انواع تراشه های RFID

با توجه به نیازهای مختلف RFID تراشه های متفاوتی تولید شده اند. هر یک از این تراشه های RFID قابلیتهای متفاوتی دارند و در موارد مختلفی قابل استفاده هستند. در ادامه نگاهی بر انواع مختلف این تراشه ها و برخی از کاربردهای آنها خواهیم داشت.

تراشه rfid چیست؟

تراشه RFID (Radio Frequency Identification) یک دستگاه الکترونیکی کوچک است که از طریق امواج رادیویی برای شناسایی و ردیابی اشیاء، حیوانات یا افراد استفاده می‌شود. این تراشه شامل دو جزء اصلی است: یک مدار مجتمع کوچک (IC) و یک آنتن. این دو جزء در کنار هم کار می‌کنند تا اطلاعات را به خواننده RFID منتقل کنند. در ادامه به توضیحات بیشتری درباره تراشه RFID می‌پردازیم:

اجزای تراشه RFID

1. مدار مجتمع (IC):
   • این قسمت شامل حافظه و پردازنده است. حافظه می‌تواند اطلاعاتی مانند یک شماره شناسایی منحصربه‌فرد (UID) یا داده‌های دیگر را ذخیره کند.
   • پردازنده وظیفه مدیریت تبادل داده‌ها با خواننده RFID را بر عهده دارد.
2. آنتن:
   • آنتن وظیفه دریافت و ارسال امواج رادیویی را دارد. این امواج انرژی مورد نیاز تراشه را تامین می‌کنند (در تراشه‌های غیر فعال) و داده‌ها را به خواننده ارسال می‌کنند.

انواع تراشه های RFID چیست؟

تراشه‌های RFID (شناسایی با فرکانس رادیویی) انواع مختلفی دارند که بر اساس نوع و کاربرد آنها دسته‌بندی می‌شوند. به طور کلی، تراشه‌های RFID به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

1. تراشه‌های غیر فعال (Passive RFID Chips):

• توضیح: این تراشه‌ها منبع تغذیه داخلی ندارند و انرژی مورد نیاز خود را از سیگنال رادیویی ارسالی توسط خواننده (Reader) دریافت می‌کنند.
• مزایا: هزینه کمتر، طول عمر بیشتر به دلیل نبود باتری، سایز کوچک‌تر.
• معایب: دامنه ارتباطی کوتاه‌تر، نیاز به نزدیکی به خواننده.
• کاربردها: کارت‌های شناسایی، تگ‌های کالا در فروشگاه‌ها، کتابخانه‌ها، و سیستم‌های حمل و نقل عمومی.

1. تراشه‌های نیمه فعال (Semi-Passive RFID Chips):

• توضیح: این تراشه‌ها دارای باتری داخلی هستند که برای تامین انرژی مدارهای داخلی استفاده می‌شود، اما برای ارسال سیگنال به خواننده از انرژی دریافتی از سیگنال رادیویی استفاده می‌کنند.
• مزایا: دامنه ارتباطی بیشتر نسبت به تراشه‌های غیر فعال، قابلیت ذخیره اطلاعات و پردازش داده‌ها.
• معایب: هزینه بالاتر نسبت به تراشه‌های غیر فعال، نیاز به تعویض باتری در طول زمان.
• کاربردها: نظارت بر شرایط محیطی (مثل دما و رطوبت)، رهگیری حیوانات، و مدیریت موجودی انبار.

1. تراشه‌های فعال (Active RFID Chips):

• توضیح: این تراشه‌ها دارای باتری داخلی هستند که هم برای تامین انرژی مدارهای داخلی و هم برای ارسال سیگنال به خواننده استفاده می‌شود.
• مزایا: دامنه ارتباطی بسیار بیشتر، توانایی ارسال سیگنال‌های قوی‌تر و پردازش بیشتر داده‌ها.
• معایب: هزینه بالا، سایز بزرگ‌تر، نیاز به تعویض یا شارژ باتری.
• کاربردها: ردیابی دارایی‌های با ارزش، مدیریت ناوگان حمل و نقل، و کاربردهای صنعتی.

دسته بندی تراشه های ار‌اف‌ای‌دی بر اساس فرکانس

علاوه بر این دسته‌بندی‌های اصلی، تراشه‌های RFID بر اساس فرکانس کاری نیز تقسیم می‌شوند:

• فرکانس پایین (LF): 125-134 kHz
• فرکانس بالا (HF): 13.56 MHz
• فرکانس فوق‌العاده بالا (UHF): 300 MHz – 3 GHz
• فرکانس مایکروویو: 2.45 GHz و 5.8 GHz

هر یک از این فرکانس‌ها برای کاربردهای خاصی مناسب هستند و دامنه و سرعت انتقال داده متفاوتی دارند.

حتما بخوانید: تفاوت بین تگ های RFID پسیو و اکتیو

بهترین تراشه های RFID بازار چیست؟

انواع تراشه های rfid محبوب بازار عبارت‌اند از:

• تگ های RFID با فرکانس 125KHZ
• تگ های RFID با فرکانس 13.56MHZ
• تگ های RFID با فرکانس 900MHZ
• تگهای RFID با فرکانس 2.5GHZ

چیپ های RFID با فرکانس 125KHZ

این گروه از تگ ها همانطور که از نامشان پیدا است با فرکانس 125KHZ کار می کنند و اغلب تراشه هایی که از این دسته هستند به صورت فقط خواندنی پسیو ارائه می شوند. بدین ترتیب درزمان تولید یک شناسه واحد به تگ اختصاص داده می شود و در هنگام استفاده نمیتوان آن را تغییر داد و کارت خوان تنها قادر است این شناسه واحد را بخواند. با انتصاب این شناسه به پرونده های اطلاعاتی، اشخاص و کالاها، میتوان آنها را ردیابی نمود. دستگاه کارت خوان قادر است این تگها را از فاصله 5 سانتیمتری بخواند. سهولت استفاده از این نوع تگ یکی از قابلیت هایی است که آنها را در گروه یکی از پرمصرف ترین تگ های RFID قرار داده است.

چیپ های RFID با فرکانس 13.56MHZ

این گروه از تراشه های RFID با فرکانس 13.56MHZ کار می کنند و تراشه های موجود در آنها از نوع خواندنی/نوشتنی پسیو هستند. این نوع از تگ ها با نام مایفر(MIFARE) نیز شناخته می شوند. تگ های مایفر دارای یک شماره سریال واحد و مقداری حافظه خواندنی/نوشتنی هستند. شماره سریال این تگ ها در قسمت فقط خواندنی هستند و قابل تغییر و ویرایش نیستند. با توجه به این توضیحات تگ های مایفر کلیه قابلیت های تگ های 125KHZ را پوشش می دهند به اضافه اینکه دارای مقداری حافظه قابل خواندن و نوشتن نیز هستند. ولی این ویژگی باعث نشده است که جایگزین کارت های 125KHZ شوند و تنها در مواردی که نیاز به حافظه خواندنی/نوشتنی است از آنها استفاده می شوند.

تگ های مایفر خود از انواع متفاوتی است که در مقاله های بعدی در مورد آنها صحبت خواهیم کرد. دستگاه های کارتخوان برای خواندن و نوشتن اطلاعات موجود در تگ باید در فاصله کمتر از 5 سانتیمتری قرار گیرند. شایان ذکر است که این محصول از خانواده RFID قابلیت رمز گذاری بر روی قسمت های داده ای کارت نیز دارند.

چیپ های RFID با فرکانس 900MHZ

همانطور که از مطالب قبلی مشاهده می شود تراشه های RFID خانواده 125KHZ و 13.56MHZ از خانواده تگ های برد کوتاه پسیو هستند و برای انتقال اطلاعات به کارت خوان، نیاز است که تگ مربوطه در فاصله کمتر از 5 سانتیمتری کارتخوان قرار گیرد. بر خلاف این دو گروه، تگ های خانواده 900MHZ که به گروه تگ های بردبلند معروف هستند قادر هستند در فاصله طولای تری از دستگاه کارت خوان اطلاعات را ارسال کنند.

طبق اطلاعات نویسنده در هنگام نگارش، دستگاه های کارتخوان برد بلند قادر هستند تا فاصله 15 متری تگ های خود را شناسایی کنند. البته این مقدار بستگی بسیار زیادی به جنس تگ و نوع کارت خوان دارد. به طوری که برخی از مدل های کارتخوان 900 مگاهرتر تنها قادر هستند از فاصله 1 متری تگ های خود را شناسایی کنند و بهترین نوع کارت خوان طبق تحقیقات انجام شده می توانند از فاصله 15 متری عملیات شناسایی را انجام دهند. تگ های 900 مگاهرتز دارای یک شناسه واحد هستند و افلب فاقد حافظه خواندنی/نوشتنی هستند.

کاربرد چیپ RFID با فرکانس 900MHZ

علیرغم ایدآل به نظر رسیدن تراشه های RFID 900 مگاهرتز، نمیتوان برای استفاده های حساس و غیر قابل اشتباه از آنها استفاده کرد زیرا ممکن است تگی از جلو کارت خوان عبور کند ولی بنا به دلایل مختلف شناسایی نشود. در حالتی که چند تگ به صورت همزمان در مقابل کارت خوان قرار گیرند ممکن است یک یا چند تگ شناسایی نشود. به عنوان مثال تحقیقاتی جهت حضور و غیاب دانش آموزان به صورت اتوماتیک انجام شد و مشخص شد که ممکن است دانش آموزی هنگام عبور از مقابل تگ شناسایی نشود. بنابراین تگ های 900 مگاهرتز بایستی در مواردی مورد استفاده قرار گیرند که هزینه شناسایی نشدن تگ زیاد نبوده و خطاهای عدم شناسایی قابل چشم پوشی است.

یکی از رایج ترین موارد استفاده تگ های 900 مگاهرتز، استفاده در پارکینگ های اتوماتیک است. در این حالت تگ به صورت برچسب بر شیشه اتومبیل نصب می شود و دستگاه کارت خوان بر روی درب پارکینگ نصب می شوند. با توجه به مستقیم بودن زاویه اتومبیل و کارت خوان، احتمال عدم شناسایی بسیار کم است و همچنین خودرو در حال نزدیک شدن به کارت خوان است و در نهایت مقابل کارت خوان متوقف می شود. بنابر این احتمال خطا در شناسایی کارت بسیار کم است.

حتما بخوانید: چاپ روی کارت RFID

چیپ های RFID با فرکانس 2.5GHZ

سه گروه از تراشه های معروف RFID معرفی شدند. با نگاهی به آنها میتوان دید که همه آنها از خانواده تگ های پسیو Passive هستند و همانطور که در مقاله های قبلی بیان شد تگ های RFID به دو گروه عمده اکتیو و پسیو تبدیل می شوند. تگ های خانواده 2.5GHZ از گروه تگ های اکتیو هستند که اغلب دارای باتری داخلی بوده و انتقال اطلاعات به کارت خوان را با فاصله تا 100 متری انجام می دهند (بستگی به نوع تگ و نوع کارت خوان دارند) ضریب خطای پایین تری دارند و قابل اعتماد تر هستند.

در مقایسه تگ های برد بلند اکتیو و پسیو می توان گفت درنوع پسیو قیمت دستگاه های کارت خوان بالاتر و قیمت تگها پایین تر هستند ولی تگ های اکتیو 2.5گیگاهرتز کارت خوانها قیمت پایین تری دارند ولی تگ ها قیمت بالاتری نسبت به خانواده پسیو دارند. همچنین ضخامت تگهای اکتیو بالاتر است و نمیتوانند مانند برچسب یا امثال آن به شیشه بچسبند. که این تفاوت ها خاص بودن موارد استفاده تگهای برد بلند اکتیو را نشان می دهند.