بنام خداوند جان و خرد

1. بنام خداوند جان و خرد

2. دانشگاه جامع علمي ـ کاربردي درس : مدیریت فناوری اطلاعات استاد گرانقدر : جناب آقاي مهندس مهربانRFIDپروژه تحقيقي راجع به دانشجويان : علي صديقي، جعفر شعباني و محمدحسين زرينهتابستان 1391

3. R F I D Radio Frequency Identification ))

4. RFID چيست ؟ RFIDمخفف عبارت Radio Frequency Identification و به مفهوم «شناسایی از طریق فرکانس رادیویی» است. از این فناوری در شناسایی خودکار کالاها، حیوانات، انسان‌ها و غیره استفاده می‌شود. شیوه به‌کارگیری آن نیز به زبان ساده نصب تراشه‌ای کوچک روی این اشیاست که فرکانس رادیویی اختصاصی خود را دارند و تنها با دریافت این فرکانس توسط دستگاه گیرنده و تطبیق آن در بانک اطلاعاتی شی شناسایی شده و یا شی مورد نظر ردیابی می‌شود... RFID را می‌توان نسل تکامل یافته بارکد دانست، زیرا از بارکد نیز برای همین نوع شناسایی استفاده می‌شود و البته این فناوری هنوز نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. بارکد ردیفی متشکل از ۱۲ خط عمودی به ظاهر نازک و کلفت است که معرف عددی ۱۲ رقمی بوده و در سراسر جهان به‌ طور انحصاری نمایانگر کالایی خاص است.

5. RFID چيست ؟ به اين ترتيب که بارکد توسط دستگاه اسکنر بارکد خوانده شده و بدین ترتیب نوع کالا توسط سیستم بدون نیاز به انسان شناسایی می‌شود. این فرایند از خطاهای ورود دستی اطلاعات توسط کاربر نیز می‌کاهد. اما بارکد کاستی‌هایی نیز دارد. به‌طور مثال، در سیستم بارکد فقط کد شناسایی وارد می‌شود و اطلاعات دیگری راجع به کالا نمی‌توان در آن جای داد. از دیگر موارد ضعف بارکد این که اسکنر فقط زمانی قادر به خواندن صحیح آن است که دقیقا در دید مستقیم اسکنر قرار گرفته باشد و اگر شما بخواهید آمار کالاهای زیادی را مثلا در یک انبار یا فروشگاهی بزرگ ثبت کنید، حتما باید تک تک کالاها را روبروی اسکنر بگیرید تا کد آنها اسکن شود که کاری است بس دشوار، خسته کننده و زمان‌بر. 

6. فناوری ها Auto ID • کدهای ميله ای (Bar Codes) • کارت های هوشمند (Smart Cards) • تشخیص صدا (VR) • OCR (Optical Character Recognition) • Radio Frequency Identification ) RFID)

7. تاریخچه RFID • طبق بررسیهای انجام شده مفهوم RFID از زمان جنگ جهانی دوم با کشف فنآوری تقریبا مشابهی به نام IFF که معرف Identify Friend or Foeمیباشد مطرح گردیده است. IFF روشی برای تشخیص هواپیماهای جنگی دوست یا دشمن بود که توسط انگلیسیها کشف و استفاده شد . • یک تکنولوژی مشابه دیگر در سال ۱۹۴۵ توسط “Leon Theremin “کشف شد که یک وسیله جاسوسی بود و اطلاعات صوتی را با استفاده از امواج رادیویی انتقال میداد. • اولین بار فنآوری RFIDبه شکل امروزی آن توسط “Mario Cardullo” کشف شد اما تا سال ۱۹۷۰ به علت گرانی استفاده تجاری نداشت.

8. تاریخچه RFID

9. اجزاء یک سيستم RFID

10. اجزاء یک سيستم RFID - TAG در RFID از تراشه‌ای به نامTAG یا همان برچسب استفاده می‌شود، این قطعه در واقع یک فرستنده رادیویی است که از یک میکروچیپ، یک آنتن و یک برد الکترونیکی تشکیل شده است. در این TAG می‌توان اطلاعاتی راجع به کالا، حیوان یا انسانی که TAG روی آن نصب می‌شود، قرار داد. این اطلاعات می‌تواند، اطلاعاتی ساده مثل اسم و آدرس صاحب یک حیوان و یا اطلاعات پیچیده‌ای نظیر چگونگی مونتاژ یک خودرو باشد. این اطلاعات از طریق امواج رادیویی منتشر و توسط آنتن گیرنده RFID دریافت و وارد سیستم می‌شود. حال اگر در همان فروشگاه بزرگ تعداد زیادی کالا خریداری کرده باشید، با نزدیک شدن سبد کالا به صندوق که محل نصب آنتن گیرنده RFID است، تمام کالاهای خریداری شده به‌طور خودکار توسط صندوق شناسایی می‌شود و با رسیدن شما به صندوق، فاکتور کالاها نیز آماده جهت پرداخت است. با این کار ضمن صرفه‌جویی در زمان، از ازدحام در محل صندوق فروشگاه‌ها نیز جلوگیری می‌شود. همه اینها دست به دست هم داده و کم‌کم واژه احترام به مشتری را از حالت حرف به اجرا نزدیک می‌کند. 

11. اجزاء یک سيستم RFID - TAG البته این نمونه‌ای ساده از خدمات این فناوری بود که فقط برای روشن شدن قضیه گفته شد. هم‌اکنون پاسگاه‌های مرزهای زمینی آمریکا به این فناوری مجهز شده‌اند و کارت شناسایی جدید شهروندان آمریکایی نیز به‌طور متقابل مجهز به RFID شده‌ و ساده‌ترین تصوری که از این تعامل می‌توان داشت، این است که با نزدیک شدن شهروندان به مرز هنگام خروج یا ورود به کشور، کلیه کار شناسایی و انجام امور گمرکی آنها نیز انجام شده و این فرد بدون هیچ توقفی به راحتی از مرز عبور می‌کند، البته اگر ورود یا خروج وی از نظر دولت مانعی نداشته باشد! 

12. اجزاء یک سيستم RFID - TAG در حالتی دیگر می‌توان شرکتی بزرگ را در نظر گرفت که کلیه کارکنان آن به RFID مجهز بوده و ضمن انجام خودکار ورود و خروج اشخاص، محل دقیق این افراد نیز در طبقات و واحدهای مختلف به‌سرعت و به‌راحتی قابل شناسایی است. شیوه کار نیز بدین ترتیب است که با نصب آنتن‌های گیرنده RFID در نقاط مختلف شرکت، به راحتی با یک جست‌وجوی ساده می‌توان از روی آنتن دریافت‌کننده امواج شخص، محل وی را نیز تشخیص داد. همین کار را نیز می‌توان برای شناسایی و کنترل ورود و خروج وسایط نقلیه شرکت انجام داد. کنترل ترافیک شهرهای بزرگ، کنترل ورود و خروج خودروها در پارکینگ‌ها و بزرگراه‌ها، کنترل موجودی انبارهای بزرگ، استفاده در قفل ضد سرقت خودروها و ...،‌ همه و همه تنها می‌تواند مواردی از هزاران مورد کاربری RFID باشد. کیفیت کارایی و نحوه عملکرد RFID به عوامل مختلفی از قبیل کیفیت ساخت، نوع پروتکل به کار گرفته شده، طراحی نوع آنتن، کیفیت واحد بسته‌بندی کالا (در صورت استفاده از RFID برای شناسایی آن کالا) وابسته است.

13. تگ های RFID • در ساده ترين حالت ، يک تگ شامل يک تراشه الکترونيکی و يک آنتن است که در يک بسته در کنار يکديگر قرار می گيرند . تراشه موجود در تگ های RFID از حافظه ای با قابلیت فقط خواندنی و یا خواندنی / نوشتنی  به منظور ذخيرهو بازیابی داده و در برخی موارد تغيير داده استفاده می نماید .  در برخی تگ ها ممکن است از یک باطری نیز استفاده شود ( وجه تمایز تگ های فعال و غيرفعال ) .

14. اجزاء یک سيستم RFID • بررسی کننده ( که به آن کدخوان و يا دستگاه نوشتن و خواندن نيز گفته می شود )، شامل یک آنتن ، يک ماژول الکترونيکی RF و يک ماژول کنترلی است .

15. اجزاء یک سيستم RFID • کنترل کننده ( که  به آن هاست نيز گفته می شود ) ، اغلب یک کامپيوتر شخصی و یا ایستگاه کاری  است که بر روی آن بانک اطلاعاتی و نرم افزار کنترلی اجراء شده است .

16. RFID چگونه کار می کند ؟ • تگ و يا دستگاه فرستنده خودکار ، شامل يک مدار الکترونيکی است که 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 مربوطهپردازش می گردد .

17. RFID چگونه کار می کند ؟

18. تگ های فعال (Active) در مقابل تگ های غیرفعال (Passive) • تگ های فعال به آن دسته از تگ های RFID اطلاق می شود که بر روی برد اصلی آنان يک باطری نصب شده  باشد . • در زمانی که لازم است تگ RFID  داده ذخيره شده در خود را برای بررسی کننده ارسال نمايد ، از این منبع برای کسب توان لازم جهت انتقال داده استفاده می گردد ( مشابه نقش باطری موجود در تلفن های همراه ) . • تگ های فعالعموماً دارای حافظه های زیادی نیز می باشند ( به عنوان نمونه تا 128 کيلوبایت ) . • اندازه بزرگتر / هزينه توليد بالا /عمر مفيد باطری دو تا هفت سال. • برقراری ارتباط با بررسی کننده هايی که دارای قدرت کمتری می باشند.

19. تگ های فعال (Active) در مقابل تگ های غیرفعال (Passive) • تگ های غيرفعال ، دارای منبع تغذيه ای بر روی برد نمی باشد و قدرت خود برای ارسال داده را از سيگنال  ارسالی بررسی کننده می گيرند . • اندازه تگ ها کوچک / هزينه های توليد کم / پوشش محدوده کمتر( به عنوان نمونه چندین متر ) • تگ های غيرفعال دارای حافظه بمراتب  کمتری نسبت به تگ های فعال می باشند ( در حد چندین کیلو بایت ) . • بررسی کننده ها لازم است دارای توان مناسبی باشند . • برخی از تگ های غيرفعال ، ممکن است دارای باطری از قبل تعبیه شده ای بر روی برد اصلی خود  باشند که از آن برای کمک در ارسال سيگنال های راديويی استفاده نمی گردد و  کاربرد آن صرفا" فعال کردن مدارات الکترونيکی بر روی برد است .

20. تگ های هوشمند ( با قابلیت خواندن و نوشتن ) در مقابل تگ های فقط خواندنی • حافظه فقط خواندنی • همانند کدهای ميله ای می باشند که فقط یک مرتبه برنامه ريزی می گردند( توسط یک توليد کننده ) . • این نوع تگ ها معمولاً با حجم اندکی داده نظیر شماره سریال و یا شماره قطعه که به صورت ثابت می باشند ، برنامه ريزی می گردند و می توان آنان را به سادگی با سيستم های موجود کد ميله ای تلفيق کرد. • تگ هايی از نوع RW • به آنان تگ های هوشمند نیز گفته می شود. • امکان ذخيره  حجم بالائی از اطلاعات وجود دارد. • می توان آنان را به منزله بانک های اطلاعاتی سیار در نظر گرفت که  اطلاعات پويا و مهمی توسط آنان حمل می گردد ( بر خلاف وضعيتی که داده ها بطور متمرکز بر روی کنترل کنننده ذخیره شده است ) .

21. تگ های هوشمند ( با قابلیت خواندن و نوشتن ) در مقابل تگ های فقط خواندنی • حافظه هايی با ويژگی يک مرتبه نوشتن و چندين مرتبه خواندن ( WORM برگرفته شده از  write-once-read-many   ) • امکان تغيير اطلاعات موجود برای يک مرتبه در اختيار کاربر گذاشته می شود ( نظیر CD-ROM ). • از این نوع حافظه ها می توان در خطوط مونتاژ و برای ثبت تاریخ و یا مکان توليد( پس از تکميل فرآیند توليد ) استفاده کرد . • استفاده همزمان از دو  نوع حافظه فقط خواندنی  و  خواندنی / نوشتنی

22. اندازه و شکل تگ ها • برچسب های هوشمند • گلوله های پلاستيکی کوچکی که همانند یک گوشواره به گوش حيوانات متصل می شوند • مقاوم در مقابل عواملی نظیر حرارت بالا ، رطوبت و مواد شيميايی

23. طیف فرکانس • باندهای فرکانس پايين  RFID • فرکانس پايين و یا LF   ( برگرفته شده از  LowFrequency   ) : بین  125 تا 134 کيلوهرتز  • فرکانس بالا    و یا HF  ( برگرفته شده از   HighFrequency  ) : محدوده  56 / 13 مگاهرتز • باندهای فرکانس بالا  RFID • باند UHF: محدوده 860 تا 960 مگاهرتز • ميکروويو : 5 / 2 گيگاهرتز به بالا

25. برخي مزاياي استفاده از فن آوري RFID • کاهش هزينه ها • اتوماسيون بدون توقف • کاهش خطا • کنترل فرايندهاي غير قابل رويت • امکان به روز رساني بر چسب ها بدون دخالت دست • امنيت • يکپارچگي

26. برخی از کاربردهای RFID • کنترل تردد کارکنان در بخش های مجاز و غیرمجاز . • مراقبت الکترونيکی از محصولات در مقابل سرقت . • کنترل موجودی. • ثبت زمان و مکان تردد .  به عنوان نمونه ، ثبت اتوماتيک زمان و مکان گشت زنی برای برخی مشاغل خاص . • شناسايی خودرو. • کنترل ترافيک ، رديابی رانندگان متخلف و ثبت اتوماتیک تخلفات . • کاربرد فناوری RFID در مباحث پزشکی : ثبت و یا ذخیره سازی اطلاعات بیمار از قبیل نام و آدرس، تاریخ پذیرش و بستری و نیز نوع بیماری ،پزشک معالج ،نوع عمل جراحی و …. • کنترل و شناسایی اثاثیه مسافران . • مدیریت دام و گوشت . • مدیریت کتابخانه ها و کتاب ها. • ...

27. منابع خبري درباره RFID • http://www.aimglobal.org/ • http://www.extremerfid.com/ • http://www.global-id-magazine.com/ • http://www.inboundlogistics.com/ • http://www.integratedsolutionsmag.com/ • http://www.rfdesign.com/ • http://www.rfida.com/ • http://www.rfidbuzz.com/ • http://www.rfidgazette.org/ • http://www.rfidinsights.com/ • http://www.rfidjournal.com/ • http://www.rfidnews.org/ • http://www.rfidnas.com/ • http://www.rfidtalk.com/ • http://www.usingrfid.com/

28. به پایان آمد این دفترحکایت همچنان باقیست