فقط ساختن کارت ها به شما می گوید RFID (تگ های الکترونیکی) چیست.

فقط کارت ها ساخته می شوندبه شما می گویم RFID (تگ الکترونیکی) چیست

۱. تگ الکترونیکی چیست؟

برچسب های الکترونیکی همچنین به عنوان برچسب های RFID یا RFID (RFID) شناخته می شوند. این فناوری شناسایی خودکار بدون تماس است که از سیگنال های فرکانس رادیویی برای شناسایی اشیاء هدف و دریافت داده های مرتبط استفاده می کند. فرآیند شناسایی نیازی به مداخله دستی ندارد. به عنوان نسخه بی سیم بارکدها، فناوری RFID مزایایی را ارائه می دهد که بارکدها ندارند، مانند ضدآب بودن، مقاومت مغناطیسی، مقاومت در برابر دمای بالا، عمر سرویس طولانی، فاصله خواندن طولانی، داده های رمزگذاری شده روی برچسب ها، ظرفیت ذخیره سازی بیشتر و تغییرات انعطاف پذیر در اطلاعات ذخیره شده.

۲. RFID چیست؟

RFID مخفف شناسایی فرکانس رادیویی است. این کارت معمولا به عنوان چیپ الکترونیکی القایی یا کارت مجاورت، کارت بدون تماس، برچسب الکترونیکی، بارکد الکترونیکی و غیره شناخته می شود.
یک سیستم کامل RFID از دو بخش تشکیل شده است: خواننده و ترانسپوندر. اصل عملکرد این است که خواننده انرژی موج رادیویی بی نهایت را در فرکانس خاصی به ترانسپوندر ارسال می کند و مدار ترانسپوندر را وادار می کند تا کد شناسایی داخلی را ارسال کند که سپس خواننده آن را دریافت می کند. ویژگی منحصر به فرد ترانسپوندر در طراحی بدون باتری، بدون تماس و بدون کارت آن است که آن را در برابر آلودگی مقاوم می کند. رمز عبور تراشه آن در سراسر جهان منحصر به فرد است و قابل تکرار نیست و امنیت بالا و عمر طولانی را ارائه می دهد.
RFID کاربردهای گسترده ای دارد. کاربردهای معمول شامل تراشه های حیوانی، دستگاه های ضد سرقت تراشه خودرو، کنترل دسترسی، کنترل پارکینگ، اتوماسیون خطوط تولید و مدیریت مواد است. دو نوع برچسب RFID وجود دارد: برچسب های فعال و برچسب های غیرفعال.

۳. طبقه بندی فناوری برچسب الکترونیکی

۱. روش های کاری
 
حالت های عملیاتی پایه سیستم های RFID به سیستم های Full Duplex، Half Duplex و Sequential (SEQ) تقسیم می شوند. فول دوپلکس به این معناست که تگ RFID و خواننده/نویسنده می توانند اطلاعات را به طور همزمان به یکدیگر منتقل کنند. نیمه دوطرفه به این معناست که اطلاعات می تواند به صورت دوطرفه بین برچسب RFID و خواننده/نویسنده منتقل شود، اما فقط در یک جهت در هر زمان معین.
در سیستم های فول دوپلکس و نیمه دوطرفه، پاسخ تگ RF به صورت میدان ها یا امواج الکترومغناطیسی که توسط خواننده/نویسنده منتشر می شود، منتقل می شود. از آنجا که در مقایسه با سیگنال گیرنده خود، سیگنال تگ RF روی آنتن گیرنده بسیار ضعیف است، لازم است از روش های مناسب ارسال برای تمایز سیگنال از سیگنال خواننده استفاده شود. در عمل، انتقال داده از برچسب های RFID به خواننده ها معمولا از فناوری مدولاسیون بازتاب بار برای بارگذاری داده های برچسب RFID روی پژواک های بازتابی استفاده می شود (به ویژه برای سیستم های تگ RFID غیرفعال).
روش زمان بندی برعکس است، یعنی میدان الکترومغناطیسی ساطع شده توسط خواننده به طور دوره ای برای مدت کوتاهی قطع می شود. این شکاف ها توسط برچسب های RFID شناسایی شده و برای انتقال داده از برچسب RFID به خواننده استفاده می شوند. در واقع، این یک روش معمول عملکرد رادار است. عیب روش زمان بندی این است که در فواصل انتقال خواننده، تأمین انرژی به برچسب RF قطع می شود که باید با نصب خازن های کمکی یا باتری های کمکی بزرگ جبران شود.

۲. حجم داده
حجم داده های برچسب های RFID RFID معمولا از چند بایت تا چند هزار بایت متغیر است. با این حال، یک استثنا وجود دارد: برچسب RF یک بیتی. فقط به یک بیت داده نیاز دارد تا خواننده بتواند دو قضاوت کند: «در میدان الکترومغناطیسی یک برچسب RF وجود دارد» یا «در میدان الکترومغناطیسی برچسب RF وجود ندارد.» این نیاز کاملا برای پیاده سازی عملکردهای ساده پایش یا انتقال سیگنال کافی است. از آنجا که برچسب RFID یک بیتی به تراشه الکترونیکی نیاز ندارد، هزینه برچسب RFID می تواند بسیار پایین باشد. به همین دلیل، تعداد زیادی برچسب RFID یک بیتی در فروشگاه های بزرگ و فروشگاه های سیستم های ضد سرقت (EAS) استفاده می شود. هنگام خروج از فروشگاه بزرگ با کالاهای پرداخت نشده، خواننده هایی که در خروجی نصب شده اند می توانند وضعیت «برچسب های فرکانس رادیویی در میدان الکترومغناطیسی» را شناسایی کرده و واکنش های مربوطه را فعال کنند. برای کالاهایی که طبق مقررات پرداخت شده اند، برچسب RFID یک بیتی هنگام پرداخت حذف یا غیرفعال می شود.

۳. برنامه پذیر

اینکه آیا داده ها می توانند روی برچسب های RFID نوشته شوند، عامل دیگری است که سیستم های RFID را متمایز می کند. برای سیستم های ساده RFID، داده های روی برچسب های RFID عمدتا یک عدد ساده (متوالی) است که می توان آن را در حین پردازش تراشه ادغام کرد و بعدا قابل تغییر نیست. در مقابل، برچسب های RFID قابل نوشتن داده ها را از طریق خواننده ها یا دستگاه های برنامه نویسی اختصاصی می نویسند.
نوشتن داده روی برچسب های RFID معمولا به دو شکل تقسیم می شود: نوشتن بی سیم و نوشتن سیمی. در حال حاضر، برچسب های RF که در لوکوموتیوها و واگن های باری در کاربردهای راه آهن استفاده می شوند، همگی از روش های نوشتاری سیمی استفاده می کنند. 

۴. حامل های داده
برای ذخیره داده ها، سه روش اصلی استفاده می شود: EEPROM، FRAM و SRAM. برای سیستم های عمومی RFID، استفاده از حافظه فقط خواندنی برنامه پذیر قابل پاک شدن (EEPROM) روش اصلی است. با این حال، معایب این روش این است که در طول فرآیند نوشتن انرژی زیادی مصرف می کند و عمر آن معمولا ۱۰۰,۰۰۰ چرخه نوشتن است. اخیرا برخی تولیدکنندگان نیز شروع به استفاده از حافظه دسترسی تصادفی فروالکتریک (FRAM) کرده اند. در مقایسه با حافظه فقط خواندنی قابل برنامه ریزی قابل پاک شدن، حافظه دسترسی تصادفی فروالکتریک مصرف توان نوشتن را ۱۰۰ برابر و نوشتن را حتی ۱۰۰۰ برابر کاهش می دهد. با این حال، به دلیل مشکلات در تولید، ذخیره سازی دسترسی تصادفی فروالکتریک هنوز به طور گسترده پذیرفته نشده است. FRAM متعلق به کلاس ذخیره سازی غیرفرار است.
برای سیستم های مایکروویو، حافظه دسترسی تصادفی ایستا (SRAM) نیز استفاده می شود که می تواند داده ها را به سرعت بنویسد. برای حفظ دائمی داده ها، یک باتری کمکی برای تأمین برق بدون وقفه لازم است.

۵. حالت حالت
برای برچسب های RF برنامه پذیر، «منطق داخلی» حامل داده باید عملیات نوشتن/خواندن روی حافظه برچسب و درخواست های مجوز برای تأییدیه نوشتن/خواندن را کنترل کند. در ساده ترین حالت، یک ماشین حالت می تواند این کار را انجام دهد. استفاده از ماشین حالت امکان فرآیندهای بسیار پیچیده را فراهم می کند. با این حال، عیب ماشین های حالت عدم انعطاف پذیری در تغییر توابع برنامه نویسی است، که به این معنی است که طراحی تراشه های جدید نیازمند تغییر مدارهای روی تراشه های سیلیکونی است که تغییرات طراحی را پرهزینه می کند.
استفاده از ریزپردازنده ها این وضعیت را به طور قابل توجهی بهبود بخشیده است. در طول تولید تراشه، سیستم عاملی که برای مدیریت داده های برنامه استفاده می شود، با کمترین تغییر، از طریق ماسک گذاری در ریزپردازنده ادغام می شود. علاوه بر این، نرم افزار می تواند برای کاربردهای تخصصی مختلف تنظیم شود.
علاوه بر این، برچسب های RFID وجود دارند که داده ها را با استفاده از اثرات فیزیکی مختلف ذخیره می کنند، از جمله برچسب های موج سطحی فقط خواندنی (SAW) RFID و برچسب های RFID یک بیتی که معمولا توسط برچسب های RF یک بیتی غیرفعال می شوند (نوشتن "0") و به ندرت دوباره فعال می شوند (نوشتن "1") انجام می دهند. 
۶. تأمین انرژی
یکی از ویژگی های مهم سیستم RFID منبع تغذیه تگ RFID است. برچسب های RF غیرفعال خودشان منبع تغذیه ندارند. بنابراین، تمام انرژی مصرفی برای عملکرد برچسب های RFID غیرفعال باید از میدان الکترومغناطیسی ساطع شده توسط خواننده به دست آید. در مقابل، برچسب های فعال RF شامل باتری ای هستند که تمام یا بخشی از انرژی («باتری کمکی») را برای عملکرد میکروچیپ تأمین می کند.

۷. بازه فرکانسی
ویژگی مهم دیگر سیستم های RFID فرکانس عملکرد و فاصله خواندن آن هاست. می توان گفت فرکانس عملیاتی ارتباط نزدیکی با فاصله خواندن دارد که توسط ویژگی های انتشار امواج الکترومغناطیسی تعیین می شود. فرکانس عملیاتی یک سیستم RFID معمولا به عنوان فرکانسی تعریف می شود که خواننده هنگام خواندن برچسب RFID سیگنال RF را ارسال می کند. در بیشتر موارد، این فرکانس به عنوان فرکانس انتقال خواننده (مدولاسیون بار، بازتاب) شناخته می شود. در هر صورت، «قدرت ارسال» برچسب های RF بسیار کمتر از خواننده ها است.
فرکانس هایی که توسط خواننده های سیستم RFID ارسال می شوند معمولا در سه بازه قرار می گیرند:
(1) فرکانس پایین (30 کیلوهرتز ~ 300 کیلوهرتز)؛
(۲) فرکانس میانی-بالا (۳ مگاهرتز ~ ۳۰ مگاهرتز)؛
(۳) فرکانس فوق العاده بالا (۳۰۰ مگاهرتز ~ ۳ گیگاهرتز) یا مایکروویو (>۳ گیگاهرتز).
بر اساس دامنه عمل، طبقه بندی های اضافی سیستم های RFID عبارتند از: اتصال محکم (۰ ~ ۱ سانتی متر)، کوپلینگ از راه دور (۰ ~ ۱ متر) و سیستم های مسافت طولانی (> ۱ متر).
 
۸. برچسب های RF → انتقال داده به خوانندگان و نویسندگان
روش های مختلفی برای ارسال داده ها توسط برچسب های RF به خواننده وجود دارد که می توان آن ها را به سه دسته خلاصه کرد:
(۱) استفاده از مدولاسیون بار برای بازتاب یا پراکندگی معکوس (فرکانس موج بازتابی با فرکانس ارسال خواننده مطابقت دارد)؛
(۲) استفاده از زیرهارمونیک های فرکانس انتقال خواننده برای انتقال اطلاعات برچسب (امواج بازتاب شده برچسب با فرکانس انتقال خواننده متفاوت است و هارمونیک های بالاتر (n بار) یا زیرهارمونیک ها (۱/n) را نشان می دهد)؛
(۳) اشکال دیگر.

۴. کاربردهای RFID بسیار گسترده هستند
۱. لجستیک: ردیابی بار در فرآیند لجستیک، جمع آوری خودکار اطلاعات، درخواست های انبارداری، کاربردهای بندری، خدمات پستی، تحویل سریع
۲. خرده فروشی: آمار لحظه ای داده های فروش محصول، موجودی مجدد و پیشگیری از سرقت
۳. تولید: پایش بلادرنگ داده های تولید، ردیابی کیفیت و تولید خودکار
۴. صنعت پوشاک: تولید خودکار، مدیریت انبار، مدیریت برند، مدیریت محصول واحد، مدیریت کانال
۵. پزشکی: مدیریت تجهیزات پزشکی، شناسایی بیمار، پیشگیری از سرقت نوزادان
۶. تأیید هویت: انواع مدارک الکترونیکی مانند گذرنامه الکترونیکی، کارت شناسایی و کارت دانشجویی.

۷. ضد جعل: ضد جعل اشیای قیمتی (سیگار، الکل، دارو)، مبارزه با جعل بلیت و غیره

۸. مدیریت دارایی: انواع مختلف دارایی ها (ارزش دار، مقادیر زیاد، اقلام بسیار مشابه، یا مواد خطرناک و غیره)
۹. حمل و نقل: بزرگراه های بدون توقف، مدیریت تاکسی، مدیریت مرکز اتوبوس، شناسایی لوکوموتیوهای راه آهن و غیره
۱۰. غذا: مدیریت نگهداری میوه ها، سبزیجات، محصولات تازه و غذا
۱۱. شناسایی حیوانات: شناسایی و مدیریت حیوانات آموزش دیده، دام پروری، حیوانات خانگی و غیره
۱۲. کتابخانه: در کتابفروشی ها، کتابخانه ها، ناشران و غیره استفاده می شود
۱۳. خودرو: تولید، ضدسرقت، موقعیت یابی، کلیدهای خودرو
۱۴. هوانوردی: تولید، بلیت مسافر، پیگیری بار و بسته
۱۵. نظامی: شناسایی و ردیابی مهمات، سلاح های گرم، تدارکات، پرسنل، کامیون ها و موارد دیگر

مواد مرجع دقیق RFID:http://www.zhizuoka.com/mod_article-article_content-article_id-238.html