کاربرد RFID چیست؟

کاربرد  RFID چیست؟

RFID اخیراً برای هر کسی که به هر نوع شناسایی اقلام علاقه‌مند است، به یک کلید واژه بزرگ تبدیل شده است. تاکنون، بارکد مطمئن یک روش شناسایی مشخص بوده و برای دهه‌ها در خدمت بسیاری از مشاغل بوده است. با این حال، RFID به عنوان یک گزینه احتمالی همچنان به رشد خود ادامه می‌دهد.

اگرچه ممکن است RFID در همه شرایط جایگزین مناسبی برای بارکد نباشد، اما مزایایی را به همراه دارد که ممکن است بخواهید از آنها برای تجارت خود بهره مند شوید.

پیاده سازی RFID در مشاغل شما پیچیده‌تر از استفاده از بارکد ساده است، اما ما به شما کمک خواهیم کرد هر آنچه را که برای شروع باید بدانید، بیاموزید.

از آنجا که RFID با بارکد کاملا متفاوت است، دانستن اینکه آیا برای کسب و کار شما مناسب است یا خیر می‌تواند یک چالش باشد. اولین قدم در تصمیم گیری برای استفاده از RFID شناسایی نیازهای خاص شما است.

سوالاتی که لازم است پاسخ دهید:

آیا به مطالعه غیرخطی سایت نیاز دارید؟

محدوده اسکن مورد نیاز کدام است؟

آیا شما فقط نیاز به اسکن و پردازش برچسب‌های RFID دارید یا آنها را نیز ایجاد می‌کنید؟

آیا برای هر مورد به سریال سازی نیاز دارید؟

برچسب RFID با چه عوامل محیطی روبرو خواهد شد؟ آب / باران / برف / مه؟

آیا این ماده در ساخت، سطح خارجی یا بسته بندی خود دارای فلز است؟

آیا برنامه شما از اسکنر ثابت یا تلفن همراه استفاده می‌کند؟

در ادامه، ما اصول RFID و تمام اجزای سازنده یک سیستم RFID را بررسی خواهیم کرد. مرور این نکات و سوالات بالا به شما کمک می‌کند تا تشخیص دهید RFID یک راه حل مناسب و عملی برای نیازهای ردیابی خودکار شناسه است.

قبل از ورود به تمام قسمت‌های سیستم RFID بهتر است برخی از اصول اساسی موجود در خود این فناوری را بررسی کنیم.

انواع RFID

RFID اساساً در 3 نوع مختلف موجود است که هرکدام مزایا و محدودیت های خاص خود را دارند. در صنعت شناسایی خودکار UHF رایج ترین است اما دانستن نحوه تشخیص هر یک از آنها مفید است.

 LF  (فرکانس پایین)

فرکانس پایین RFID در محدوده 135 کیلوهرتز کار می‌کند و دامنه اسکن آن بسیار کوتاه است (به طور معمول 5 سانتیمتر). این نوع RFID اساساً نیاز به تماس با اسکنر برای گرفتن داده‌ها دارد.

اگرچه این نوع برای ردیابی محصول مفید نیست، شما می‌توانید آن را در شناسه‌ها و سایر برنامه‌های اصلی برای کنترل دسترسی / پارکینگ، احراز هویت، مدیریت حضور در رویدادها، بلیط و پرداخت کارت تعبیه کنید.

HF  (فرکانس بالا)

RFID با فرکانس بالا در محدوده 13.56 مگاهرتز کار می‌کند و دارای محدوده اسکن کوتاه حدود 13 سانتیمتر به طور معمول است اما با اسکنر‌های تخصصی و برچسب‌های بزرگتر می‌توانید تقریبا به 90 سانتیمتر برسید.

برچسب های HF RFID دارای مشکلات تداخل کمتری نسبت به UHF هستند بنابراین در حالی که دامنه آنها محدود است، آنها یک راه حل خوب برای برچسب زدن اشیا کوچک در خطوط خودکار هستند. اسکن با سرعت بالا نیز امکان پذیر است که HF را به گزینه مناسبی در محیط‌های بهداشتی که نیاز به اسکن ویال‌ها و نمونه‌های کوچک است، تبدیل کرده است.

UHF  (فرکانس فوق العاده بالا)

RFID با فرکانس فوق العاده بالا بین 902-928 مگاهرتز در آمریکای شمالی کار می‌کند و دامنه‌هایی را تا حدود 3 متر خوانده است. UHF به دلیل دامنه زیاد اسکن و کاهش هزینه‌ها، به پرکاربردترین گزینه در برنامه های Auto-ID تبدیل شده است.

منفعل در برابر RFID فعال

صرف نظر از دامنه فرکانس، سیستم های RFID می‌توانند منفعل یا فعال باشند. این تفاوت اشاره به این موضوع دارد که آیا برچسب های RFID خود منبع تغذیه خاص خود را دارند (باتری).

برچسب‌های فعال کاملاً گران ترند و به طور معمول از نظر ابعاد بزرگتر خواهند بود. اگر یک کارت پرداخت الکترونیکی داشته باشید از RFID فعال استفاده می‌کنید.

از آنجا که آنها منبع تغذیه خود را دارند، برچسب‌های فعال دامنه اسکن بیشتری دارند و با سرعت بالا قابل اسکن هستند. برای اهداف شناسه خودکار، برچسب‌های غیرفعال رایج‌ترین موارد هستند زیرا شما می‌توانید برچسب‌هایی بسازید که به اندازه کافی نازک و دارای برچسب باشند.

با یک برچسب غیرفعال، خواننده در واقع برچسب را تغذیه می‌کند و سپس داده‌های خود را به خواننده ارسال می‌کند. هر آنچه که در ادامه توضیح خواهیم داد، بر فناوری منفعل UHF متمرکز خواهد شد، زیرا بهترین مناسب و بیشترین کاربرد را برای ردیابی محصولات دارد.

RFID چگونه کار می‌کند؟

با یک سیستم UHF منفعل، شما 4 مولفه اصلی دارید: برچسب، آنتن، اسکنر و میزبان کامپیوتر. اسکنر در حال اسکن کردن هر آنتن متصل به آن است به طوری که هر بار یک برچسب وارد قسمت یکی از آنتن‌ها می‌شود، ابتدا تغذیه می‌شود.

هنگامی که کاملاً روشن شد، برچسب اطلاعات خود را برمی‌گرداند و سپس آنتن می‌تواند دریافت کند. این ظریف‌ترین قسمت هر سیستم است، زیرا اینجاست که تداخل وارد عمل می‌شود.

مایعات سیگنال پیش بینی شده را جذب می‌کنند در حالی که فلزات آن را منعکس می‌کنند. بسته به آنچه برچسب گذاری می‌کنید، محل قرارگیری برچسب و تعداد مواردی که می‌خواهید همزمان بخوانید، عملکرد هر سیستم بسیار متفاوت خواهد بود.

کاربرد RFID چیست؟

در مواردی که برچسب به درستی تغذیه و اسکن می‌شود، داده‌های روی برچسب توسط اسکنر پردازش می‌شوند و به رایانه میزبان شما ارسال می‌گردد. در میزبان خود، نوعی از نرم افزار را اجرا می‌کنید تا سپس اطلاعات برچسب read را برای استفاده قرار دهید.

این می‌تواند یک نرم افزار ردیابی دارایی و یا یک سیستم مدیریت موجودی باشد. مانند بارکد، برچسب‌های RFID یک شناسه ساده است اما برچسب‌ها را می‌توان سریع‌تر و به طور خودکار و بدون نگرانی از نظر سایت یا جهت گیری خواند. از آنجا که هر برچسب یک شماره منحصر به فرد بر روی خود دارد، روش‌های ردیابی موارد فقط به نیازها و قابلیت‌های نرم افزاری شما محدود می‌شود.

محدودیت های RFID

اگرچه ممکن است در ابتدا یک فناوری عالی به نظر برسد، RFID محدودیت‌های خود را دارد. ما در حال حاضر چندین مورد از آن را با تداخل توضیح داده‌ایم، به خصوص هنگام کار با مایعات و فلزات. واقعیت این است که تقریباً هر نوع ماده‌ای می‌تواند دقت و دامنه یک سیستم RFID را محدود کند.

اسکن مجموعه‌های جداگانه یا کوچکتر از برچسب‌ها بهترین راه برای اطمینان از 100٪ دقت در اسکن است.

نکته اصلی که باید از آن برداشت کنیم این است که فناوری RFID نسبت به سیستم بارکد نسبت به محیط مورد استفاده بسیار حساس است. بررسی مناسب سایت و آزمایش گسترده همیشه هنگام اجرای هر راه حل RFID ضروری است.

دانستن اینکه برچسب‌ها را در کجا قرار می‌دهیم، چگونه اسکن می‌شوند و محصولات چیست، همه باید در هنگام طراحی هر سیستم در نظر گرفته شود. بدست آوردن بسیاری از مزایای سیستم RFID به سازماندهی سیستم شما به روش صحیح بستگی دارد.

قطعات یک سیستم RFID

اکنون که برخی از اصول RFID را بیان کردیم، می‌توانیم جزئیات اجزای خاص هر سیستم را بررسی کنیم. همانطور که قبلاً ذکر شد، انتخاب اجزای مناسب به میزان استفاده از RFID و نوع مواردی که می خواهید بخوانید بستگی زیادی خواهد داشت.

برچسب‌ها

برچسب‌های RFID هر سیستم باید با انتخاب برچسب RFID شروع به کار کند که با توجه به نیاز مطالعه، محدودیت‌های اندازه و نوع برنامه شما عملکرد خوبی خواهد داشت.

یک برچسب از دو قسمت تشکیل شده است: چیپ ست و آنتن. این چیپست داده‌های منحصر به فرد برچسب را ذخیره می کند، میزان اطلاعاتی را که می‌تواند ذخیره کند و ویژگی‌های امنیتی موجود را تعیین می‌کند.

آنتن به تراشه امکان دریافت نیرو و انتقال اطلاعات را می‌دهد. به طور معمول، هرچه آنتن بزرگتر باشد، دامنه بهتری نیز خواهید داشت. انواع مختلفی از چیپ ست ها و طرح های آنتن وجود دارد که برای انجام در انواع برنامه‌ها طراحی شده‌اند.

برچسب Alien Squiggle UHF به دلیل داشتن آنتن بزرگ در بسیاری از محیط‌ها به خوبی کار می‌کند. این بدان معنی است که برچسب‌ها همیشه حدود 10 سانتیمتر عرض دارند.

در حالی که این برچسب‌ها همه برچسب‌های کاغذی هستند، اما برچسب‌های سختی نیز وجود دارد که در یک محفظه پلاستیکی برای محیط‌های ناهموار طراحی شده است. برای یافتن برچسب مناسب برای شغل خود، در نهایت باید چندین طرح و مکان را برای تعیین چیپست و آنتن با بهترین عملکرد تست کنید.

چاپگر RFID

اگر یک برچسب مناسب برای استفاده در شغل خود پیدا کردید، می‌خواهید یک چاپگر برای رمزگذاری آنها تهیه کنید. یک چاپگر اختصاصی RFID رمزگذاری برچسب‌ها را آسان می‌کند و به شما امکان می‌دهد بارکد را نیز روی برچسب چاپ کنید. ممکن است بپرسید که چرا می‌خواهید از بارکد به همراه RFID استفاده کنید. اطلاعات چاپ شده می‌تواند اطلاعات اضافی باشد که در قسمت RFID برچسب موجود نیست، اما همچنین در صورت آسیب دیدن برچسب، خطای اضافی را ایجاد می‌کند. با استفاده از بارکد و RFID با هم تضمین می‌شود که فارغ از محل استفاده از برچسب، داده‌ها همیشه در دسترس هستند و بتوانید حتی با استفاده از بارکدخوان به اطلاعات دسترسی پیدا کنید.

اسکنر

اسکنرهای RFID بسته به نحوه جمع آوری داده ها در 3 سبک مختلف در دسترس هستند.

اسکنر‌های  RFID ثابت

Speedway Revolution اسکنر RFID ثابت خوانندگان ثابت برای ایجاد درگاه هایی برای اسکن خودکار استفاده می‌شوند. با یک ریدر ثابت، به طور معمول 2 تا 4 آنتن به آن متصل می شوید تا برچسب ها را هنگام عبور بخوانید. این نوع ریدر معمولاً برای اسکن برچسب‌ها هنگام ورود به اتاق، عبور از و… استفاده می‌شود. بارکد خوان خود برای انتقال همه داده پ‌های برچسب به یک کامپیوتر میزبان یا شبکه شما متصل می‌شود.

از آنجا که این خواننده‌ها معمولاً در برنامه‌های خودکار مورد استفاده قرار می‌گیرند، معمولاً اتصالات دیگری برای پشتیبانی از سنسورهای نمایش خارجی یا پشته‌های نور برای اطلاع کاربران از اسکنر کامل دارند. Impinj Speedway Revolution نمونه‌ای از خواننده‌های ثابت است که از 4 آنتن طراحی شده برای کاربردهای صنعتی پشتیبانی می‌کند.

خوانندگان RFID موبایل

اسکنر RFID موبایل Motorola MC3190-Z بارکد خوان‌ها RFID موبایل همان رایانه‌های موبایل استاندارد هستند اما با افزودن آنتن و اسکنر RFID. این نوع اسکنرها برای اسکن دستی برچسب‌ها در حال حرکت ساخته شده‌اند و همچنین قابلیت اسکن بارکد را دارند.

به عنوان یک کامپیوتر تلفن همراه، مدل‌هایی مانند Motorola MC3190-Zare ابزاری مناسب برای انجام ردیابی دارایی یا تعداد موجودی بر اساس RFID است. تمام داده‌های RFID اسکن شده را می‌توان در نرم افزاری که به صورت محلی روی دستگاه اجرا می‌شود یا از طریق شبکه بی‌سیم به سیستم بزرگتری ارسال می شود، استفاده کرد. در بسیاری از نصب های RFID از اسکنرهای ثابت و موبایل استفاده می‌شود.

اسکنر رومیزی RFID

بارکد خوان RFID رومیزی Motorola DS9808-R برای برنامه‌هایی که برای ورودی آسان به یک اسکنر در کنار کامپیوتر نیاز دارند، برخی دستگاه‌ها مانند اسکنر بارکد اساسی عمل می‌کنند که داده‌های ساده صفحه کلید را تولید می‌کنند. اسکنر ثابت و موبایل چندان پلاگین نخواهند بود.

بارکد خوان‌ها دسک تاپ همیشه به رایانه متصل هستند و با استفاده از نرم افزارهای موجود می‌توانید داده‌های برچسب RFID را تقریباً در هر برنامه وارد کنید. از آنجا که این دستگاه ها برای استفاده در دسک تاپ ساخته شده‌اند، محدوده خواندن آنها بسیار کوتاه است و ممکن است حداکثر 30 سانتیمتر باشد. برای خواندن سریع و آسان، اسکنر دسک تاپ مانند Motorola DS9808-R ساده‌ترین راه حل شما هستند.

میان افزار

Middleware نرم افزاری است که تمام اطلاعات برچسب RFID شما را برای اهداف خاصی قرار می‌دهد. همانطور که قبلاً گفته شد، این ممکن است یک نرم افزار ردیابی موجودی، سیستم مدیریت دارایی یا هر نوع برنامه دیگری باشد.

نکته اصلی که باید بخاطر بسپارید این است که یک برچسب RFID نسبت به بارکد اطلاعات بسیار بیشتری دارد و اسکنر RFID (به استثنای مدلهای دسک تاپ) از داده‌های متن اصلی صفحه کلید مانند اسکنرهای بارکد خارج نمی‌شوند. از هر برنامه‌ای که در نهایت استفاده می‌کنید، به طور خاص باید از خوانندگان RFID پشتیبانی کند.

بارکدخوان ثابت و موبایل زبانی دارند که از آنها استفاده می‌کنند به نام پروتکل اسکنر سطح پایین (LLRP). LLRP یک پروتکل استاندارد است که هر برنامه‌ای می‌تواند برای پشتیبانی از HS RFID استفاده کند.

در مورد برخی از خوانندگان تلفن همراه، تولید کننده ممکن است یک برنامه تبدیل داخلی داشته باشد که با استفاده از LLRP متن صفحه کلید را مانند اسکنر خارج کند. این مورد معمولاً نیست، بنابراین همیشه باید اطمینان حاصل کنید که برنامه میان افزار شما از خوانندگان LLRP و RFID پشتیبانی می‌کند.

راه حل مناسب RFID برای مشاغل شما

از طریق این بررسی اجمالی، شما اصول RFID و مولفه‌های اصلی هر سیستم را یاد گرفته‌اید. فناوری RFID می‌تواند ابزاری بسیار قدرتمند در طیف وسیعی از برنامه ها برای انواع مشاغل باشد. قبل از تصمیم گیری نهایی، هر نصب RFID منحصر به فرد است و نیاز به برنامه‌ریزی و آزمایش زیادی دارد. در بسیاری از موارد، مشاغل با نصب محدود RFID شروع می‌شوند.

آنها با یک پورتال یا فقط چند خواننده تلفن همراه شروع می‌کنند. با توسعه روند آزمایش و امتحان، می‌توان سیستم را در مقیاس های بزرگتر مستقر کرد.