انواع سیستم‌های RFID

RFID-Hardware

سیستم‌های RFID توسط باند فرکانسی که در آن کار می‌کنند، دسته بندی می‌شوند: فرکانس پایین (Low Frequency)، فرکانس بالا (High Frequency) و فرکانس بسیار بالا (Ultra High Frequency). همچنین دو دسته گسترده از سیستم‌های RFID وجود دارد: RFID منفعل (Active) و  RFIDفعال (Passive). در ادامه فرکانس‌ها و انواع سیستم‌های RFID را بررسی خواهیم کرد.

دسته بندی سیستم‌های RFID

سیستم‌های RFID اغلب بر اساس فرکانس عملکردشان، طبقه بندی می‌شوند. فرکانس به طول موج رادیویی گفته می‌شود که برای برقراری ارتباط بین اجزای سیستم RFID استفاده می‌شود. سیستم‌های RFID در سراسر جهان در باندهای فرکانس پایین (LF)، فرکانس بالا (HF) و فرکانس فوق العاده بالا (UHF) کار می‌کنند. امواج رادیویی در هر یک از این فرکانس‌ها، رفتار متفاوتی دارند و هر کدام مزایا و معایب مخصوص به خودشان را دارند.

به عنوان مثال، اگر یک سیستم RFID با فرکانس کمتری کار کند، سرعت خواندن داده‌‌ها در آن کندتر است، اما در نزدیکی یا روی سطوح فلزی یا مایع عملکرد بهتری دارد. اگر سیستمی با فرکانس بالاتر کار کند، به طور کلی سرعت انتقال داده سریعتر و دامنه خواندن بیشتری دارد، اما حساسیت بیشتری به تداخل امواج رادیویی ناشی از مایعات و فلزات در محیط از خود نشان می‌دهد. با این وجود نوآوری‌های فناوری در سال‌های اخیر امکان استفاده از سیستم‌های RFID با فرکانس فوق العاده بالا، در اطراف مایعات و فلزات را فراهم کرده است.

سیستم‌های RFID با فرکانس پایین (LF)

LF فرکانس‌های 30 تا 300 کیلوهرتز را پوشش می‌دهد. به طور معمول سیستم‌های RFID با فرکانس پایین در 125 کیلوهرتز کار می‌کنند، اگرچه سیستم‌هایی نیز وجود دارند که با فرکانس 134 کیلوهرتز کار می‌کنند. این باند فرکانسی یک محدوده خواندن کوتاه 10 سانتیمتری را فراهم می‌کند. همچنین سرعت قرائت آن کمتر از فرکانس‌های بالاتر می‌باشد اما به تداخل موج رادیویی حساسیت زیادی ندارد. برنامه‌های LF RFID معمولا برای کنترل دسترسی و ردیابی دام مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سیستم‌های RFID با فرکانس بالا (HF)

باند HF از 3 تا 30 مگاهرتز است. بیشتر سیستم‌های RFID با فرکانس بالا با سرعت 13.56 مگاهرتز با دامنه قرائت بین 10 سانتی متر تا 1 متر کار می‌کنند. سیستم‌های HF حساسیت متوسطی به تداخل دارند. HF RFID معمولاً برای برنامه‌های تهیه بلیط، پرداخت و انتقال داده استفاده می‌شود.

سیستم‌های RFID با فرکانس فوق العاده بالا (UHF)

RFID Frequency

فرکانس UHF محدوده 300 مگاهرتز تا 3 گیگاهرتز را پوشش می‌دهد. سیستم‌های RAIN RFID با استاندارد UHF Gen2 مطابقت دارند و از باند 860 تا 960 مگاهرتز استفاده می‌کنند. سیستم‌های RAID RFID در اکثر کشورها بین 900 تا 915 مگاهرتز کار می‌کنند. دامنه خواندن سیستم‌های با فرکانس فوق العاده بالا منفعل می‌تواند تا 12 متر باشد و سرعت انتقال داده UHF RFID سریعتر از سیستم‌های فرکانس بالا و پایین است. UHF RFID حساس‌ترین سیستم نسبت به تداخل است، اما بسیاری از تولیدکنندگان محصولات UHF روش‌هایی برای طراحی برچسب‌ها، آنتن‌ها و خواننده‌ها پیدا کرده‌اند تا عملکرد را حتی در حضور فلزات و مایعات، بالا نگه دارند. تولید برچسب‌های UHF منفعل آسان‌تر و ارزان‌تر از برچسب‌های LF و HF هستند.

RAIN RFID در طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها، از مدیریت موجودی خرده فروشی، ضد جعل دارو، تا پیکربندی دستگاه بی‌سیم مورد استفاده قرار می‌گیرد. باند فرکانس UHF توسط یک استاندارد جهانی به نام استاندارد ECPglobal Gen2 (ISO 18000-63) UHF تنظیم می‌شود.

سیستم‌های RFID فعال (Active)

در سیستم‌های RFID فعال، برچسب‌ها، منبع تغذیه خاص خود را دارند که معمولا این منبع تغذیه باتری است. برچسب‌های فعال سیگنال خاصی را برای انتقال اطلاعات ذخیره شده در میکروچیپ‌های خود پخش می‌کنند.

سیستم‌های RFID فعال معمولاً در باند فرکانس فوق العاده بالا (UHF) کار می‌کنند و دامنه‌ای تا 100 متر را ارائه می‌دهند. به طور کلی، برچسب‌های فعال روی اشیا بزرگ مانند اتومبیل‌های ریلی، کانتینرهای بزرگ و دارایی‌های دیگری که باید در مسافت‌های طولانی ردیابی شوند، استفاده می‌شود.

دو نوع اصلی برچسب فعال وجود دارد: تگ‌های فعال فرستنده و تگ‌های فعال راهنما یا نشانه. فرستنده‌ها وقتی سیگنال رادیویی از خواننده دریافت می‌کنند "از خواب بیدار می شوند" و سپس با ارسال سیگنال به عقب روشن شده و پاسخ می‌دهند. از آنجا که ترانسپوندرها تا زمانی که سیگنال خواننده را دریافت نکنند به طور فعال امواج رادیویی را تابش نمی‌کنند، بنابراین عمر باتری را حفظ می‌کنند.

به منظور ردیابی موقعیت دقیق دارایی به طور مداوم، از تگ‌های فعال راهنما یا نشانه استفاده می‌شود. برخلاف ترانسپوندرها، این تگ‌ها با سیگنال خواننده روشن نمی‌شوند. در عوض، آنها سیگنال‌هایی را در فواصل از پیش تعیین شده منتشر می‌کنند. بسته به سطح دقت مکان یابی مورد نیاز، می‌توان تگ‌ها را تنظیم کرد که هر چند ثانیه یا یک بار در روز سیگنال منتشر کند. هر سیگنال چراغ توسط آنتن‌های خواننده دریافت می‌شود که در اطراف محیط منطقه تحت نظارت قرار دارند و اطلاعات و موقعیت شناسایی برچسب را اعلام می‌کند.

سیستم‌های RFID غیرفعال (Passive)

در سیستم‌های RFID غیرفعال، خواننده (Reader) و آنتن، سیگنال رادیویی را به برچسب می‌فرستند. سپس برچسب RFID از سیگنال منتقل شده برای روشن شدن و بازتاب انرژی به Reader استفاده می‌کند.

سیستم‌های RFID غیرفعال می‌توانند در باند رادیویی فرکانس پایین (LF)، فرکانس بالا (HF) یا فرکانس فوق العاده بالا (UHF) کار کنند. از آنجایی که دامنه‌های سیستم غیرفعال، توسط Backscatter برچسب (سیگنال رادیویی منعکس شده از برچسب به خواننده) محدود می‌شوند، برد آن معمولاً کمتر از 10 متر هستند. از آنجا که برچسب‌های غیرفعال به منبع تغذیه یا فرستنده نیاز ندارند و فقط به تراشه و آنتن برچسب نیاز دارند، ساخت آنها نسبت به برچسب‌های فعال ارزان‌تر، کوچکتر و آسان‌تر هستند.

بسته به شرایط، تگ‌های غیرفعال را می‌توان به روش‌های مختلف بسته بندی کرد. به عنوان مثال، ممکن است آنها بر روی یک بستر نصب شوند یا بین یک لایه چسب و یک برچسب کاغذی قرار بگیرند تا برچسب‌های RFID هوشمند ایجاد کنند. برچسب‌های غیرفعال نیز ممکن است در دستگاه‌ها یا بسته‌های مختلفی تعبیه شده باشند تا برچسب در برابر درجه حرارت شدید یا مواد شیمیایی سخت، مقاوم باشد.

RAIN یک راهکار انفعالی RFID است که برای بسیاری از برنامه‌ها مفید است و معمولاً برای ردیابی کالاهای موجود در زنجیره تأمین، موجودی محصولات در صنعت خرده فروشی، تأیید اعتبار محصولات مانند داروها و تعبیه قابلیت RFID در دستگاه‌های مختلف استفاده می‌شود.

سیستم‌های غیرفعال (BAP)

Warehouse_RFID

برچسب منفعل RFID که با کمک باتری کار می‌کنند، نوعی برچسب غیرفعال هستند که اصلی‌ترین ویژگی‌های برچسب‌های فعال را نیز دارا می‌باشند. در حالی که اکثر برچسب‌های RFID غیرفعال از انرژی سیگنال خواننده RFID برای تغذیه تراشه برچسب استفاده می‌کنند و برعکس به خواننده منتقل می‌شود، برچسب‌های BAP از منبع برق یکپارچه (معمولاً باتری) برای تأمین انرژی تراشه استفاده می‌کنند، بنابراین تمام انرژی گرفته شده از خواننده می‌توان برای Backscatter استفاده کرد. بر خلاف ترانسپوندرها، برچسب‌های BAP فرستنده‌های خاص خود را ندارند.


خرداد 1400

دیگر مقالات