RFID چیست؟

به كمك تكنولوژی سیستم‏های شناسایی خودكار می‏توان اشیا را به طور خودكار شناسایی كرد و بدون نیاز به ورود اطلاعات كاربر، داده‏های موردنیاز زمانی و مكانی هر شیء را به دست آورد. اهداف به كارگیری این تكنولوژی در صنعت عبارتند از:
▪افزایش كارآمدی
▪كاهش خطای ناشی از ورود اطلاعات
▪نبود نیاز به نیروی انسانی برای انجام كارهای ساده و پرحجم
▪سیستم‏های شناسایی خودكار بسیاری وجود دارد:
▪باركد
▪شناسایی با صدا
▪تكنولوژی بیومتریك
▪كارت‏های هوشمند
▪RFID
●تكنولوژی RFID
RFID مخفف Radio Frequency Identification به معنای شناسایی با كمك امواج رادیویی است. این سیستم به شناسایی اشیا و اجسام در حال حركت و ساكن، به كمك امواج رادیویی می‏پردازد. روش‏های شناسایی اشیا با این سیستم، چند گونه‏اند اما معمولی‏ترین آنها، اختصاص یك شماره به هر شیء است. این شماره روی تراشه‏ای متصل به یك آنتن ذخیره می‏شود. به مجموعه این تراشه و آنتن، برچسب (Tag) می‏گویند. ازاین آنتن برای انتقال اطلاعات تراشه به قرائتگر (Reader) استفاده می‏شود. این قرائتگر امواج رادیویی را از برچسب‏ها دریافت و آن را به اطلاعات قابل انتقال به رایانه تبدیل می‏كند و برای پردازش به رایانه می‏فرستد.
●چگونگی عملكرد
این سیستم شامل برچسب (تراشه و آنتن) و یك قرائتگر با آنتن مربوطه است. قرائتگر امواج الكترومغناطیسی را ارسال می‏كند. زمانی كه این امواج به برچسب می‏رسند، برچسب به آنها پاسخ می‏دهد و اطلاعات از قبل ذخیره شده را برای قرائتگر ارسال می‏كند.
●تاریخچه
▪سال ۱۸۴۶: كشف انرژی الكترومغناطیسی توسط فارادی
▪سال ۱۹۳۵: ساخت رادار
▪سال ۱۹۷۳: ساخت سیستم RFID برای برچسب‏های منفعل
▪سال ۱۹۷۹: كاربرد RFID برای حیوانات
▪سال ۱۹۸۷: كاربرد RFID برای جمع‏آوری عوارض خودروها
▪سال ۱۹۹۴: كاربرد RFID برای خودروها در تمام امریكا
▪سال ۲۰۰۳: كاربرد RFID برای شناسایی كانتینرها در جنگ عراق و همچنین سیستم زنجیره تامین محصولات تجاری قبل از تولید تا تحویل به مشتری
●انواع قرائتگر
قرائتگر می‏تواند در محل نصب ثابت باشد و برای محدوده خاصی طراحی شود و یا روی در ورود و خروج نصب و برای محدوده ۳ متر طراحی شود. قرائتگرهای پرتابل دستی نیز وجود دارند كه می‏توانند متحرك باشند.
●انواع برچسب
برچسب‏ها به سه نوع تقسیم می‏شوند:
۱-منفعل (Passive)
۲-نیمه فعال (Semi-passive)
۳-فعال (Active)
●برچسب منفعل
این برچسب نیروی لازم برای فعال كردن مدار تراشه را از امواج الكترومغناطیسی دریافت می‏كند. سپس تراشه امواجی را كه باید برگشت داده شود، تنظیم و توسط آنتن خودش برای آنتن قرائتگر ارسال می‏كند. قرائتگر هم آنها را به داده‏های رقمی تبدیل می‏كند.
●برچسب نیمه فعال
این برچسب دارای باتری است و زمانی كه نیروی فعال كننده را از قرائتگر می‏گیرد، باتری را به كار می‏اندازد و اطلاعات تراشه را ارسال می‏كند. در این برچسب در مصرف باتری صرفه‏جویی می‏شود و عمر مفید باتری افزایش می‏یابد.
●برچسب فعال
این برچسب هم دارای باتری، همیشه فعال و مدام در حال ارسال اطلاعات به قرائتگر است. برچسب‏ها براساس نوعشان، دمای ۴۰- تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد را تحمل می‏كنند.
●ظرفیت برچسب
برچسب‏های معمولی (مصارف تجاری و عمومی) ـ بسته به نوع كاربردشان ـ می‏توانند كمتر از ۲ كیلوبایت اطلاعات را در خود ذخیره كنند كه برای اطلاعات پایه كافی است. برخی از برچسب‏ها هم می‏توانند ۸ كیلوبایت اطلاعات و حتی بیشتر را ذخیره كنند.
●برد خواندن برچسب‏ها
برد خواندن برچسب‏ها به متغیرهای بسیاری بستگی دارد، از جمله فركانس عملكرد آنها، قدرت قرائتگر در تداخل با اشیای فلزی و یا دیگر قرائتگرها.
همان طور كه برای انتخاب كانال موردنظر باید رادیو را روی موج مربوط تنظیم كرد، فركانس برچسب نیز با توجه به كاربرد آن تعیین می‏شود كه با درنظر گرفتن برچسب و محدوده موثر، بسیار متفاوت است و برای برچسب‏های فعال به كمك باتری تا ۱۰۰ متر یا بیشتر نیز عمل می‏كند.
●قیمت تجهیزات
قیمت تجهیزات برحسب نوع كاربرد و سازنده، بسیار متغیر است. یك نمونه معمولی آن به شرح زیر است:
▪برچسب نیمه فعال برای ۳ متر = ۳۰۰.۰۰۰ ریال
▪آنتن = ۳.۰۰۰.۰۰۰ ریال
▪قرائتگر = ۳۰.۰۰۰.۰۰۰ ریال
▪برچسب فعال = از ۱۰ تا ۴۰ دلار
▪برچسب منفعل = از ۳/۰ دلار تا ۱۰ دلار
▪قیمت برچسب در امریكا به دلیل تولید انبوه، تقریباً نصف اروپا است.
●مزایا
این سیستم نسبت به سیستم‏های دیگر، اطلاعات بیشتری را در خود ذخیره می‏كند، مثلاً حدود ذخیره‏سازی روی برچسب بین ۸ تا ۳۲ MB است؛ در صورتی كه روی سیستم باركد فقط ۲۰ كاراكتر داده ذخیره می‏شود.
▪افزایش انعطاف پذیری عملیات
▪افزایش سود و بهره‏وری
▪تسریع فرایندها
▪كاهش افت‏ها
●معایب
نبود استاندارد معتبر كه موجب عدم توسعه آن شده ولی تدوین استاندارد در امریكا شروع شده است.
هزینه راه‏اندازی این سیستم در مقایسه با سیستم‏های دیگر بیشتر است.
ممكن است با سایر فركانس‏ها و فلزات تداخل ایجاد كند.
عدم شناسایی در محیط‏های مایع و حایل‏های فلزی در بعضی از برچسب‏ها
تجاوز به حریم خصوصی افراد (می‏توان به طور غیرمحسوس حریم خصوصی افراد را كنترل كرد.)
●كاربرد RFID در شركت سایپا
با استفاده از این كارت‏ها به جای كارت‏های پرسنلی، دیگر صف كارت‏زنی ایجاد نمی‏شود بلكه با خروج از در كارت‏زنی، اطلاعات كارت افراد توسط قرائتگر خوانده می‏شود. این قرائتگرها بسته به نوع خود، در هر لحظه می‏توانند تا ۲۰۰۰ كارت را شناسایی و ثبت كنند.
اگر تمام كاركنان به این كارت مجهز باشند، در واحدهای ستادی با نصب یك قرائتگر مكان پرسنل در طبقات مختلف مشخص و از حضور افراد در واحدها اطلاع حاصل می‏شود.
می‏توان این كارت‏ها را طوری برنامه‏ریزی كرد تا رفت و آمد افراد به بخش‏های مختلف قابل كنترل باشد، مثلاً به جای این كه برخی افراد كارت عبور و مرور مجاز در سالن‏های تولیدی را داشته باشند، اطلاعات مربوط به ورود و خروج هر شخص به سالن‏های تولیدی ثبت شود. به این ترتیب می‏توان مشكل ورود و خروج غیرقانونی به سالن‏ها را حل كرد.
اگر خودروهای تولیدی از بدو تولید به این برچسب‏ها مجهز شوند، می‏توان در هر لحظه، در هر سالن آمار تولید و محل خودرو را مشخص و حتی سرعت و توقف‏های خط تولید را كنترل كرد به عبارت دیگر، كل چرخه تولید تحت كنترل است.
اگر قطعات اصلی خودرو همچون موتور، گیربكس، اكسل جلو و عقب، ECU و... به این برچسب‏ها مجهز شوند، اطلاعات آنها در هر لحظه قابل دسترسی است و در صورت تغییر در تعمیرگاه‏ها، اطلاعات آن به روز می‏شود.
اگر دركنار كارت مشخصات خودرو از برچسب نیز به همین منظور استفاده كنیم، برای كنترل بهتر می‏توان با یك قرائتگر دستی بدون باز كردن در موتور، اطلاعات مربوط را استخراج و در ضمن اطلاعات بیشتری روی آن ذخیره كرد.
اگر هر پالت كه به انبارهای شركت وارد می‏شود، دارای یك برچسب باشد و اطلاعاتی نظیر تعداد قطعه، نام قطعه، شماره فنی قطعه، نام سازنده، تاریخ تولید و... روی آن ذخیره شود، در هر لحظه می‏توان موجودی انبار را استخراج و حتی محدوده موجودی را برای نرم‏افزار تعریف كرد تا اگر از آن مقدار كمتر شد، به طور خودكار سند سفارش صادر شود. اگر پالت به طور كامل كلیم شود، كد غیرقابل استفاده روی برچسب اضافه می‏شود تا از خروج آن از انبار جلوگیری به عمل آید.اگر سرویس‏های ایاب و ذهاب خارج شركت كه كاركنان را برای شیفت‏های مختلف به شركت می‏آورند، به این برچسب‏ها مجهز شوند، ورود و خروج و حتی تاخیر آنها ثبت می‏شود. می‏توان یك برچسب در ابتدا و یكی در انتهای اتوبوس‏ها نصب كرد تا زمانی كه از دریچه مربوطه عبور می‏كنند، مشخص شود اتوبوس دارای سرنشین است و یا خالی است.
اگر مهمانان شركت دارای این نوع برچسب باشند، حراست می‏تواند آنها را نیز تا حدودی كنترل كند.
اگر كامیون‏های ورودی به شركت نیز از این برچسب‏ها استفاده كنند، عبور و مرور و زمان تخلیه‏شان ثبت می‏شود.
برای تطابق راننده‏های مجاز كه پشت رل نشسته‏اند نیز استفاده می‏شود.اطلاعات بهداشتی و ایمنی كاركنان می‏تواند در كارت جداگانه‏ای ذخیره و در مراجعات بعدی از آن استفاده شود.
كلیه این تجهیزات می‏تواند به اینترانت شركت نیز وصل شود و به این ترتیب كاركنان مجاز می‏توانند به اتاق كنترل وصل شوند و هرگونه اطلاعاتی را از سطح شركت جمع‏آوری و پردازش كنند.
در انبار شیمیایی كه تاریخ اعتبار اهمیت بسیاری دارد، استفاده از این برچسب‏ها نزدیك شدن تاریخ انقضای مواد شیمیایی را آلارم می‏دهد تا بتوان قبل از فاسد شدن، از آنها استفاده كرد.
با وجود شبكه داخلی كه در شركت سایپا نصب شده، انتقال اطلاعات تا قرائتگرها و اتاق كنترل توسط این شبكه امكان‏پذیر است.
با این روش پاركینگ سایپا در دسترس است یعنی هر خودرو به راحتی شناسایی و موقعیت آن در پاركینگ مشخص می‏شود.اگر تمام خودروهای خدماتی شركت و كاركنان به این برچسب‏ها مجهز باشند، حراست می‏تواند بر تمام آنها نظارت دقیق و غیرمحسوس اعمال كند.
●كاربردهای گوناگون RFID
اگر تمام خودروها به این برچسب‏ها مجهز باشند و به سیستم بانكی نیز وصل شوند، در جاده‏ها عوارض به طور اتوماتیك گرفته می‏شود و حتی می‏توان عوارض را براساس كیلومتر طی شده اخذ كرد.
با اجرای بند فوق، پلیس هنگام صدور برگ جریمه می‏تواند از برچسب مربوطه، جریمه را كم كند.
با استفاده از این برچسب‏ها در محدوده طرح ترافیك به نظارت پلیس نیازی نیست و اطلاعات خودرو به طور خودكار ثبت می‏شود؛ اگر غیرمجاز بود، برگ جریمه صادر می‏شود.
در این روش می‏توان هنگام اجرای طرح زوج و فرد كردن تردد خودروها نیز اطلاعات را جمع‏آوری، خودروهای غیرمجاز را شناسایی و برای آنها برگ جریمه صادر كرد.
با این سیستم، ثبت اطلاعات و آمار در هر مورد به طور دقیق صورت می‏گیرد و برنامه‏ریزی برای رفع مشكلات نیز واقعی‏تر می‏شود.
هر شخص به جای كارت ملی و... می‏تواند دارای برچسب هوشمند باشد كه تمام اطلاعات هویتی مانند نام خانوادگی، شماره شناسنامه، كد ملی، تاریخ تولد، آدرس محل سكونت، تلفن ضروری و ... روی آن ذخیره شود. این اطلاعات در مواقع لزوم به طور اتوماتیك به قرائتگر ارسال و در رایانه ثبت می‏شود.
محموله‏های ارزشمند و كانتینرها در سازمان‏های حمل و نقل و پست می‏توانند دارای این برچسب باشند و حتی مشتری توسط اینترنت از موقعیت محموله خود آگاهی یابد و بداند چه مدت در آن مكان مانده است و چه موقعی به مقصد می‏رسد.
در پاركینگ‏ها ظرفیت خالی شناسایی می‏شود و به نوعی زیر سیستم مدیریت پاركینگ به شمار می‏آید.
در صنایع مهندسی هر محصول اولیه و نیمه ساخته می‏تواند از این برچسب حاوی اطلاعات برخوردار باشد كه به راحتی قابل استخراج هستند و به این ترتیب از خطای انسانی جلوگیری می‏شود.در صنایع هواپیمایی تمام خودروهای خدماتی قابل تردد در سطح فرودگاه به این برچسب مجهز می‏شوند و عبور و مرور آنها از لحاظ امنیتی تحت كنترل درمی‏آید.
اگر وسایل مسافران هواپیما دارای این برچسب‏ها باشد، به طور اتوماتیك جدا می‏شوند و از گم شدن آنها نیز جلوگیری می‏شود.
اگر واگن‏های قطار به این برچسب مجهز باشند، شناسایی، ردیابی و كنترل موجودی واگن‏ها به راحتی صورت می‏گیرد.در ابتدا و انتهای قطار از این برچسب استفاده می‏كنند تا مشخص شود قطار چه موقع از ایستگاه یا تقاطع با جاده خارج و یا چه وقت وارد شده است.
اگر اتوبوس‏های شركت واحد به این برچسب مجهز باشند، درگذر از هر ایستگاه اطلاعات آنها به واحد ابتدا و انتهای خط و ایستگاه‏های دیگر ارسال می‏شود. اطلاعات اتوبوس‏ها روی پانل هر ایستگاه ظاهر می‏شود و شهروندان متوجه می‏شوند اتوبوس چه موقع به ایستگاه می‏رسد. سیستم ارتباطی بین ایستگاه‏ها می‏تواند با فركانس رادیویی و یا سیستم RDS ایجاد شود. در صورت خرابی اتوبوس، راننده می‏تواند با سیستم مشابه با فركانسی بالاتر از حد معمول، مشكل را به ایستگاه‏ها و كنترل خط اعلام كند.
این روش برای گذر از درهای عبور و مرور و كنترل، بسیار مناسب است و هزینه پایینی دارد، به ویژه برای پاركینگ‏های شخصی برج‏ها كه باید عبور و مرور در آنها كنترل شده باشد.
اتوبوس‏ها و كامیون‏های برون شهری نیز می‏توانند به این برچسب‏ها مجهز شوند. به این ترتیب به توقف آنها در مراكز پلیس راه نیازی نیست. در عبور از محل مخصوص، زمان و اطلاعات دیگر ثبت و كنترل می‏شود.
در كانتینرهای مخزن‏دار، برچسب‏ها می‏توانند به تجهیزات كنترل دما و فشار مجهز شوند و در صورتی كه درجه حرارت و فشار از حد مجاز بالاتر و یا پایین‏تر رفت، آلارم دهند.در صدور بارنامه الكترونیكی در صنایع ریلی و جاده‏ای، اطلاعات روی این برچسب‏ها ذخیره و توسط افراد ذی‏ربط و پلیس به راحتی كنترل می‏شود، به ویژه اگر با پلمب الكترونیكی همراه شود، اطمینان مشتری افزایش می‏یابد.
تمام طبقات فروشگاه‏های بزرگ می‏تواند به این سیستم مجهز شود و به این ترتیب موجودی طبقه‏ها كنترل می‏شود تا در صورت كم شدن موجودی، به كاركنان ذی‏ربط آلارم دهد. در ضمن برای جلوگیری از سرقت نیز مورد استفاده قرار می‏گیرد.در فعالیت‏های عمرانی نظیر بتن‏ریزی در ساخت سدها نباید درجه حرارت بتن از حد مجاز بیشتر شود چون در این صورت خاصیت بتن به یك دهم می‏رسد؛ این برچسب را با ترمومتر تركیب می‏كنند تا در صورت لزوم، آلارم دهد و بتن نسوزد.
در مهدكودك‏ها برای كنترل كودكان و ردیابی آنها از این برچسب‏ها استفاده می‏كنند.
كارت واكسیناسیون و رشد بچه‏ها نیز می‏تواند به این سیستم مجهز شود.
در بیمارستان‏ها شناسنامه بیمار می‏تواند از این برچسب‏ها باشد تا تمام اطلاعات در آن ثبت شود و حتی بعد از آن نیز برای جمع‏آوری اطلاعات و آمار به طور دقیق و سریع مورد استفاده قرار گیرد.
با این برچسب‏ها در شناسنامه حیوانات نیز می‏توان كلیه اطلاعات مربوط به دام، از جمله تاریخ واكسیناسیون بعدی را ذخیره كرد.در كتابخانه‏ها و ویدئوكلوپ‏ها ورود و خروج كتاب و نوار می‏تواند تحت كنترل درآید.
در صنایع شیمیایی و دارویی برای شناسایی ظروف می‏توان از این برچسب‏ها استفاده كرد تا از وقایع خطرناك جلوگیری شود.برای جلوگیری از بچه دزدی و آدم ربایی می‏توان از این سیستم استفاده كرد.
در نمایشگاه‏ها و مراكز تفریحی می‏توان اشخاص به ویژه كودكان را با اتصال این برچسب به لباسشان شناسایی كرد. این برچسب‏ها اجازه نمی‏دهد كودكان بدون والدینشان از این مكان‏ها خارج شوند.
در جواهرفروشی‏ها، هر محصولی می‏تواند دارای این برچسب باشد و اطلاعات و حتی قیمت را به سرعت در اختیار مشتری قرار دهد. این روش از سرقت و تعویض نیز جلوگیری می‏كند.
در سیستم رختشویخانه‏های بزرگ، هر لباس می‏تواند دارای این برچسب باشد و به این ترتیب از گم شدن آن جلوگیری شود.
اگر تمام خودروها و شهروندان به این برچسب‏ها مجهز باشند، پلیس می‏تواند بر تمام آنها نظارت غیرمحسوس اعمال كند.دامنه كاربرد این سیستم بسیار گسترده است و تقریباً تمام موارد یادشده در برخی كشورها به كار می‏رود.

تنظیم‏كننده: مهندس محسن عیسایی ـ مدیریت مهندسی و پشتیبانی كیفیت
Email:[e-mail]

منبع : اندیشه گستر سایپا