در جلوگيری از سرقت اتومبيل است ، برچسب RFID در داخل کليد قرار می گيرد و تا زمانی که کليد مورد نظر، نباشد ماشين حرکت نمی کند.

24. هم‌اکنون پاسگاه‌های مرزهای زمينی آمريکا به اين فناوری مجهز شده‌اند و کارت شناسايی جديد شهروندان آمريکايی نيز به‌طور متقابل مجهز به RFID شده‌ و ساده‌ترين تصوری که از اين تعامل می‌توان داشت، اين است که با نزديک شدن شهروندان به مرز هنگام خروج يا ورود به کشور، کليه کارت شناسايی و انجام امور گمرکی آنها نيز انجام شده و اين فرد بدون هيچ توقفی به راحتی از مرز عبور می‌کند، البته اگر ورود يا خروج وی از نظر دولت مانعی نداشته باشد!

25. مشکلات اجتماعی مشکلات اجتماعی : بر اثر پيشرفت های اخير تکنولوژی در بسياری از مناطق دنيا از جمله فرانسه ، New Zealand ، نروژ و…فن آوری RFID برای تشخيص هويت افراد استفاده می شود . اين امر به عقيده بسياری از افراد نامطلوب است ؛ زيرا شخصيت اجتماعی و انسانی آن ها را زيرسوال برده و سبب می شود که به انسان ها به چشم يک ربات نگريسته شود.

26. مزایای فن آوری RFID 1.كاهش هزينه ها (كاهش فعاليت های دستی و افزايش سرعت) 2.اتوماسيون (بدون توقف) 3.كاهش خطا 4.كنترل فرايندهای غير قابل رويت 5.امكان به روز رسانی بر چسب ها بدون دخالت دست 6.امنيت 7.يكپارچگی

27. کاربردهای آينده RFID 1- ايجاد سيستم های هوشمند خانگی: به عنوان مثال : ساخت يک ماشين لباس شويی که قادر است tag های RFID روی لباس ها را خوانده و با توجه به اطلاعات آن ها از جمله نوع پارچه لباس ، رنگ و… درجه شست و شو را تنظيم کند و در صورتی که فرد قصد شستن ترکيب نادرستی از رنگ و جنس لباس ها را دارد ، اخطار لازم را به او بدهد. مثال ديگر يخچالی است که می تواند مواد غذايی داخل خود را شناسايی نموده و هر زمان که يکی از آن ها(مثلا شير) کم شد يا تاريخ انقضای آن نزديک شد به صاحب خانه خبر بدهد ؛ يا حتی قادر است يک ليست خريد آماده کند! 2- ايجاد سيستم های اعلام خطر در اتومبيل: مثلا استفاده از يک برچسب هوشمند RFID در تاير اتومبيل که وقتی باد لاستيک کم می شود يا مشکلی به وجود می آيد ، به راننده هشدار داده و از بروز تصادف جلوگيری می کند.

28. پزشکی در آينده طرح آينده برای کاربردهای پزشکی که در بعضی مکان ها نيز در شرف اجراست ، اين است که برای هر کودکی که به دنيا می آيد يک برچسب RFID طراحی و در بدن او جاسازی شود . اين برچسب معمولا در زير پوست ، با يک روش ساده جاسازی می شود. تمامی اطلاعات پزشکی فرد از جمله : گروه خونی ، ويژگی ها قد ، وزن و… سوابق پزشکی بر روی آن برچسب نگهداری شده و هر بار که فرد به پزشک مراجعه می کند ، پزشکان قادرند تمامی اطلاعات مورد نياز خود را برای تشکيل پرونده و تشخيص وضعيت بيمار خود با اسکن کردن برچسب RFID آ ن ها به دست آورند.

29. در حال حاضربرچسب هايی برای اين منظور ساخته شده اند که هيچ مزاحمت و حساسيتی برای بافت های بدن ایيجاد نمی کند و از نظر اندازه ، به اندازه يک دانه برنج است. تنها مشکلی که در اين زمينه وجود دارد امکان جابه جايی tag در داخل بدن است که اين هم از طريق تزريق موادی به بافت های اطراف tag که باعث رشد اين بافت ها و احاطه شدن tag توسط آن ها می شود، امکان پذير است. از آن جا که اين tagها به گونه ای ساخته شده اند که فقط از فاصله بسيار نزديک خوانده می شوند ، در نتيجه بايد بسيار نزديک به سطح پوست قرار داده شوند.

30. همانگونه که ذکر شد RFID يک تکنولوژی رو به رشد در سطح دنيا می باشد که هر روزه کاربردهای جديدی از آن در فرآيندهای مختلف تعريف شده و بکار گرفته می شود. با اين وجود، نبايست به اين سيستم بعنوان معجزه ای که می تواند کليه مشکلات موجود در فرآيندها را حل کند نگريست. جهت پياده سازی RFID در یک فرآيند، می بايست پيش از خريد و نصب تجهيزات مورد نياز، ضمن کسب دانش اوليه مورد نياز، جهت استفاده بهينه و اقتصادی از سرمايه گذاريهای مربوطه، کليه آلترناتيوهای ممکن در اين زمينه را از ابعاد مختلف فنی و اقتصادی مورد بررسی و تجزيه و تحليل قرار داد.