تاریخچه RFID:
به طور کلی گفته می شود که ریشه های فناوری ار اف ای دی را می توان به جنگ جهانی دوم نسبت داد. آلمانی‌ها، ژاپنی‌ها، آمریکایی‌ها و بریتانیایی‌ها همگی از رادارکه در سال 1935 توسط فیزیکدان اسکاتلندی سر رابرت الکساندر واتسون وات کشف شده بود – برای هشدار دادن به هواپیماها در حالی که هنوزکیلومترها دورتر بودند، استفاده می‌کردند. مشکل این بود که هیچ راهی برای تشخیص اینکه کدام هواپیماها متعلق به دشمن هستند و کدام خلبانان خود یک کشور هستند که از مأموریت باز می گشتند وجود نداشت. آلمانی‌ها دریافتند که اگر خلبانان هواپیماهای خود را هنگام بازگشت به پایگاه بچرخانند، سیگنال رادیویی منعکس شده را تغییر می‌دهد. این روش خام به خدمه رادار در زمین هشدار داد که این هواپیماهای آلمانی هستند و نه هواپیماهای متفقین (این اساساً اولین سیستم غیرفعال RFID است).تحت رهبری واتسون وات، که رهبری یک پروژه مخفی را بر عهده داشت، بریتانیایی ها اولین سیستم فعال شناسایی دوست یا دشمن (IFF) را توسعه دادند. آنها روی هر هواپیمای انگلیسی یک فرستنده قرار دادند. هنگامی که سیگنال‌هایی را از ایستگاه‌های رادار روی زمین دریافت کرد، شروع به پخش سیگنالی کرد که هواپیما را دوستدار تشخیص می‌داد. آر اف ای دی بر روی همین مفهوم اساسی کار می کند. یک سیگنال به یک فرستنده ارسال می شود، که بیدار می شود و یا یک سیگنال را منعکس می کند(سیستم غیر فعال) یا یک سیگنال را پخش می کند (سیستم فعال).
ساختاروانواع:
RFID فعال:
آر اف ای دی فعال از برچسب هایی استفاده می کند که برای کار به منبع تغذیه نیاز دارند. آنها یا به یک زیرساخت برق متصل هستند یا به یک باتری متصل هستند. وقتی منبع تغذیه تمام شود، تگ های فعال دیگر کار نخواهند کرد. این واقعیت که وجود باتری تعبیه شده روی بسته RFID باعث حجیم شدن محصول می شود، باعث شده تا استفاده از برچسب های فعال برای تجارت خرده فروشی غیر عملی شود.
RFID غیرفعال:
این نوع ار اف ای دی از تگ های غیرفعال استفاده می کند. برخلاف تگ های فعال، تگ های غیرفعال به منبع تغذیه نیاز ندارند. انرژی منتشر شده از میدان فرکانس رادیویی خواننده را جذب می کند تا تمام توان مورد نیاز برای کارکرد را تامین کند. برچسب‌های غیرفعال به دلیل عدم نیاز به باتری یا تعمیر و نگهداری مورد توجه هستند.
انواع سیستم های آر اف آی دی
سه نوع سیستم های RFID اصلی وجود دارد:
فرکانس پایین (LF)
فرکانس بالا (HF)
فرکانس فوق العاده بالا (UHF)
نوع مایکروویو RFID نیز موجود است. فرکانس ها بسته به کشور و منطقه بسیار متفاوت است.
سیستم های RFID فرکانس پایین: این فرکانس ها از 30 کیلوهرتز تا 500 کیلوهرتز متغیر هستند، اگرچه فرکانس معمولی آن 125 کیلوهرتز است. ار اف ای دی LF محدوده انتقال کوتاهی دارد، معمولاً از چند اینچ تا کمتر از شش فوت.
سیستم RFID فرکانس بالا: اینها از 3 مگاهرتز تا 30 مگاهرتز متغیر هستند، با فرکانس معمولی HF 13.56 مگاهرتز. محدوده استاندارد از چند اینچ تا چند فوت است.
سیستم های RFID فرکانس فوق العاده بالا: این فرکانس‌ها از 300 مگاهرتز تا 960 مگاهرتز، با فرکانس معمولی 433 مگاهرتز هستند و معمولاً از فاصله 25 فوتی قابل خواندن هستند.
سیستم های مایکروویو RFID: اینها با فرکانس 2.45 گیگاهرتز کار می کنند و از فاصله 30 فوتی قابل خواندن هستند.
فرکانس استفاده شده به کاربرد ار اف ای دی بستگی دارد.
کاربردها:
کاربردهای فناوری RFID
به لطف فرکانس ها و عناصر مختلفی که در یک سیستم ار اف ای دی وجود دارد، این فناوری کاربردهای زیادی دارد. فناوری RFID را می توان در حوزه های مختلف زندگی روزمره یافت؛ از پذیرش کالا در یک شرکت و شناسایی شرکت کنندگان در یک مسابقه ورزشی گرفته تا درگاه پرداخت یک فروشگاه.
در ادامه، برخی از کاربردهای RFID را مورد بحث قرار می دهیم:
مدیریت موجودی
یکی از محبوب ترین کاربردهای فناوری RFID مدیریت موجودی در انبارهای بزرگ و کوچک است. امکانات متفاوتی که برای تگ‌های RFID و سخت‌افزار ار اف ای دی وجود دارد، خواندن داده‌ها را در انواع مختلف محصولات یا محیط‌ها ممکن می‌سازد.
قابلیت ردیابی دارایی
RFID انتقال تمام داده های ذخیره شده در برچسب های RFID هر دارایی یا محصول را امکان پذیر می کند، که مکان را شناخته شده و قابلیت ردیابی و بهره وری شرکت را بهبود می بخشد.
اطلاعات بیشتر
برچسب های آر اف ای دی بسته به حافظه ای که دارند می توانند حاوی اطلاعات مورد نیاز شما باشند، بنابراین از این طریق می توانید اطلاعات لازم برای کسب و کار خود مانند تاریخ انقضای محصولات یا داروها را کنترل کنید.
نظارت بر کالا های ورودی و خروجی
به لطف عناصر مختلف RFID، مانند درگاه های RFID یا امکانات متعددی که توسط سخت افزار ار اف ای دی ارائه می‌شود، می‌توانیم کالا های ورودی و خروجی شرکت ها را به طور کامل نظارت کنیم.
احراز هویت محصول
فناوری RFID قادر است محصولات را با دقت احراز هویت کند و در نتیجه فرآیند های تولید یا لجستیک شرکت ها را سرعت بخشد. آر اف ای دی کاربردهای بسیار زیدی دارند؛ در ادامه به چند کاربردی که با موفقیت از فناوری RFID استفاده می کنند، اشاره شده است:
زمان بندی مسابقه
مدیریت زنجیره تامین
ردیابی دارویی
ردیابی موجودی
ردیابی دارایی های فناوری اطلاعات
ردیابی لباسشویی و نساجی
ردیابی فایل
ردیابی کالاهای حمل و نقل قابل برگشت (RTI)
ردیابی رویداد و شرکت کنندگان
کنترل دسترسی
ردیابی خودرو
ردیابی نوزادان بیمارستانی
ردیابی حیوانات
ردیابی ابزار
ردیابی جواهرات
ردیابی موجودی خرده فروشی
ردیابی لوله وقرقره
ردیابی لجستیک (مدیریت مواد)کیوسک های دی وی دی
کمپین های بازاریابی
سیستم های مکان یابی بلادرنگ
اکثر این کاربردها در سال های اخیر ظاهر شده اند؛ این فناوری به ویژه با اینترنت اشیا (IoT) و صنعت 4.0 به سرعت در حال رشد است.
معایب و مزایا:
مزایا فناوری RFID:
اولین مزایا فناوری RFID خوانایی بسیار بالای و سریع آن است، هیچ کدام از انواع تگ به منظور خوانده شدن احتیاجی به قرار گیری مستقیم در معرض Reader ندارند و می‌توان در فاصله دور از با سرعت بسیار بالا استفاده کرد. همچنین یکی دیگر از مزیت‌های این تکنولوژی قدرت خوانایی همزمان چند تگ است. به دلیل خوانایی بسیار بالای این محصول می‌توان در هر جایی آرفید را درج کرد. برای مثال می‌توان برچسب‌های RFID را در داخل پوشش پلاستیکی قرار داد و حتی می توان آنها را در داخل محصول فرو کرد که این خود، دوام آنها و امکان استفاده مجدد از آنها را فراهم می سازد.
همچنین عمر برچسب‌ها بسیار بالا است و می‌توان آنها در محیط‌های خشن استفاده کرد. این تکنولوژی بسیار عالی توانایی خوانده شدن و نوشته شدن مجدد را دارد. Reader ها قادرند با برچسب‌ها ارتباط برقرار کنند و تا جایی که طراحی برچسب اجازه می دهد اطلاعات آن را تغییر دهند. به همین علت از RFID می‌توان در عملیاتی چون ثبت وقایع، پارامترها و اندازه گیری‌ها استفاده کرد.
معایب فناوری RFID:
یکی از معایب فناوری RFID قیمت بسیار بالای این محصول است. با این که تکنولوژی بسیار پیشرفت کرده است و در برخی از کارها ما نیازمند آرفید‌ها هستیم ولی به دلیل قیمت بالای این محصول نمی‌توان در تعداد بالا برچسب‌ها را خریداری کرد. همچنین گاهی اوقات ممکن است تداخل بیین محصولات ایجاد شود. این تداخل ممکن است به دو صورت اتفاق بیافتد،تداخل Reader ها یا تداخل tag ها.
تداخل Reader ها زمانی اتفاق می‌افتد که سیگنال‌های ارسال شده از چند دستگاه Reader تداخل پیدا می‌کنند. تداخل tag ها ممکن است زمانی اتفاق بیافتد که تعداد تگ‌های RFID بسیار زیادی در فضای کوچکی وجود داشته باشند.
مشکل ایمنی یکی دیگر از معایب تکنولوژی آرفید است. به دلیل این که تگ‌های آرفید پس از خرید و فروش فعال هستند، ممکن است این اطلاعات توسط دستگاه‌های دیگر خوانده شود. بنابراین احتمال سرقت کالاها افزایش می‌یابد.
علاوه بر این بسیاری از سازمان‌ها به هنگام خرید مشتری اطلاعاتی را درباره مشتری از جمله شماره Credit-card، آدرس، نام و مواردی از این دست را به tag RFID کالاها منتقل می‌کنند تا لیستی از مشخصات مشتریان خود داشته باشند، که این امر اطلاعات محرمانه مشتریان را به خطر می‌اندازد.
یکی دیگر از معایب تکنولوژی آرفید مشکلات اجتماعی است. بر اثر پیشرفت‌های اخیر تکنولوژی در بسیاری از مناطق دنیا از جمله فرانسه، NewZealand و نروژ فناوری RFID برای تشخیص هویت افراد استفاده می‌شود. این امر به عقیده بسیاری از افراد نامطلوب است، زیرا شخصیت اجتماعی و انسانی آنها را زیر سوال برده و سبب می‌شود که به انسان‌ها به چشم یک ربات نگریسته شود.
عدم وجود استاندارد‌ها یکی دیگر از معایب تکنولوژی آرفید است چرا که شرکت‌های متعددی وجود دارند که دستگاه‌های RFID را تولید می‌کنند. اما قوانین و استانداردهای جهانی خاصی برای این تولید وجود ندارد. این مسئله باعث می‌شود که فناوری RFID طراحی شده برای یک کمپانی یا شرکت تنها در همان شرکت قابل استفاده باشد و تگ‌های موجود در روی محصولات یک کمپانی ممکن است توسط کمپانی دیگر خوانده نشود که این امر مشکلات فراوانی را ایجاد می‌کند. استانداردهای موجود برای تعیین فرکانس RFID نیز در کشورهای مختلف تفاوت دارد.
مهمترین چالش ها:
اینترنت اشیا مزایای زیادی برای کاربران به ارمغان آورد. با وجود این، برخی از چالش‌ها همراه آن است. امنیت سایبری و خطرات مربوط به حفظ حریم خصوصی مهمترین نگرانی محققان و متخصصان امنیتی است که به آنها اشاره شده، این دو موضوع چالش‌های قابل توجهی برای بسیاری از سازمان‌های تجاری و همچنین سازمان‌های عمومی به وجود آمده است. حملات رایج شایع امنیت سایبری آسیب پذیری فناوری‌های اینترنت اشیا را نشان داده است. این آسیب‌پذیری صرفاً به این دلیل است که ارتباط متقابل شبکه‌ها در اینترنت اشیا امکان دسترسی از طریق اینترنت ناشناس و غیرقابل اعتماد را فراهم می‌کند که نیاز به راه حل‌های جدید امنیتی دارد.
از بین همه چالش‌هایی که شناخته شده، هیچ یک از آنها تأثیر قابل توجهی در سازگاری اینترنت اشیا، مانند امنیت و حریم خصوصی ندارند. با این حال، جای تأسف است که کاربران اغلب تأیید لازم درباره تأثیرات امنیتی را تا زمان وقوع مشکل ندارند و باعث خسارات زیادی مانند از دست دادن اطلاعات مهم می‌شوند. با نقض امنیت مداوم که حریم خصوصی کاربران را به خطر انداخته است، اکنون تمایل مصرف‌کنندگان برای افزایش امنیت سیستم‌ها بیشتر شده است. در بررسی‌های اخیر، درمورد حریم خصوصی و امنیت، اینترنت اشیا-در سطح مصرف‌کننده عملکرد خوبی نداشت. آسیب‌پذیری‌های زیادی در سیستم‌های مدرن خودکار وجود دارد.
