سیستم RFID چگونه کار می کند؟

تاریخ انتشار: 96/08/15
نمایش: 458
(1 رای)

راه حل های RFID
در یک سیستم RFID معمولی، برچسب (تگ یا به انگلیسی TAG) هایی بر تمامی قسمت هایی که باید ردیابی شوند، متصل شده اند. این برچسب ها از یک تراشه کوچک که معمولا مدار مجتمع (IC) نامیده می شود، ساخته شده اند. IC به یک آنتن متصل است که می تواند در محدوده گسترده ای از برچسب ها شامل برچسب های البسه، برچسب های امنیتی و برچسب های صنعتی ساخته شود. تراشه برچسب دارای حافظه ای است که کد الکترونیکی محصول و سایر اطلاعات را ذخیره می کند تا بتواند توسط کارت خوان های RFID ردیابی شود.
یک کارت خوان RFID (ثابت یا متحرک) یک دستگاه متصل به شبکه با یک آنتن است که با فرستادن توان و داده به برچسب ها فرمان می دهد. کارت خوان RFID به عنوان یک نقطه دسترسی برای تمام برچسب های RFID عمل می کند تا داده های برچسب ها برای کاربردهای تجاری بکار گرفته شود.
برچسب های RFID
یک برچسب RFID از یک مدار مجتمع (IC یا چیپ) متصل به یک آنتن که چاپ، مهر و توسط تبخیر شیمیایی روی یک لایه کاغذی یا PET (پلی اتیلن ترفتالات) انباشت گردیده، تشکیل شده است. ترکیب تراشه و آنتن به یک برچسب چاپی تبدیل شده و در ساختاری مقاوم تر جا داده شده است.
تراشه برچسب
تراشه برچسب یا مدار مجتمع (IC)، عملکرد، حافظه و ویژگی های گسترده ای را برای برچسب (تگ RFID) به ارمغان می آورد. این تراشه قبلا با یک شناساگر برچسب (TID) برنامه ریزی شده است و یک شماره سریال اختصاصی که توسط سازنده تراشه تعیین شده را دریافت کرده است. این تراشه دارای یک بانک حافظه است که شناساگر ردیابی (که کد الکترونیکی محصول یا EPC) را ذخیره می کند.
کد الکترونیکی محصول (EPC)
کد الکترونیکی محصول (EPC) ذخیره شده در حافظه تراشه برچسب توسط یک پرینتر RFID در برچسب نوشته شده است و یک داده رشته 96 بیتی است. 8 بیت اول نسخه پروتکل را مشخص کرده و 28 بیت بعدی سازمانی که داده های این برچسب را مدیریت می کند، را نشان می دهد. شماره سازمان توسط کنسرتیوم جهانی EPC تخصیص داده می شود. 24 بیت بعدی کلاس محصول (نوع محصول) را نشان می دهند. 36 بیت آخر شماره سریال اختصاصی برچسب هستند. کد الکترونیکی محصول می تواند به عنوان کلیدی در یک پایگاه داده برای شناسایی آن محصول بکار گرفته شود.
آنتن های برچسب
آنتن های برچسب با دریافت انرژی، تراشه را روشن می کنند. عموما هر چه مساحت آنتن بزرگتر باشد، انرژی بیشتری دریافت خواهد کرد و محدوده خواندن برچسب افزایش خواهد یافت.
آنتن ایده آلی برای تمامی کاربردها وجود ندارد. بلکه این کاربرد است که مشخصات آنتن را تعیین می کند. ممکن است بعضی برچسب ها برای باند فرکانسیی خاصی بهینه سازی شده باشند. در جالیکه بقیه می توانند برای عملکرد مناسب هنگام اتصال به موادی که در حالت عادی برای مخابرات بی سیم مناسب نیستند (مانند مایعات و فلزات خاصی) تنظیم شده باشند. آنتن ها می توانند از مواد بسیاری ساخته شوند، آن ها می توانند چاپ و با جوهر رسانا مهر شوند و یا حتی با بخار شیمیایی انباشت گردند.
برچسب هایی که فقط یک آنتن دارند به اندازه برچسب هایی که چندین آنتن دارند قابل اطمینان نیستند. با یک آنتن، جهت گیری برچسب می تواند در نواحی مرده یا نواحی که برچسب نمی تواند سیگنال های دریافتی را به درستی دریافت کرده و انرژی مورد نیاز برای تراشه و ارتباط با کارت خوان را حفظ کند، نتیجه می دهد. یک برچسب با دو آنتن می تواند از ایجاد این نواحی مرده جلوگیری کرده و قابلیت خوانده شدن آن را افزایش دهد ولی به یک تراشه مخصوص نیازمند سات.
کارت خوان های RFID
یک کارت خوان RFID که بازجو نیز نامیده می شود، وسیله است که ارتباط بین داده برچسب و نرم افزار سیستم که به آن اطلاعات نیازمند است را فراهم می کند. کارت خوان با برچسب هایی که در محدوده کاری خود است، ارتباط برقرار می کند که می تواند شامل وظایفی مانند فهرست برداری پیوسته ساده، فیلترینگ (جستجوی برچسب هایی که معیار خاصی را برآورده می کنند.)، نوشتن (یا انکودینگ) برای انتخاب برچسب ها و... باشد.
کارت خوان از یک آنتن برای دریافت داده ها از برچسب ها استفاده می کند و سپس داده ها را برای پردازش به یک کامپیوتر می فرستد. همانند برچسب های RFID انواع گوناگونی از کارت خوان های RFID وجود دارد. کارت خوان ها می توانند بصورت ایستا در یک فروشگاه یا کارخانه ثابت شوند یا اینکه در یک دستگاه متحرک نظیر یک اسکنر قابل حمل ادغام شوند. کارت خوان ها همچنین می توانند در تجهیزات الکترونیکی و وسایل نقلیه به کار برده شوند.
آنتن های کارت خوان ها
کارت خوان های RFID و آنتن های کارت خوان ها برای خواندن برچسب ها با هم کار می کنند. آنتن های کارت خوان ها جریان الکتریکی را به امواج الکترومغناطیسی تبدیل می کنند که می توانند توسط یک آنتن برچسب دریافت و به جریان الکتریکی تبدیل شود. همانند آنتن های برچسب ها، انواع گوناگونی از آنتن های کارت خوان ها موجود است و انتخاب بهترین آنتن به کاربرد و محیط آن بستگی دارد.
دو نوع رایج آنتن ها، آنتن های پلاریزه شده خطی و دایروی هستند. آنتن هایی که میدان های الکتریکی خطی منتشر می کنند، سطوح توان بالا و محدوده وسیع تری دارند که آن ها را قادر می سازد تا از مواد مختلف نفوذ کرده و برچسب ها را بخوانند. آنتن های خطی به جهت گیری برچسب حساس اند و بسته به زاویه و جای گیری برچسب، آنتن های خطی می توانند در خواندن برچسب ها دچار مشکل شوند. بر خلاف آن ها، میدان هایی که آنتن های دایروی منتشر می کنند، کمتر به جهت گیری حساس اند ولی نمی توانند به انداره آنتن های خطی توان انتقال دهند.
انتخاب آنتن ها نیز با فاصله بین کارت خوان RFID و برچسب ها تعیین می شود. این فاصله محدوده خواندن نیز نامیده می شود. آنتن های کارت خوان ها در حالت های "میدان نزدیک" (محدوده نزدیک) یا "میدان دور" (محدوده دور) عمل می کنند. در کاربردهای میدان نزدیک، محدوده خواندن کمتر از 30 سانتی متر است و آنتن از کوپلینگ مغناطیسی برای انتقال توان استفاده می کند. در سیستم های میدان نزدیک، قابلیت خواندن برچسب ها با حضور دی الکتریک هایی نظیر آب و فلزات در میدان تحت تاثیر قرار نمی گیرد.
در کاربردهای میدان دور فاصله بین برچسب و کارت خوان بزرگتر از 30 سانتی متر است و می تواند تا چندین ده متر هم باشد. آنتن های میدان دور از کوپلینگ الکترومغناطیسی استفاده می کنند و دی الکتریک ها می توانند ارتباط بین کارت خوانها و برچسب ها را تضعیف نمایند.
نرم افزار کنترل و استفاده از کارت خوان
نرم افزار کنترل و استفاده از کارت خوان که نرم افزار میانجی نیز نامیده می شود، امکان اتصال کارت خوان های RFID به برچسب ها را فراهم می کند. نرم افزار میانجی فرمان های کنترلی را به کارت خوان می فرستد و داده های برچسب ها  را از کارت خوان دریافت می کند.
ایجاد یک راه حل RFID
پیاده سازی یک سیستم RFID نیازمند به کارگیری چندین بخش مختلف است. معمولا نصب این سیستم نیازمند سخت افزار های پایه شامل تراشه های برچسب، آنتن های برچسب، کارت خوان ها، آنتن های کارت خوان ها و نرم افزار کنترل و استفاده از کارت خوان ها است. هنگامیکه تمامی این المان ها کنار هم قرار می گیرند، تعداد بی نهایتی از کاربردهای خلاقانه ممکن است. سیستم های RFID می توانند کیفیت عملیات های تجاری، انبارداری و تجربه مشتریان را در صنایع بسیار زیادی افزایش دهند.

نظرات کاربران
(0)
هیچ دیدگاهی وجود ندارد
دیدگاه خود را بنویسید
*
*