اجزاء یک سیستم RFID : تگ ها
سیستم های RFID از فناوری مبادله اطلاعات بی سیم برای شناسایی انحصاری اشیاء , انسان و حیوانات استفاده می نمایند. توانمندی این گونه سیستم ها مدیون بکارگیری سه عنصر اساسی زیر است .
تگ ( که به آن فرستنده خودکار و یا Transponder نیز گفته می شود ) ,شامل یک تراشه نیمه هادی , یک آنتن و در برخی موارد یک باطری است .
بررسی کننده ( که به آن کدخوان و یا دستگاه نوشتن و خواندن نیز گفته می شود ) ,شامل یک آنتن ,یک ماژول الکترونیکی RF و یک ماژول کنترلی است .
کنترل کننده ( که به آن هاست نیز گفته می شود ),اغلب یک کامپیوتر شخصی و یا ایستگاه کاری است که بر روی ان بانک اطلاعاتی و نرم افزار کنترلی اجراء شده است .
مبادله اطلاعات بین تگ و بررسی کننده از طریق امواج رادیویی انجام می شود . زمانی که یک شی حاوی تگ RFID به محدوده خواندن یک بررسی کننده وارد می شود , بررسی کننده با ارسال یک سیگنال به تگ اعلام می نماید که داده ذخیره شده در خود را ارسال نماید . تگ ها قادر به ذخیره اطلاعات مختلفی در خصوص یک شی می باشند . ذخیره شماره سریال , شماره قطعه و یا دستورالعمل های پیکربندی نمونه هایی در این زمینه می باشند.
بررسی کننده پس از دریافت داده ذخیره شده در تگ , اطلاعات مربوطه را از طریق یک رابط شبکه ای استاندارد نظیر یک رابط اترنت شبکه محلی و یا حتی اینترنت برای کنترل کننده ارسال می نماید . در ادامه , امکان استفاده از اطلاعات دریافتی برای کنترل کننده در زمینه های مختلفی فراهم می گردد. به عنوان نمونه , کنترل کننده می تواند از داده دریافتی برای بهنگام سازی موجودی یک کالا در بانک اطلاعاتی و یا تغییر مسیر یک شی بر روی یک سیستم تسمه نقاله استفاده نماید .
یک سیستم RFID میتواند شامل بررسی کننده های متعددی باشد که در محدوده یک ساختمان انبار و یا خطوط مونتاژ توزیع شده اند . تمامی بررسی کننده ها می توانند به یک کنترل کننده متصل وشبکه ای را با یکدیگر ایجاد نمایند . یک بررسی کننده می تواند با بیش از یک تگ بطور همزمان ارتباط برقرار نماید . با توجه به وضعیت فعلی فناوری RFID , امکان مبادله 1000 تگ در هر ثانیه بطور همزمان با دقتی معادل 98% وجود دارد.
تگ های RFID را می توان به هر چیزی متصل نمود از یک کفه بارگیری گرفته تا یک نوزاد و یا یک جعبه موجود در قفسه یک فروشگاه .
در ادامه با تگ ها و انواع آن بیشتر آشنا می شویم .
وظیفه اولیه یک تگ RFID , ذخیره داده و ارسال آن به یک بررسی کننده است . در ساده ترین حالت , یک تگ شامل تراشه الکترونیکی و یک آنتن است که در یک بسته در کنار یکدیگر قرار می گیرند. تراشه موجود در تگ هایRFID از حافظه ای با قابلیت فقط خواندنی و یا خواندنی / نوشتنی به منظور ذخیره و بازیابی داده و در برخی موارد تغییر داده استفاده می نماید . در برخی تگ ها ممکن است از یک باطری نیز استفاده شود ( وجه تمایز تگ های فعال و غیرفعال)
تگ های RFID
وظیفه اولیه یک تگ RFID , ذخیره داده و ارسال آن به یک بررسی کننده است . در ساده ترین حالت , یک تگ شامل تراشه الکترونیکی و یک آنتن است که در یک بسته در کنار یکدیگر قرار می گیرند. تراشه موجود در تگ هایRFID از حافظه ای با قابلیت فقط خواندنی و یا خواندنی / نوشتنی به منظور ذخیره و بازیابی داده و در برخی موارد تغییر داده استفاده می نماید . در برخی تگ ها ممکن است از یک باطری نیز استفاده شود ( وجه تمایز تگ های فعال و غیرفعال)
تگ های فعال در مقابل تگ های غیر فعال
تگ های فعال بع آن دسته از تگ های RFID اطلاق می شود که بر روی برد اصلی آنان یک باطری نصب شده باشد . در زمانی که لازم است تگ RFID داده ذخیره شده در خود را برای بررسی کننده ارسال نماید , از این منبع برای کسب توان لازم جهت انتقال داده استفاده می گردد ( مشابه نقش باطری موجود در تلفن های همراه ) . بدین دلیل , تگ های فعال قادر به برقرار ارتباط با بررسی کننده می باشند که دارای قدرت کمتری می باشند و می توانند اطلاعات را تا محدوده بیشتری نیز ارسال نمایند ( به عنوان نمونه ده ها متر ) . علاوه بر این , تگ های فعال عموما" دارای حافظه های زیادی نیز می باشند ( به عنوان نمونه تا 128 کیلوبایت)
تگ های فعال در مقام مقایسه نسبت به تگ های غیر فعال بزرگتر بوده و از پیچیدگی بیشتری نیز برخورد دارند. همین موضوع باعث شده است که هزینه تولید آنان بالا باشد . عمر مفید باطری موجود در تگ های فعال , دو تا هفت سال پیش بینی می گردد .
تگ های غیر فعال , دارای منبع تغذیه ای بر روی برد نمی باشد و قدرت خود برای ارسال داده را از سیگنال ارسالی بررسی کننده می گیرند . این وضعیت باعث می شود که اندازه تگ ها کوچک تر شده و هزینه های تولید نیز کاهش یابد . علاوه بر این , تگ های غیر فعال محدوده کمتری را نسبت به تگ های فعال پوشش می دهند ( به عنوان نمونه چندین متر ) . با توجه به این که تگ های غیر فعال توان لازم جهت ارسال داده را از بررسی کننده خود می گیرند , این نوع بررسی کننده ها لازم است دارای توان مناسبی باشند . تگ های فعال دارای حافظه بمراتب کمتری نسبت به تگ های فعال می باشند ( در حد چندین کیلوبایت)
برخی از تگ های غیر فعال , ممکن است دارای باطری از قبل تعبیه شده ای بر روی بر اصلی خود باشند که از آن برای کمک در ارسال سیگنال های رادیویی استفاده نمی گردد و کاربرد آن صرفا" فعال کردن مدارات الکترونیکی بر روی برد است .
به عنوان نمونه , یک تولید کننده مواد غذایی ممکن است تگ های RFID مجهز به حسگرهای حرارتی را در سکو های حمل بار نصب نماید تا بتواند حرارت محصولات را در حین حمل و نقل کنترل نماید . پس از افزایش درجه حرارت یک محصول خاص به یک سطح مشخص , مشخصات آن توسط حسگر بطور اتوماتیک بر روی تگ ثبت می گردد. در ادامه و در زمان توزیع و یا فروش کالا , ازاطلاعات موجود در تگ به منظور بررسی صحت فرایند حمل و نقل و انبارداری استفاده می گردد. این نوع حسگرهای جانبی ممکن است نیازمند یک باطری بر روی برد اصلی خود باشند تا بتوانند در زمان حمل و نقل و یا انبارداری وظایف خود را به درستی انجام دهند .
تگ های هوشمند ( با قابلیت خواندن و نوشتن ) در مقابل تگ های فقط خواندنی
یکی دیگر از تفاوت های مهم بین تگ های بکار گرفته شده در سیستم های RFID , نوع حافظه استفاده شده در آنان است . از دو نوع حافظه فقط خواندنی ( RO ) و خواندنی / نوشتنی ( RW ) در تگ های RFID استفاده می گردد.
حافظه فقط خواندنی : حافظه ای است که فقط امکان خواندن اطلاعات از آن وجود دارد و نمی توان اطلاعات موجود در آن را تغییر داد. تگ هایی از این نوع همانند کدهای میله ای می باشند که فقط یک مرتبه برنامه ریزی می گردند ( توسط یک تولید کننده ).
این نوع تگ ها معمولا" با حجم اندکی داده نظیر شماره سریال و یا شماره قطعه که به صورت ثابت می باشند , برنامه ریزی می گردند و می توان آنان را به سادگی با سیستم های موجود کد میله ای تلفیق کرد .
تگ هایی از نوع RW : که به آنان تگ های هوشمند نیز گفته می شود , از انعطاف بالائی برخوردار هستند . در این نوع تگ ها امکان ذخیره حجم بالائی از اطلاعات وجود دارد. تگ های فوق از حافظه هایی با قابلیت آدرس دهی استفاده می نمایند که می توان به سادگی با آدرس دهی مناسب , محتویات موجود در هر مکان حافظه را تغییر داد . اطلاعات موجود در تگ هایRW را می توان به دفعات پاک و مجددا" نوشت ( هزاران مرتبه ). همانند نوشتن و پاک کردن اطلاعات بر روی یک فلاپی دیسک .
با توجه به ویژگی مهم این گونه تگ ها , می توان آنان را به منزله بانک های اطلاعاتی سیار در نظر گرفت که اطلاعات پویا و مهمی توسط آنان حمل می گردد ( برخلاف وضعیتی که داده ها بطور متمرکز بر روی کنترل کننده ذخیره شده است ) . با توجه به کاهش هزینه تولید این گونه تگ ها در سالیان اخیر و کاربرد گسترده آنان , استفاده از سیستم های RFID همچنان روندی رو به رشد را با سرعت بالا طی می نماید .
علاوه بر دو نوع حافظه اشاره شده , گونه های دیگیری از حافظه ها در تگ های RFID استفاده می گردد که بد نیست به آنان نیز اشاره ای داشته باشیم .
حافظه هایی با ویژگی یک مرتبه نوشتن و چندین مرتبه خواندن ( WORM برگرفته شده از write-once-read –many ) : این نوع حافظه ها همانند حافظه های فقط خواندنی می باشند که با حجم اندکی از اطلاعات ثابت برنامه ریزی می شوند و امکان تغییر اطلاعات موجود برای یک مرتبه در اختیار گذاشته می شود ( نظیر ROM-CD ) . از این نوع حافظه ها می توان در خطوط مونتاژ و برای ثبت تاریخ و با مکان تولید ( پس از تکمیل فرآیند تولید ) استفاده کرد .
استفاده همزمان از دو نوع حافظه فقط خواندنی / نوشتنی : برخی از تگ های RFID با توجه به نوع کاربری ممکن است از دو نوع حافظه فقط خواندنی و خواندنی / نوشتنی بطور همزمان استفاده نمایند که هر یک دارای جایگاه مختص به خود می باشند .
اندازه و شکل تگ ها
تگ های RFID می توانند در ابعاد و اشکال مختلف ارائه شوند . با توجه به این که تراشه و آنتن بکار گرفته شده در یک تگ RFID بسیار کوچک ساخته می شود , امکان استفاده از تگ های RFID به هر شکل و اندازه ای وجود خواهد داشت ( نظیر گلوله های پلاستیکی کوچکی که همانند یک گوشواره به گوش حیوانات متصل می شوند ) .
اندازه و شکل یک تگ RFID به نوع کاربری آن بستگی خواهد داشت . برخی از تگ ها می بایست بگونه ای ساخته شوند که در مقابل عواملی نظیر حرارت بالا , رطوبت و مواد شیمایی مقاوم باشند . برخی دیگر می بایست بگونه ای ساخته شوند که ارزان قیمت و مصرفی باشند نظیر برچسب های هوشمند . برچسب های هوشمند صرفا" یک نمونه از تگ های هوشمند می باشند .
