امروزه ضرورت شناسايی خودکار عناصر و جمع آوری داده مرتبط به آنان بدون نياز به دخالت انسان جهت ورود اطلاعات در بسياری از عرصه های صنعتی ، علمی ، خدماتی و اجتماعی احساس می شود . در پاسخ به اين نياز تاکنون فناوری های متعددی طراحی و پياده سازی شده است .
به مجموعه ای از فناوری ها که از آنان برای شناسايی اشياء ، انسان و حیوانات توسط ماشين استفاده می گردد ، شناسايی خودکار و يا به اختصار Auto ID گفته می شود . هدف اکثر سيستم های شناسايی خودکار ، افزایش کارآيی ، کاهش خطاء ورود اطلاعات و آزاد سازی زمان کارکنان برای انجام کارهای مهمتر نظیر سرویس دهی بهتر به مشتریان است .
تاکنون فناوری های مختلفی به منظور شناسايی خودکار طراحی و پياده سازی شده است . کدهای ميله ای ، کارت های هوشمند ، تشخیص صدا ، برخی فناوری های بيومتريک ، OCR ( برگرفته شده از optical character recognition ) و RFID ( برگرفته شده از radio frequency identification ) نمونه هايی در اين زمينه می باشند .
در ادامه با فناوری RFID بيشتر آشنا خواهیم شد .
آشنايی اولیه با فناوری RFID
اجازه دهيد برای آشنايی بيشتر با فناوری RFID چندین تعريف از آن را با یکدیگر مرور نمائيم :
-
RFID با استفاده از ارتباطات مبتنی بر فرکانس های راديويی امکان شناسايی خودکار ، رديابی و مديریت اشياء ، انسان و حيوانات را فراهم می نماید . عملکرد RFID وابسته به دو دستگاه تگ و کدخوان است که جهت برقراری ارتباط بين يکديگر از امواج راديويی استفاده می نمایند .
-
به مجموعه ای از فناوری ها که در آنان برای شناسايی خودکار افراد و اشياء از امواج راديويی استفاده می گردد ، RFID گفته می شود . از روش های مختلفی برای شناسايی افراد و اشياء استفاده می شود. ذخيره شماره سريال منتسب به يک فرد و يا شی درون یک ريزتراشه که به آن یک آنتن متصل شده است ، يکی از متداولترین روش های شناسايی خودکار است .
به تلفيق تراشه و آنتن ، تگ RFID و يا فرستنده خودکار RFID گفته می شود . تراشه به کمک آنتن تعبيه شده ، اطلاعات لازم جهت شناسايی آيتم مورد نظر را برای يک کدخوان ارسال می نماید . کدخوان امواج راديويی برگردانده شده از تگ RFID را به اطلاعات ديجيتال تبدیل می نماید تا در ادامه ، امکان ارسال داده برای کامپيوتر و پردازش آن فراهم گردد.
-
RFID يک پلت فرم مهم جهت شناسايی اشياء ، جمع آوری داده و مديريت اشياء را ارائه می نماید . پلت فرم فوق مشتمل بر مجموعه ای از فناوری های حامل داده و محصولاتی است که به مبادله داده بین حامل و يک سيستم مديريت اطلاعات از طریق یک لینک فرکانس راديويی کمک می نماید . تگ های RFID با استفاده از يک فرکانس و بر اساس نياز سيستم ( محدوده خواندن و محيط ) ، پياده سازی می گردند . تگ ها به صورت فعال ( به همراه يک باطری ) و یا غيرفعال ( بدون باطری ) پياده سازی می شوند . تگ های غيرفعال، توان لازم جهت انجام عمليات را از ميدان توليد شده توسط کدخوان می گيرند .
کدخوان RFID ، معمولا" به یک کامپيوتر متصل می شود و دارای نقشی مشابه با یک اسکنر کد میله ای است . مسئوليت برقراری ارتباط لازم بين سيستم اطلاعاتی و تگ های RFID برعهده کدخوان RFID است.
شکل ۱ ، یک نمونه تگ RFID را نشان می دهد .
شکل ۱ : یک نمونه تگ RFID
شکل ۲ ، یک نمونه کدخوان RFID بی سیم با برد ۸۰ متر را نشان می دهد .
شکل ۲ : یک نمونه کدخوان RFID بی سیم
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 مربوطه نظیر برنامه های ERP ( برگرفته شده از Enterprise Resource Planning ) و SCMS ( برگرفته شده از Supply Chain Management systems ) پردازش می گردد .
شکل 3 نحوه انجام فرآیند فوق را نشان می دهد .
شکل 3 : نحوه کار RFID
آیا RFID بهتر از کد ميله ای است ؟
RFID و کدميله ای دو فناوری مختلف با کاربردهای متفاوت می باشند . علی رغم این که ممکن است وظايف این دو فناوری در برخی حوزه ها نقاط مشترکی داشته باشد ، وجود برخی تفاوت ها نیز به اثبات رسیده است :
-
نوع فناوری استفاده شده جهت خواندن کدها : يکی از مهمترین تفاوت های کد میله ای و RFID ، تبعيت کدهای ميله ای از فناوری موسوم به " خط دید " است . این بدان معنی است که یک دستگاه اسکنر لازم است کد ميله ای را ببيند تا بتواند آن را بخواند . بنابراین لازم است برای خواندن یک کد ميله ای ، کد مورد نظر در ديد اسکنر قرار بگيرد .
در مقابل ، شناسايی مبتنی بر فرکانس راديويی به "خط ديد " نیاز ندارد. تا زمانی که تگ های RFID در محدوده قابل قبول کد خوان باشند ، امکان خواندن آنان وجود خواهد داشت .
-
عدم امکان پويش کدشناسايی در صورت بروز مشکل برای برچسب حاوی کد ميله ای : در صورتی که برچسب حاوی کد میله ای خراب ، کثيف و يا پاره گردد ، امکان پويش کد ميله ای وجود نخواهد داشت . این وضعيت در رابطه با تگ های RFID صدق نخواهد کرد.
-
فقدان اطلاعات تکميلی : کدهای ميله ای استاندارد صرفا" قادر به شناسايی محصول و توليد کننده آن می باشند و منحصربفرد بودن کالا را تضمین نمی نمایند . به عنوان نمونه کد ميله ای که بر روی یک ظرف شیر وجود دارد همانند سایر کدهای موجود بر روی سایر محصولات مشابه همان توليدکننده است . این کار ، شناسايی محصولی را که تاریخ مصرف آن به اتمام رسيده است را غيرممکن می سازد .
-
ماهيت خواندن کدها : امکان خواندن تعداد بسيار زيادی از تگ های RFID در یک زمان و بطور اتوماتیک وجود دارد . این در حالی است که کدهای ميله ای می بايست بطور دستی و يکی پس از ديگری پويش گردند .
-
استفاده آسان و قابليت اعتماد : در سيستم های مبتنی بر فناوری RFID ، امکان خواندن تگ ها از مسافت بيشتری وجود دارد .همچنين درصد بروز خطاء در زمان خواندن کد کمتر از کدهای ميله ای است .
آيا فناوری RFID يک فناوری جديد است ؟
RFID يک فناوری تائيد شده از سال ۱۹۷۰ تا کنون است و به دليل قيمت بالای آن تاکنون در برنامه های تجاری اندکی مورد استفاده قرار گرفته شده است . در صورتی که بتوان تگ ها را با قيمت مناسب تری تولید کرد ، استفاده از فناوری RFID می تواند بسیاری از مسائل مرتبط با کدهای ميله ای را برطرف نماید . با توجه به این که امواج راديويی قادر به حرکت در بین اکثر مواد غیرفلزی می باشند ، امکان استفاده از فناوری RFID در حوزه های گسترده تری وجود دارد .
مزایای بکارگیری RFID
هم کدخوان ها و هم تگ ها می توانند دارای اندازه و شکل مختلفی باشند . با توجه به اندازه کوچک تگ ها و آزادی عمل جهت حرکت آنان ، سازمان ها و موسساتی که علاقه مند به استفاده از این فناوری می باشند از انعطاف بالائی در این رابطه برخوردار خواهند بود .
برخی از مزایای بکارگیری فناوری RFID عبارتند از :
-
تگ ها می توانند مخفی باشند و یا در اکثر مواد جاسازی شوند .
-
با توجه به این که تگ ها در ابعاد و اشکال مختلف ارائه می شوند ، کاربران می توانند با توجه به نیاز خود یکی از آنان را انتخاب نمایند.
-
جهت خواند کد لازم نيست که تگ در معرض ديد مستقیم کدخوان قرار بگیرد .
-
با توجه به ماهيت تگ ها ( عدم نیاز به تماس مستقیم ) ، استهلاک و فرسودگی وجود نخواهد داشت .
-
امکان دستکاری کدهای سریال ذخيره شده در تگ ها وجود نخواهد داشت .
برخی از کاربردهای RFID
از فناوری RFID در بسیاری از ساختمان های اداری و به منظور کنترل تردد کارکنان در بخش های مجاز و غیرمجاز استفاده می گردد . تعداد زیادی از فروشندگان کالا به منظور مراقبت الکترونيکی از محصولات خود در مقابل سرقت از این فناوری استفاده می نمایند . برخی نهادی دولتی نیز برای نظارت و کنترل متخلفین از فناوری فوق استفاده می نمایند .
برخی ديگر از کاربردهای فناوری RFID عبارتند از :
-
کنترل موجودی
-
کنترل دستيابی
-
تحليل آزمايشگاهی
-
کنترل تعداد دور . به عنوان نمونه ، ثبت اتوماتیک تعداد دفعاتی که يک دونده می بايست طی نماید
-
ثب زمان و مکان تردد . به عنوان نمونه ، ثبت اتوماتيک زمان و مکان گشت زنی برای برخی مشاغل خاص
-
شناسايی خودرو
-
امنيت ساختمان ها
-
رديابی دارايی ها
-
کنترل ترافيک ، رديابی رانندگان متخلف و ثبت اتوماتیک نخلفات
-
سيستم های حمل و نقل
-
و موارد متعدد ديگر