RFID چیست؟ چگونه کار میکند؟

از جمله فن آوری های شناسایی خودکار اطلاعات که همچنان در مراحل اوليه ورود به دنيای واقعی می باشد RFID یا تراشه های شناسایی هویت مبتنی بر امواج رادیویی است .  ذخيره سازی اطلاعات کالا یا اشخاص مورد نظر در تگ ها یا برچسب های آر اف آی دی یا کارت های هوشمند غير تماسی صورت می پذیرد. ردیابی و دریافت اطلاعات این برچسب ها توسط ریدرهای خاص RFID صورت می پذیرد. در این مقاله سعی بر آن داریم که با معرفی این تکنولوژی برتر و ذکر شرح مختصری از مزایای استفاده از آن ٬ گامی در جهت پيشرفت و اطلاع رسانی در این حوزه برداریم .

معرفی RFID

فناوری های شناسایی خودکار اطلاعات که همچنان در مراحل اولیه ورود به دنیای واقعی می باشد RFID(RadioFrequency Identification)  یا تراشه‌های شناسایی هویت مبتنی بر امواج رادیویی است. این سیستم دریافت اطلاعات مربوط به یک شخص یا کالا را در قالب شماره مشخصه ممکن می سازد. شماره مشخصه در یک برچسب یا Tag شامل یک پردازنده کوچک متصل به یک سیم پیچ (آنتن کارت) ذخیره می شود. یک دستگاه کارت خوان یا reader با برچسب یا Tag ارتباط برقرار کرده و شماره مشخصه آن را می خواند.
 
سیستم RFID شامل قسمت های زیر می باشد :
برچسب ها (Tags)

• برچسب ها (Tags)
• کارت خوان ها (Readers)
• سرورها (Backend Servers)

تگ های RFID دارای ریز پردازنده های کوچک ، آنتن و شماره سریال واحدی هستند. در انواع پیشرفته این کارت ها امکان Cryptography نیز وجود دارد. از جمله قابلیت های شخصی سازی این تگ ها می توان موارد Symmetric-key و Public-Key و Hashing را نام برد. ریدر های RFID نیز اطلاعات را از تگ ها می خوانند و آنها را به سرور انتقال می دهند. اطلاعات تگ ها در بانک اطلاعاتی سرور ذخیره می گردد با این وجود قابلیت دریافت گزارشات آماری لحظه ای یا موردی جهت بررسی ، محاسبات خاص و … در خصوص اشخاص یا محصولات مزبور در سیستم موجود می باشد. به طور کل تامین فرکانس، تامین انرژی، انتقال اطلاعات و تامین پالس ساعت از جمله قابلیت های ریدرها می باشند.

 RFID تکنولوژی انعطاف پذیری می باشد که علاوه بر سهولت دسترسی، جهت اتوماسیون سیستم های گوناگون مناسب و قابل پیاده سازی می باشد. مزایایی که در استفاده از این تکنولوژی در اختیار قرار می گیرد با هیچ یک از سیستم های شناسایی خودکار دیگر قابل دسترس نخواهد بود.

حتما بخوانید: ساختار کارت یا تگ RFID چگونه است ؟

تکنولوژی RFID چیست؟

شناسایی فرکانس رادیویی (RFID)، فناوری است که از نظر تئوری شبیه به تعریف بارکد است. این یک استفاده بی سیم بدون تماس از میدان های الکترومغناطیسی فرکانس رادیویی برای انتقال داده ها، به منظور شناسایی و ردیابی خودکار برچسب های متصل به اشیاء است. برچسب ها حاوی اطلاعات الکترونیکی ذخیره شده هستند. برخی از برچسب ها در محدوده های کوتاه توسط میدان های مغناطیسی تغذیه می شوند و خوانده می شوند. برخی دیگر توسط یک منبع برق محلی مانند باتری تغذیه می شوند، یا در برخی موارد باتری ندارند اما انرژی را از میدان EM بازجویی جمع آوری می کنند و سپس به عنوان یک فرستنده غیرفعال برای انتشار امواج مایکروویو یا امواج رادیویی UHF عمل می کنند.

اطلاعات تراشه RFID به صورت الکترونیکی در یک حافظه غیر فرار ذخیره می شود. این برچسب شامل یک فرستنده و گیرنده RF کوچک است. یک خواننده RFID یک سیگنال رادیویی دارای رمزگذاری را برای بازجویی از برچسب ارسال می کند. تگ پیام را دریافت می کند و با اطلاعات شناسایی خود پاسخ می دهد، که ممکن است فقط یک شماره سریال منحصر به فرد باشد یا حتی ممکن است اطلاعات مربوط به محصول مانند شماره موجودی، تعداد لات یا دسته، تاریخ تولید یا سایر اطلاعات خاص محصول باشد.

RFID چگونه کار میکند؟

RFID متعلق به گروهی از فناوری ها است که به آن ها شناسایی خودکار و ضبط داده (AIDC) میگویند. روش‌های AIDC به‌طور خودکار اشیا را شناسایی می‌کنند، داده‌های مربوط به آن‌ها را جمع‌آوری می‌کنند و آن داده‌ها را مستقیماً بدون دخالت انسان یا بدون دخالت انسان وارد سیستم‌های رایانه‌ای می‌کنند. روش های RFID از امواج رادیویی برای انجام این کار استفاده می کنند.

در یک سطح ساده، سیستم های RFID دارای سه جزء است: یک برچسب RFID یا برچسب هوشمند، یک خواننده RFID و یک آنتن. تگ‌های RFID حاوی یک مدار مجتمع و یک آنتن هستند که برای انتقال اطلاعات به خواننده RFID (که به آن پرسشگر نیز میگویند) استفاده می‌شود. سپس خواننده امواج رادیویی را به شکل قابل استفاده تری از داده تبدیل می کند. اطلاعات جمع‌آوری‌شده از برچسب‌ها سپس از طریق یک رابط ارتباطی به یک سیستم کامپیوتر میزبان منتقل می‌شود، جایی که داده‌ها را می‌توان در یک پایگاه داده ذخیره کرد و در زمان بعدی تجزیه و تحلیل کرد.

انواع ار اف ای دی

سیستم های RFID را می توان بر اساس نوع برچسب و خواننده مورد نیاز طبقه بندی کرد:

یک سیستم برچسب فعال خواننده غیرفعال (PRAT) دارای یک خواننده غیرفعال است که فقط سیگنال های رادیویی را از برچسب های فعال دریافت می کند. محدوده دریافت یک سیستم خوان PRAT را می توان از 1 تا 2000 فوت تنظیم کرد که امکان انعطاف پذیری در برنامه هایی مانند حفاظت از دارایی و نظارت را فراهم می کند.

یک سیستم تگ غیرفعال خواننده فعال (ARPT) دارای یک خواننده فعال است که سیگنال های بازپرس را ارسال می کند. همچنین پاسخ های احراز هویت را از برچسب های غیرفعال دریافت می کند. یک سیستم تگ فعال خواننده فعال (ARAT) از تگ های فعال استفاده می کند که با سیگنال بازپرس از یک خواننده فعال آغاز می شود. گونه‌ای از این سیستم همچنین می‌تواند از برچسب Battery Assisted Passive (BAP) استفاده کند که مانند یک برچسب غیرفعال عمل می‌کند اما دارای یک باتری کوچک برای تغذیه سیگنال گزارش بازگشت برچسب است.

ما در مانی کارت انواع کارت های پی وی سی از جمله RFID را به شما عرضه میکنیم. کارت های RFID, کارت R/W 125K, کارت ۱۲۵K RO و … در مانی کارت موجود است. برای مشاهده همه کارت ها از منوی بالای صفحه محصولات کارت های پی وی سی را انتخاب کنید. برای استعلام قیمت و دریافت مشاوره رایگاه با ما به شماره 02188442854 تماس بگیرید.

کابرد ار اف ای دی

تگ های RFID در چندین صنعت مختلف استفاده می شوند. آنها را می توان در حین تولید به خودرو متصل کرد و می توان از آنها برای پیگیری پیشرفت آن از طریق خط مونتاژ استفاده کرد. کاربردهای اضافی RFID عبارتند از، داروهایی که می توان آنها را از طریق انبارها، در حین تحویل و زمانی که به مقصد رسیدند، ردیابی کرد. دام ها و حیوانات خانگی ممکن است برچسب هایی تزریق کنند که امکان شناسایی مثبت حیوان را فراهم می کند. برچسب های RFID همچنین می توانند برای نجات جان انسان ها در هنگام استفاده از آنها در سکوهای نفت و گاز دریایی استفاده شوند. این برچسب ها توسط پرسنل به عنوان یک اقدام ایمنی پوشیده می شود. همچنین به آنها اجازه می دهد 24 ساعت شبانه روز در محل قرار گیرند و در مواقع اضطراری به سرعت پیدا شوند.

چالش های ار اف ای دی

RFID مستعد دو مشکل اصلی است:

برخورد خواننده: هنگامی که یک سیگنال از یک خواننده RFID با خواننده دوم تداخل پیدا می کند، می توان از برخورد خواننده جلوگیری کرد تا تگ های RFID به نوبت به خواننده مناسب خود ارسال شوند.
برخورد برچسب: برخورد برچسب زمانی اتفاق می‌افتد که تعداد زیادی تگ با ارسال همزمان داده‌ها، خواننده RFID را گیج می‌کند. انتخاب خواننده‌ای که اطلاعات برچسب‌ها را یکی یکی جمع‌آوری می‌کند از این مشکل جلوگیری می‌کند.

آیا ار اف ای دی دارای امنیت است؟

یکی از نگرانی‌های رایج امنیت RFID یا حفظ حریم خصوصی این است. اطلاعات برچسب RFID می‌تواند توسط هر کسی که دارای یک خواننده سازگار باشد خوانده شود. برچسب ها اغلب می توانند پس از خروج کالا از فروشگاه یا زنجیره تامین خوانده شوند. همچنین می‌توان آن‌ها را بدون اطلاع کاربر با استفاده از خوانندگان غیرمجاز خواند. همچنین اگر برچسبی دارای شماره سریال منحصربه‌فرد باشد، می‌توان آن را به مصرف‌کننده مرتبط کرد. در حالی که این یک نگرانی برای حفظ حریم خصوصی افراد است، اما در محیط های نظامی یا پزشکی می تواند یک نگرانی امنیت ملی یا موضوع مرگ یا زندگی باشد.

از آنجایی که تگ‌های RFID قدرت محاسباتی زیادی ندارند، نمی‌توانند رمزگذاری را انجام دهند، مانند آنچه ممکن است در یک سیستم احراز هویت پاسخ به چالش استفاده شود. با این حال، یک استثنا در این مورد، مخصوص برچسب های RFID است که در گذرنامه ها استفاده می شود – کنترل دسترسی اولیه (BAC). در اینجا، تراشه دارای قدرت محاسباتی کافی برای رمزگشایی رمز از خواننده است، بنابراین اعتبار خواننده را اثبات می کند. در خواننده، اطلاعات چاپی روی گذرنامه به صورت ماشینی اسکن می شود و برای استخراج یک کلید برای پاسپورت استفاده می شود.

تفاوت های بارکد و RFID چیست؟

به طور کل سیستم RFID از لحاظ روش اجرایی بسیار به سیستم های بارکدی شباهت دارد. سیستم های بارکدی متشکل از بارکد ریدر و برچسبی بارکد دار می باشند که روی اشیای انتخابی میچسبد. همچنین سیستم های مبتنی بر امواج رادیویی متشکل از ریدر و تگ RFID می باشند که به کالاها الصاق می گردند. در سیستم های بارکدی تبادل اطلاعات بوسیله امواج نوری از برچسب به ریدر صورت می گیرد. اما در سیستم RFID، امواج رادیویی RF اطلاعات را از تگ مخصوص به ریدر انتقال می دهند. 
این امواج رادیویی روشی جدید هستند که می‌توانند به کمک یک‌ سری برچسب‌های مخصوص (Tag) اطلاعات را درون خود ذخیره کنند و به هنگام نیاز آن‌ها را به‌ کار برند. هدف اصلی از راه اندازی سیستم RFID، دریافت اطلاعات خاص در مورد یک شی یا شخصی که جابجایی دارد می باشد.
برخلاف سیستم های مبتنی بربارکد که اطلاعات ذخیره روی بارکد باید از فواصل نزدیک توسط  بارکدخوان ها خوانده شود، تگهای RFID نیازی به قرارگیری در معرض دید ریدرها ندارند. با این وجود چنانچه تگ داخل پالت یا هر گونه بسته بندی نیز باشد، توسط ریدهای RFID قابل شناسایی و خواندن است.  
 اطلاعات مورد نظر بوسیله فناوری خواندن اطلاعات در برچسب ها از طریق آنتن ها خوانده می شوند. این اطلاعات می توانند نشان دهنده مشخصات یک شخص، محل استقرار وی، جابجایی های احتمالی از محلی به محل دیگر یا اطلاعات مربوط به یک شی خاص اعم از نام محصول، تاریخ تولید، تاریخ انقضا، محل قرارگیری، قیمت و غیره باشند.

حتما بخوانید: تفاوت میان RFID و NFC چیست؟

تفاوت های NFC با RFID چیست؟

ارتباطات میدان نزدیک (NFC) با استفاده از فناوری ارتباطات بی سیم با برد کوتاه و فرکانس بالا، اطلاعات را بین دستگاه ها رد و بدل می کند. NFC رابط کارت هوشمند و خواننده را در یک دستگاه واحد ترکیب می کند.

NFC	RFID
دوجهته	یک جهته
برد کمتر از 0.2 متر	برد تا 100 متر
13.56 مگاهرتز	LF/HF/UHF/مایکروویو
تا 424 کیلوبیت بر ثانیه	نرخ بیت با فرکانس متفاوت است
بدون نمونه برداری مداوم	نمونه برداری مستمر

تاریخچه RFID

ظهور این پدیده در تاریخ به سال 1946 باز می گردد ، زمانی که (Léon Theremin) ابزاری را برای دولت جماهیر شوروی اختراع کرد. این وسیله قادر بود امواج و فرکانس های رادیویی ایجادی از وقایع مختلف را به محل مورد نظر انتقال دهد. این امواج صوتی با به حرکت درآوردن دیافراگمی که به یک دستگاه مرتعش‌ کننده متصل بود، بازتاب امواج رادیویی را به زبان قابل فهم ترجمه می‌کرد. با وجود اینکه این دستگاه قابلیت زیادی نداشت، نامش به عنوان نخستین دستگاهی که با تکنولوژی RFID کار می کرد، ثبت گردید..

ذکر این نکته ضروری ایست که بنا بر اعلام برخی منابع، پیدایش RFID در جهان از سال 1920 بوده و در دهه 1960 نیز تکمیل شده است.
تکنولوژی دیگری که شباهت زیادی به سیستم RFID داشت، سیستمIFF بود که در سال 1939 در بریتانیا ظهور کرد. این سیستم به عنوان وسیله ای کارآمد در جنگ جهانی دوم جهت شناسایی هواپیما های دشمن مورد استفاده قرار گرفت. پس از آن یک محقق آمریکایی به نام (Harry Stockman) نیز در سال 1948 مقاله ای در خصوص RFID با عنوان ارتباط به وسیله نیروی انعکاس منتشر کرده و پیش بینی کرده بود که جهت شناسایی اشیا و وسایل مختلف و حتی انسان ها می توان از امواج رادیویی استفاده کرد که این امر مستلزم تحقیقات بیشتر می باشد.

تحقیقات در مقوله RFID از سوی چندین نفر دیگر نیز طی سالیان گذشته صورت گرفته که مسلماً هر کدام به نوعی مفید واقع شده اند.