RFID چیست؟

RFID (آر‌اِف‌آی‌دی یا آرفید) نوعی ارتباط بی‌سیم است که از فرکانس رادیویی در طیف الکترومغناطیسی برای شناسایی منحصربه فرد یک شی، حیوان یا انسان استفاده می‌شود. موارد استفاده از فناوری آر اف آی دی (Radio Frequency Identification) شامل مراقبت‌های بهداشتی، ساخت، مدیریت موجودی، حمل و نقل، خرده فروشی و مصارف خانگی و به ویژه در قفل الکترونیکی است. سیستم‌های RFID تا حد زیادی دارای تکنولوژی ساده‌ای هستند و به طور واقعی خطاهای انسانی را از بین می‌برند. برای شناخت بیشتر این فنآوری و نحوه کارکرد آن با یوکـا همراه باشید.  

RFID چیست؟

RFID مخفف شناسایی فرکانس رادیویی است. این یک فناوری شناسایی خودکار است که به موجب آن داده‌های دیجیتالی در یک برچسب آرفید یا تَگ هوشمند رمزگذاری می‌شوند و توسط یک خواننده (دستگاهی که فرکانس را می‌خواند) با استفاده از امواج رادیویی ضبط می‌شوند. به عبارت ساده، RFID شبیه به فناوری بارکد است، اما از امواج رادیویی برای ضبط داده‌ها استفاده می‌کند. برچسب‌ها با استفاده از خواننده‌های دستی (موبایل یا تبلیت) یا خوانندگانی که  در درگاه یا پیکربندی‌های پورتال نصب شوند، می‌توانند کآرایی داشته باشند. فناوری rfid و بارکد به روش‌های مشابه مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما سه تفاوت مهم باعث می‌شود که هر یک در موقعیت‌های خاص انتخاب بهتری باشند:

• برچسب‌های RFID نیازی به خط دید مستقیم برای خواندن ندارند.
• داده‌های ذخیره شده در برچسب RFID می‌توانند در زمان واقعی به روز شوند. در مقابل، داده بارکد فقط خواندنی است و قابل تغییر نیست.
• برچسب‌های RFID یک منبع تغذیه نیاز دارند. در مقابل، بارکدها فقط به فنآوری خواندن بارکد نیاز دارند تا منبع انرژی!

RFID چگونه کار می‌کند؟

آر اف آی دی با استفاده از یک فرستنده RFID (یا برچسب) و یک خواننده کار می‌کند. فرستنده آرفید از میکروچیپ تشکیل شده است که اطلاعاتی را برای شناسایی یک شی، محصول یا شخص و یک آنتن برای انتقال این داده‌ها به خواننده در اختیار دارد. آنتن، داده‌ها را به خواننده منتقل می‌کند که امواج رادیویی را به اطلاعات قابل استفاده تبدیل می‌کند. برخلاف بارکد و فنأوری نوار مغناطیسی، فرستنده‌های RFID را می‌توان در هر نقطه از میدان مغناطیسی ارسال کرد. بسته به توان خواننده، آنتن RFID را می‌توان از تماس مستقیم تا شش متر خواند. در بسیاری از سیستم‌های غیرفعال (Passive Systems)، یک خوانندهِ آر اف آی دی یک میدان انرژی را ارسال می‌کند و قدرت پاسخگویی به برچسب را برای خواننده فراهم می‌کند. برچسب‌های غیرفعال باتری ندارند و قدرت خود را از خواننده می‌گیرند. خواننده امواج الکترومغناطیسی را ارسال می‌کند که جریان را در آنتن برچسب‌ها القا می‌کند. از آنجا که این برچسب‌ها قدرت خود را از خواننده به دست می‌آورند، آنها به طور کلی دامنه خواندن کوتاه‌تری دارند. RFID غیرفعال نسبتاً ارزان است و در بسیاری از محیط‌ها یافت می‌شود.

در سیستم‌های فعال (Active Systems) از باتری موجود در برچسب برای تقویت دامنه کارآمد و پشتیبانی از ویژگی‌های اضافی نسبت به برچسب‌های غیرفعال مانند سنجش دما استفاده می‌شود. داده‌های جمع‌آوری شده از برچسب‌ها از طریق رابط‌های ارتباطی (کابل یا بی‌سیم) برای میزبانی سیستم‌های رایانه‌ای به همان روشی منتقل می‌شوند که داده‌های اسکن شده از برچسب بارکد برای تفسیر، ذخیره‌سازی و عمل به سیستم‌های رایانه‌ای منتقل می‌کند. برچسب‌های فعال RFID به طور مستقل کار می‌کنند، بنابراین خودِ برچسب‌ها می‌توانند داده‌ها را انتقال داده و دریافت کنند. از آنجا که آنها عموماً داده‌ها را از مسافت طولانی‌تری منتقل می‌کنند، از نظر جسمی بزرگ‌تر و گران‌تر از برچسب‌های غیرفعال هستند و تا زمانی که باتری کار کند، آنها هم فعال هستند. سیستم rfid ترکیبی بهینه از سود و هزینه است و از فرکانسی استفاده می‌کند که متناسب با اکثر برنامه‌های کاربری است.

دامنه فرکانس آفرید چقدر است؟

چندین فرکانس رادیویی برای سیستم RFID استفاده می‌شوند:

• فرکانس پایین (LF): 125 کیلوهرتز
• فرکانس بالا (HF): 56 مگاهرتز
• فرکانس بسیار بالا (VHF): 433 مگاهرتز
• فرکانس فوق العاده بالا (UHF): 860 – 960 مگاهرتز
• فرکانس مایکروویو: ۲.۴ گیگاهرتز

برچسب‌ها و دستگاه‌های خواننده برای اینکه با هم کار کنند باید از همین فرکانس استفاده کنند. دستگاه‌های خواننده بر روی یک فرکانس خاص کار می‌کنند و فرکانس آن به چندین عامل از جمله محدوده خواندن، سرعت انتقال داده‌ها، نوع مواد و محیط بستگی دارد. مقررات موجود در کشور و صنعت مورد استفاده همچنین بر فرکانس مورد استفاده تأثیر می‌گذارد.

کاربردهای سیستم RFID

از RFID در جاهایی استفاده می‌شود که حجم بالایی از آیتم‌ها به سرعت در داخل و خارج از یک منطقه حرکت می‌کنند و در آن مکان انتخاب و تعداد زیادی اندازه، رنگ و سبک وجود دارند. آر اِف آی دی برای اولین بار در خرده فروشی‌ها مورد استفاده قرار گرفت، اما اکنون کاربردهای آن فراتر از خرده فروشی به زنجیره تأمین مواد غذایی گسترش یافته است. پیشرفت‌های فنآوری سیستم RFID در حمل و نقل، لجستیک و مراقبت‌های بهداشتی و در دسترسی به محیط‌های داخل در ساختار قفل هوشمند برای هتل‌ها مورد استفاده قرار گرفته‌اند. قفل دیجیتال مجهز به سیستم آرفید می‌تواند نسبت به قفل‌های مکانیکی حداکثر امنیت و سهولت را در اختیار کاربر قرار دهد. شما به راحتی می‌توانید در فاصله مشخص و از طریق گوشی همراه، درب خانه یا محل کار خود را باز کنید. این فنآوری می‌تواند برای برچسب زدن به محصولات مورد استفاده قرار گیرد، با این حال تراشه‌های RFID می‌توانند اطلاعات بیشتری را در اختیار کارفرمایان قرار می‌دهند تا بتوان برای شناسایی محصولاتی همانند داروهای بدون نسخه، خون، دام و دیگر کالاها استفاده شوند. از آنجا که برچسب‌های آرفید قابل تنظیم و برنامه‌ریزی، رمزگذاری و در امتداد آن قابلیت محافظت از رمز عبور را نیز دارا هستند، برای مکان‌های نظامی مناسب هستند. صنایع مختلف از روش‌های متفاوت RFID استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، در خرده فروشی‌ها می‌توان از آن برای مشاهده موجودی،  میزان کالاهای موجود، تجربه مشتری و جلوگیری از ضرر استفاده کرد.

امنیت و حریم خصوصی فنآوری آر اف آی دی

یک نگرانی مشترک درباره امنیت یا حفظ حریم خصوصی RFID این است که داده‌های برچسب آرفید توسط هر کسی که دارای یک خواننده سازگار باشد قابل خواندن است. علاوه بر این، برچسب‌ها اغلب پس از ترک کالای فروشگاه یا زنجیره تأمین نیز قابل خواندن هستند. همچنین برچسب‌ها بدون اطلاع کاربر قابل خواندن هستند و اگر برچسب شماره سریال منحصربه فردی داشته باشد می‌تواند با یک مصرف کننده در ارتباط باشد. در حالی که یک نگرانی برای حفظ حریم خصوصی افراد است، در شرایط نظامی یا پزشکی این مسئله می‌تواند یک نگرانی درباره امنیت ملی یا موضوع زندگی یا مرگ باشد. از آنجا که برچسب‌های RFID از قدرت محاسباتی زیادی برخوردار نیستند، همچنین آنها قادر به ذخیره رمزگذاری نیستند. یک استثناء در این مورد وجود دارد که مخصوص برچسب‌های RFID است که در گذرنامه‌ها، کنترل دسترسی اساسی (BAC) استفاده می‌شود. در اینجا، تراشه از قدرت محاسباتی کافی برای رمزگشایی یک رمز عبور از خواننده برخوردار است، بنابراین اعتبار خواننده را اثبات می‌کند.

خواننده به نوبه خود، اطلاعات چاپ شده در گذرنامه از طریق ماشین اسکن شده و برای تهیه کلید برای گذرنامه را سهولت می‌بخشد. سه قطعه از اطلاعات استفاده شده – شماره گذرنامه، تاریخ تولد دارنده گذرنامه و تاریخ انقضاء گذرنامه – به همراه رقم چک برای هر یک از این سه مورد وجود دارد. محققان خاطرنشان کردند که این بدان معناست که گذرنامه با رمز ورودی با آنتروپی، کمتر از آنچه که در تجارت الکترونیک به کار می‌رودمحافظت می‌شود. وزارت امور خارجه آمریکا که سیستم BAC را در سال ۲۰۰۷ به تصویب رساند، این سیستم را به گذرنامه‌های الکترونیکی نیز اضافه کرده است تا تهدید تلاش‌های ناخواسته برای سرقت اطلاعات شخصی کاربران را کاهش دهد.

فواید سیستم RFID

فنآوری RFID برای کمک به کسب و کارها و سازمان‌ها جهت بهبود کارآیی خود، دارای مزایای بسیاری است، در اقتصاد ناکارآمد، می‌تواند به بهره‌وری بالا کمک کند. آر اف آی دی با اجازه دادن به کسب و کارها به طور خودکار کارهای موجودی و ضبط داده‌ها و همچنین کاهش ضرر را از طریق نظارت بهتر بر حرکت موجودی، بهبود می‌بخشد. این کار در زمان واقعی انجام می‌شود که اطلاعات انتقال می‌یابند و شرکت‌ها را قادر می‌سازد. به هر روی مزایای این سیستم به شرح زیر هستند: سرعت: یک خواننده RFID می‌تواند تگ‌ها را سریع‌تر از یک اسکنر بارکد بخواند. دستگاه‌های خواننده آرفید می‌توانند حداکثر ۱۵۰۰ عملیات خواندن در هر ثانیه را انجام دهند. فاصله: بسته به تنظیمات، خواندن برچسب‌های RFID در فواصل سه متری قابل انجام است. این منطقه معمولاً به عنوان «قسمت خواندن» نامیده می‌شود. با تنظیمات مختلف می‌توان مسافت خواندن را کم یا زیاد کرد. متریال: بسته به فرکانس مورد استفاده، امواج رادیویی می‌توانند در بیشتر مواد نفوذ کنند. برای مثال موادی همانند پلاستیک، فلز و چوب برای سیستم‌های RFID با امواج مختلف کاربردی هستند. راحتی: سیستم آرفید برای بیشتر کسب و کارها وسیله‌ای بسیار کاربردی و راحت هستند. شما به راحتی در کسری از ثانیه اقدامات امنیتی و همچنین خواندن برچسب‌ها را به سادگی انجام می دهید. این میزان راحتی در مورد ایجاد اتوماسیون نیز کاملاً صادق است. کلام آخر برنامه‌های جدید و مهیج برای فنآوری RFID هر روز تحقق می‌یابند. این مقاله فقط مختصراً چگونگی استفاده شرکت‌ها از این فناوری را ارائه می‌دهد. هر شرکت دارای فرآیندها و سیستم‌های منحصربه خود است. مهم است که هنگام طراحی یک سیستم RFID خلاق باشید. اگر این کار را انجام دهید، پتانسیل کاری شما می‌تواند بالا برود.