دانلود مقاله شناسایی از طریق امواج رادیویی

امروزه برای شناسایی اتوماتیک افراد واشیاء از تکنولوژی شناسایی از طریق امواج رادیویی یا RFIDاستفاده میشود.

این تکنولوژی با سرعت زیادی گسترش یافته وهمچنان درحال رشد وتوسعه است ودر بسیاری از بخش ها مورد استفاده قرارگرفته از قبیل پزشکی، کنترل ونگهداری موجودات زنده، کنترل موجودی ،کنترل ومدیریت بارمسافران، ایجاد امنیت وجلوگیری ازسرقت ،کنترل مدیریت منابع انسانی ،زنجیره تامین ،دریافت عوارض و......
با استفاده از این تکنولوژی در بخش های ذکر شده میتوانیم به مفهوم جدیدوحرکت نوینی در ارائه یکپارچه خدمات در بخش های مختلف دست پیداکنیم البته با وجود هزینه زیاد وانجام کار پیچیده با این وجود در صورت موفق شدن وجمع آوری اطلاعات در بانکهای اطلاعاتی امکان تبادل این اطلاعات بین تمام بخش ها درسطح جهانی امکان پذیر است.
در این مقاله ابتدا به معرفی سیستم RFID وتگهاوریدرها آن می پردازیم وسپس به استفاده از این تکنولوژی در بخش های مختلف می پردازیم.
با پیشرفت روز افزون علم وتکنولوژی این تکنولوژی هم روز به روز پیشرفت کرده شناسایی از طریق امواج رادیویی یا RFID به وجود آمدنش تغییر وتحولات زیادی را داشته وبه سرعت هم در حال افزایش است.

البته از زمان ظهور تا کنون این فناوری در سطوح مختلف دچار تغییرات زیادی شده وبه عبارتی استفاده از آن بسیار سهل تر شده است این فناوری از زمان جنگ جهانی دوم پا به عرصه دنیای علم وتکنولوژی گذاشت که کار این فناوری شناسایی هواپیما های دوست از دشمن بود تا به امروز که از به شکل پیشرفته تر در شناسایی افراد استفاده میشودواین نشان دهنده پیشرفت این فناوری یا به عبارتی دقیق تر گسترش آن واستفاده همه گیر تر آن است.
استفاده از این فناوری باعث تسریع در روند انجام کار هاوجلوگیری از انجام امور دستی زمان گیر میشود وهمچنین در زمان واستفاده از نیروی انسانی صرفه جویی میکند.این سیستم می تواند در حد جهانی گسترش یابد به شکلی که بین تمام بخش یک ارتباط نامرئی برقرار شود .میتواند در زنجیره تامین،
پزشکی در سطح جهانی فعالیت کند.

همچنین در بقیه بخش ها،امروزه بیشترین کاربرد شناسایی از طریق امواج رادیویی در مدیریت بار مسافران ،کنترل موجودات زنده، مراکز فروش بزرگ و شناسایی انسان ها درمکان های خاص ودر بسیاری دیگر از بخش ها مورد استفاده قرار گرفته.
RFID را میتوان در محیطهای مختلف استفاده کرد شناسایی از طریق امواج رادیویی دریچه جدیدی از پیشرفت را به روی بشر باز میکند.در این تکنولوژی میتواند حجم از انبوهی از اشیاء مورد نظر را مورد شناسایی قرار داد وبه شکل مطلوب از اطلاعات آن ها بسته به نیاز استفاده کرد.با توجه به این مطلب قبلا برای ردیابی یا شناسایی حجم زیادی از اشیاء چنین امکانی را در اختیار نداشتیم که با یک سازماندهی منسجم بتوان آنها را مورد پی گیری قرار داد.

میتوان از این تکنولوژی در محیط های مختلف وبا قابلیت های مختلف استفاده کرد .
استفاده از این تکنولوژی به کمک بسیاری از بخش ها می آید به شکلی که بخش های مختلف می توانند با یکدیگر به تبادل اطلاعات بپردازند در نقاط مختلف جهان.

البته این رویایی است که انسان در سر دارد وبا پیشرفت این تکنولوژی تحقق آن نزدیکتر است.در عصر جدید انسان ها خواستار استفاده ازتکنولوژی های جدید وبه روز هستند که یکی از این تکنولوزی ها RFIDاست.با استفاده از این تکنولوژی انسان یک گام به جلو دربه کار گیری واستفاده از این سیستم وسیستم های مشابه این بر می دارد.
RFIDچیست؟
مخفف عبارت ((Radio Frequency Identification و به مفهوم «شناسایی از طریق فرکانس رادیویی» است.

از این فناوری در شناسایی خودکار کالاها، حیوانات، انسان‌ها و غیره استفاده می‌شود.

شیوه به‌کارگیری آن نیز به زبان ساده نصب تراشه‌ای کوچک روی اشیاست که فرکانس رادیویی اختصاصی خود را دارند و تنها با دریافت این فرکانس توسط دستگاه گیرنده و تطبیق آن در بانک اطلاعاتی شی شناسایی شده و یا شی مورد نظر ردیابی می‌شود .

RFID برای هر شیء یک مشخصه واحد ایجاد می کند که از دیگر اشیا قابل شناسایی خواهد شد.

و همین طور که از روی بارکد یا نوار مغناطیسی می توان اطلاعات را خواند RFID هم می تواند خوانده شده واز آن طریق اطلاعات آن دریافت یا اصلاح شود.
3- اجزاء مورد نیاز
1-تگها: که به صورت برچسب روی کالا چسبانده می شوند.
تگها دارای 3 دسته بندی فعال، نیمه غیر فعال و غیرفعال می باشند که عمدتاً فعال و غیرفعال خوانده می شوند.

تگهای غیر فعال عکس العملی کار می کنند وخودشان امواج را ارسال نمی کنند، بلکه به هنگام دریافت امواج از خواننده، فعال می شوند و داده ها را ارسال می نمایند.

این نوع تگ ها باتری نداشته وشارژ آن از طریق دریافت امواج از خواننده صورت می پذیرد.

نوع فعال به طور خودکار و مستمر داده ها را به محیط و در قالب یک شعاع معین منتشر می نماید.

این نوع تگ ها دارای باتری داخلی است.

فاصله شعاع خواندن آنها بین 20 فوت تا 20 پا یعنی در حدود 7-8 متر تا حدود 250 متر می باشد.

غیر فعالها عمدتاً خواندنی هستند یعنی یکبار داده ها در آنها به شکل کد یا EPC شارژمی شود وفقط خواندنی هستند ولی تگ های فعال و نیمه غیر فعال ها دارای قابلیت خواندن ونوشتن می باشند.

2-خواننده بر چسب: که عبارت است از دستگاهی که علائم و تگ ها ی روی کالا را تشخیص داده و می خوانددستگاه های خواننده تشکیل شده اند از یک آنتن و(فرستنده وگیرنده) و به دو شکل: ثابت و قابل حمل مجود میباشد.
3-سیستم کدینگ به نام EPC : داده ها را به شکل کدینگ از خواننده به نرم افزارهای واسطه به نام savantمنتقل می شوند .

این کدها بر مبنای استاندارد های جهانی و توسط سازمان GSI که تهیه کننده سیستم کدینگ بارکد می باشد تهیه شده و اغلب در سه کلاس 64، 96 و 256 بیتی دسته بندی می شوند
4-ساوانت :اصل کد را استخراج و خلاصه می نماید و سپس به پایگاه داد ها منتقل شده و از این طریق به شبکه اینترنت قابل انتقال می باشد.
5-PML: برای ایجاد ارتباط بین کدهای قرائت شده و بانک اطلاعاتی موجود در سیستم جامع ردیابی نیاز به یک نرم‌افزار است.

PML نوعی زبان برنامه نویسی است که تبادل اطلاعات میان اعضا را در یک شبکه امکان پذیر می نموده و از این جهت لازم است که اطلاعات خوانده شده توسط قرائت‌گرها در سیستم RFID را به اطلاعات قابل استفاده توسط سایر سیستم‌های فعال در بخش مدیریت اطلاعات تبدیل کنند..

ارتباط تمام سیستم RFID از درج کدینگ EPC روی تک ها، خواننده ها، مدیریت انها توسط ساوانت، واسط نرم افزاری و هدایت آنها به شبکه ها، استفاده از این اطلاعات ویا انتشار این اطلاعات بر روی شبکه اینترنت از طریق سرورهای ONS توسط این زبان می تواند صورت پذیرد
5-PML: برای ایجاد ارتباط بین کدهای قرائت شده و بانک اطلاعاتی موجود در سیستم جامع ردیابی نیاز به یک نرم‌افزار است.

ارتباط تمام سیستم RFID از درج کدینگ EPC روی تک ها، خواننده ها، مدیریت انها توسط ساوانت، واسط نرم افزاری و هدایت آنها به شبکه ها، استفاده از این اطلاعات ویا انتشار این اطلاعات بر روی شبکه اینترنت از طریق سرورهای ONS توسط این زبان می تواند صورت پذیرد .

تگ یا برچسب که به کالا الصاق می شود حامل شماره EPCآن کالا است .

این بر چسب از یک چیب همراه با یک آنتن تشکیل شده است و بایستی روی کالاها چسبانده شود.

محتوای چیپ که بدان EPC گفته می شود بر اساس مشخصات کالا وهر آنچه که نیاز باشد قابل شارژ است.در حال حاضربرای تهیه برچسب ها از پرینترهایی مخصوص استفاده می شود که اینها را مثل بارکد چاپ می کنند .

5-آنتن: آنتن به ریزتراشه کمک می‌‌‌‌‌‌‌‌‌کند تا اطلاعاتی نظیر کد شناسایی منحصر بفرد محصول را دریافت کند.

جنس آنتن‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها مس بوده و به صورت مدار چاپی ساخته شده‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند.

نوع دیگر آنتن، آنتن‌‌‌‌‌‌‌‌‌های قابل پرینت هستند که پیشرفت‌‌‌‌‌‌‌‌‌های آتی، قیمت ساخت آنها را کاهش خواهد داد.

یکی از عمومی‌‌‌‌‌‌‌‌‌ترین روش‌‌‌‌‌‌‌‌‌های پرینت آنتن، استفاده از نوارهای فلزی نقره بر روی سابستریت پلاستیکی یا کاغذی است.

تست آنتن RFID معمولاً با اهم‌‌‌‌‌‌‌‌‌متر، نت‌‌‌‌‌‌‌‌‌ورک آنالایزر و یا دیگر تجهیزات اندازه‌‌‌‌‌‌‌‌‌گیری امپدانس، امکان‌‌‌‌‌‌‌‌‌پذیر است.

3-انواع RFID از نظرمحدوده فرکانس: RFID در سه محدوده فرکانس مختلف کارمیکنند: 1-فرکانس پایینLF): Low Frequency :یعنی فرکانس بین 120 تا 134 کیلو ( 2- هرتزفرکانس بالاHF): High Frequency : یعنی فرکانس13.56 مگاهرتز( 3-فرکانس بسیار بالاUHF:( Ultra High Frequency یعنی فرکانس بین 902 تا 915 مگا هرتز( 4-نحوه انجام عملیات : آنتن امواج را در محدوه مشخص شده ای منتشر میکند این امواج در محیط پخش شده وباعث انجام دو عمل میشود.

1- باعث بیدار شدن تگ ها میشودکه البته اگر از نوع غیر فعال باشد چون تگ های غیر فعال دارای منبع تغذیه نیستند انرژی مورد نیاز خود را از امواج ارسالی ازآنتن خواننده دریافت میکند .

2-برقرای ارتباط بین تگها وخواننده میشود.

بعد از انجام مراحل بالا یک میان مغناطیسی توسط خواننده ایجاد شده است تگها در این میدان قرار میگیرند وباعث بیداری سازی میشود.

تگها اطلاعات خود را از طریق آنتن خود ارسال میکنند به خواننده ارسال میکنند.

که خواننده اطلاعات را دریافت میکند وسپس این اطلاعات از خواننده به سرور مرکزی انتقال پیدا میکند واین اطلاعات پردازش شده وبسته به نیاز آن سازمان مورد استفاده قرار میگیرد.

-4کاربرد RFIDدر بخش های مختلف: 1-مدیریت زنجیره تامین 2-سیستم کنترل موجودی 3-ایجاد امنیت و جلوگیری از سرقت 4-پزشکی 5- کنترل و نگهداری موجودات زنده 6-در محل های فروش 7- مدیریت منابع انسانی -5نگاه کلی به RFID: این سیستم در حال حاضر مورد استفاده زیادی دارد.

این سیستم برای شناسایی اجسام مورد نظرمورد استفاده قرارمیگیرد.

از امواج رادیویی استفاده میکند وبا ردیابی جسم مورد نظر میتوان به اطلاعات خاص آن دسترسی پیدا کرد واین نشان دهنده استفاده بهینه درست از امکانات با شرایط موجود است.

این سیستم می تواند در سطح جهانی کاربرد فراوانی داشته باشد وبین بخش های مختلف یک ارتباط دقیق ومنسجم برقرار میکند که در بخش پزشکی قابلیت انجام دارد هم اکنون ونکته ای دیگر اینکه میتواند این سیستم نظم همگیری را در بخش های امنیتی برقرار کند.با در نظر گرفتن این موارد واینکه هر سیستم با توجه به شرایط محیطی وساختاری هم دارای ضعف ها ومزایایی است.

1-مزایا:کاهش هزینه ها (کاهش فعالیت های دستی و افزایش سرعت) ،اتوماسیون (بدون توقف) کاهش خطا، کنترل فرایندهای غیر قابل رویت، امنیت، یکپارچگی 2-معایب:قیمت بالا، تداخل سیگنالهای ارسالی از تگ یا خواننده ها، مسئله ایمنی، مشکلات اجتماعی.

6-مقایسه تگهای RFIDبا بارکد 1-دستگاههای خواننده بارکدها در صورتی عمل میکنند که برچسب در مسیر خط مستقیم دید آنها قرار گیرد؛ در حالی که هیچ یک از انواع RFID tag برای خوانده شدن احتیاجی به قرار گرفتن در مسیر دید مستقیم Reader ندارند.

2-تگ های RFID میتوانند از فاصله بسیار دورتری نسبت به بارکد خوانده شوند.یک RFID Reader میتواند اطلاعات RFID را تا فاصله 3۰۰ فوت هم بخواند،در حالی که فاصله خوانده شدن بارکد بسیار کمتر است و عملا بیشتر از 15فوت نیست.

3-چندRFID tag میتوانند به طور همزمان خوانده شوند اما بارکد این مزیت را ندارد.

4-خواندن اطلاعات از RFID با سرعت بسیار بالاتری صورت میگیرد.(حدود 40 عدد یا بیشتر در 1 ثانیه)؛ در حالی که خواندن اطلاعات از بارکد بسیار زمانبرتر است.به علت این که tag باید دقیقا روبه روی Reader قرار گیرد، ممکن است چند ثانیه برای خواندن فقط یکtag وقت صرف شود.

5-بارکدها برچسب هایی فقط خواندنی هستند و اطلاعات آنها قابل تغییر نمیباشد.درحالی که RFID توانایی خوانده شدن و نوشته شدن مجدد را دارد.

Reader ها قادرند با برچسبها ارتباط برقرار کنند و تا جایی که طراحی برچسب اجازه میدهد اطلاعات آن را تغییر دهند.بنابراین توسط بارکد تنها میتوان یک کالا را رد گیری نمود.اما با استفاده از RFID میتوان عملیاتی چون ثبت وقایع، پارامترها و اندازهگیریها را نیز اجرا کرد 6-برچسب های RFID گرانتر ازبارکد هستند و این قیمت بالا گاهی اوقات به حدی تاثیر گذار است که صرف نظر از تمام مشکلات بارکدها استفاده از آنها بسیار به صرفهتر از بهکارگیری RFID میباشد.

7-امنیت اطلاعات موجود در روی RFID کمتر از بارکد است.زیرا دستگاههای Reader مختلف از فواصل دور قادر به خواندن این اطلاعات میباشند.

8-تعداد بایت های موجود برای ذخیرهسازی اطلاعات در RFID بسیار بیشتر از بارکد است.بنابراین میتوان در یک برچسب RFID اطلاعات فراوانی از جمله : کد کالا، محل ذخیره و نگهداری، محل تولید، تاریخ مصرف، قطعات و مواد تشکیل دهنده، حمل و نقلهای صورت گرفته و بسیاری اطلاعات دیگر را ذخیره نمود.

7-قابلیت توسعه آن در آینده 1- استفاده از این سیستم در سیستمهای هوشمند خانگی: این تگها میتوانند بسته به نوع نیاز که آن سیستم دارد نصب شود ومورد استفاده قرارگیرند.به عنوان مثال می توان از این تگها در یخچال ها استفاده کرد که مواد غذایی داخل یخچال راشناسایی وبه محض کم شدن یکی از مواد یا پایان تاریخ انقضای آن به صاحب خانه خبردهد.

2-پزشکی: میتوانند این تگ ها را داخل بدن نوزدان تازه به دنیا آمده قرار داد وتمام اطلاعات آن ها را از قبیل(گروه خون، وزن ،قدو.....)قرار داد .

8-نتیجه گیری این تکنولوژی که بسیار همه گیر شده است واز آن به صورت یک ستون اصلی در سازمانها دانشگاهها بیمارستان ها شرکت ها یا به عبارتی در هر مکانی که نیاز به شناسایی وردیابی سریع از هر جسمی باشد میتوان از آن اثری دید.استفاده از این تکنولوژی باعث نظم وسازماندهی نامرئی شودودر عین حال ارتباطی منسجم بین اشیا ء، حیوانات وانسان ها در ارتباط با منبعی که خواستار شناسایی آن ها است برقرار کند.این تکنولوژی می تواند از اتلاف وقت اشتباهات دستی تسریع در روند کار ها مفید باشد.

مراجع [1]-www.bearingpoint.com [2]-www.ircert.com/news [3]-//http://iranems.com [4]-//http://news.Nyfablog.cm [5]-www.rfidconference.ir [6]- //http://rfid.persionblog.ir [7]- http://fa.wikipedia.org [8]- http://www.irbme.ir