نظام تحديد تردد الراديو اللاسلكي RFID

يشير التردد اللاسلكي “RFID” إلى نظام لاسلكي يتكون من عنصرين، العلامات والقارئات، حيث أنّ القارئ عبارة عن جهاز يتضمن هوائي واحد أو أكثر يُعطي موجات الراديو ويستقبل الإشارات مرة أخرى من علامة “RFID”، أمّا العلامات التي تستخدم موجات الراديو لإيصال هويتها ومعلومات أخرى للقُراء القريبين سلبية أو نشطة، حيث يتم تشغيل علامات “RFID” السلبية بحيث لا تتضمن بطارية ومن قبل القارئ وتشتغل علامات “RFID” النشطة من خلال البطاريات.

ما هو تحديد التردد اللاسلكي RFID؟

تحديد التردد اللاسلكي “RFID”: هو نظام يتم من خلالها التقاط البيانات الرقمية المشفرة في علامات “RFID” أو الملصقات الذكية بواسطة قارئ عبر موجات الراديو، حيث يتشابه مع الترميز الشريطي في تلك البيانات من علامة أو تسمية يتم التقاطها بواسطة جهاز يخزن البيانات في قاعدة بيانات، كما يتمتع بالعديد من المزايا على الأنظمة التي تستخدم برامج تتبع أصول الباركود، أبرزها أنّه يمكن قراءة بيانات علامة “RFID” خارج خط البصر، بينما يجب محاذاة الرموز الشريطية مع الماسح الضوئي.

على الرغم من أنّ نظام “RFID” قيد الاستخدام منذ الحرب العالمية الثانية، فإن الطلب على معدات “RFID” يتزايد بسرعة، ويرجع ذلك جزئياً إلى التفويضات الصادرة عن وزارة الدفاع الأمريكية “DoD” و”Wal-Mart” التي تطلب من مورديها تمكين إمكانية تتبع المنتجات عن طريق “RFID”.

• “RFID” هي اختصار لـ “Radio Frequency Identification”.

• “DoD” هي اختصار لـ “Department of Defense”.

آلية عمل RFID:

ينتمي “RFID” إلى مجموعة من الأنظمة المعروفة في التعريف التلقائي والتقاط البيانات “AIDC”، كما تعين طرق “AIDC” الكائنات تلقائياً وتجمع البيانات عنها، وتدخل هذه البيانات مباشرة في أنظمة الكمبيوتر مع تدخل بشري ضئيل أو بدون تدخل بشري، حيث تستخدم طرق “RFID” موجات الراديو لتحقيق ذلك وعلى مستوى بسيط، تتكون أنظمة “RFID” من ثلاثة مكونات هي العلامة أو ملصق ذكي والقارئ والهوائي “antenna”.

تحتوي علامات “RFID” على دائرة متكاملة وهوائي، والتي تستخدم لنقل البيانات إلى قارئ “RFID” يسمى أيضاً “المحقق”، حيث يعمل القارئ بعد ذلك على تحويل موجات الراديو إلى شكل بيانات أكثر قابلية للاستعمال، كما يتم بعد ذلك نقل المعلومات التي يتم جمعها من العلامات عبر واجهة اتصالات إلى نظام كمبيوتر مضيف، حيث يمكن حفظ البيانات في قاعدة بيانات وتحليلها في وقت لاحق.

يتم استخدام تحديد تردد الراديو مع رقاقة وهوائي يعمل بالطاقة وماسح ضوئي، وعلى الرغم من أنّ الاستخدامات التجارية لها قد تم تطويرها لأول مرة في السبعينيات، إلّا أنّها أصبحت متاحة عالمياً في السنوات الأخيرة، ومع التقدم في التكنولوجيا المستخدمة لقراءة المعلومات وتخزينها، أصبح الآن من السهل شراؤها والتكيف معها.

حيث يتكون نظام “RFID” من جزأين علامة أو ملصق وقارئ، كما يتم ربط علامات أو ملصقات “RFID” مع جهاز إرسال وجهاز استلام، حيث يتكون مكون “RFID” المتوفرة على العلامات من جزأين، شريحة ميكروية تخزن المعلومات وتعالجها، وهوائي لاستقبال الإشارة وإرسالها.

تحتوي العلامة على الرقم التسلسلي المحدد لكائن واحد محدد، ولقراءة المعلومات المشفرة على علامة، ينقل جهاز بعث أو مُستقبل لاسلكي ثنائي الاتجاه يسمى المحقق أو القارئ إشارة إلى العلامة بواسطة الهوائي، حيث تستجيب العلامة بالمعلومات المكتوبة في بنك الذاكرة الخاص بها، كما سيقوم المحقق بعد ذلك بإرسال نتائج القراءة إلى برنامج كمبيوتر “RFID”.

هناك نوعان من علامات “RFID” سلبية وبطارية، حيث تُستخدم علامة “RFID” السلبية طاقة الموجة الراديوية للمستجوب لنقل المعلومات المخزنة إلى المحقق، كما يتم تضمين علامة “RFID” التي تعمل بالبطارية مع بطارية صغيرة تعمل على ترحيل المعلومات، وفي بيئة البيع بالتجزئة مثلاً قد يتم إرفاق علامات “RFID” بمواد الملابس، وعندما يستخدم مساعد الجرد قارئ “RFID” محمول لمسح رف من الملابس، كما يكون الموظف قادراً على التمييز بين زوجين من الملابس المتماثل بناءً على المعلومات المخزنة على علامة “RFID”.

حيث سيكون لكل زوج رقم تسلسلي خاص به، مع مرور واحد لقارئ “RFID” المحمول لا يمكن للموظف العثور على زوج معين فحسب، بل يمكنه أيضاً معرفة عدد الأزواج الموجودة على الرف وأي الأزواج التي يجب تجديدها.

يعمل تحديد الترددات الراديوية من خلال جهاز إلكتروني صغير، حيث عادةً ما يُعد عبارة عن رقاقة صغيرة يتضمن بيانات محفوظة فيه، وهذه الأجهزة صغيرة جداً بشكل عام ويمكنها الاحتفاظ بكميات كبيرة من البيانات، وعلى الرغم من أنّها لا تصدر دائماً كهرباء، إلّا أنّ بعضها قد يحتوي على مصدر طاقة أو بطاريات مخزنة، حيث يمكن أن توفر الماسحات الضوئية المستخدمة لقراءة هذه الأجهزة أيضاً ما يكفي من الكهرباء للسماح لهم بقراءة الشريحة الدقيقة، وهناك العديد من الاستخدامات المختلفة لهذا النظام ولكنّه يُستخدم بشكل شائع في تتبع المنتجات والحيوانات والعملات.

• “AIDC” هي اختصار لـ “Automatic Identification and Data Capture”.

استخدامات نظام RFID:

أولاً: في الرعاية الصحية:

تستخدم أنظمة “RFID” موجات الراديو على عدة ترددات مختلفة لنقل البيانات، حيث في الرعاية الصحية وإعدادات المستشفيات، يتضمن نظام “RFID” التطبيقات التالية:

• مراقبة المخزون.

• تتبع المعدات.

• الكشف خارج السرير والكشف عن السقوط.

• تتبع الموظفين.

• التأكد من حصول المرضى على الأدوية والأجهزة الطبية الصحيحة.

• منع توزيع الأدوية والأجهزة الطبية المقلدة.

• مراقبة المرضى.

• توفير البيانات لأنظمة السجلات الطبية الإلكترونية.

هناك قلق بشأن الخطر المحتمل للتداخل الكهرومغناطيسي “EMI” على الأجهزة الطبية الإلكترونية من أجهزة إرسال تردد الراديو مثل “RFID”، حيث أنّ التداخل الكهرومغناطيسي هو تدهور في أداء المعدات أو الأنظمة مثل الأجهزة الطبية بسبب اضطراب كهرومغناطيسي.

ملاحظة:“EMI” هي اختصار لـ “Electromagnetic interference”.

ثانياً: في المؤسسات:

يعطي نظام “RFID” العديد من الفوائد للمؤسسات لاستعمال النظام، حيث يقدم “RFID” أسلوب سهل يمكن بواسطة جمع البيانات ومراقبة الأصول:

• يزود نظام “RFID” شكلاً منخفض التكلفة لجمع المعلومات وإدارة الأصول.

• يُستخدم نظام “RFID” على نطاق واسع وبالتالي يمكن الاستفادة من وفورات الحجم.

• يتيح نظام “RFID” جمع المعلومات في البيئات غير الملائمة للعمال، حيث تمتلك علامات “RFID” القدرة على تقديم المعلومات في البيئات المطلوبة.

• يمتلك نظام “RFID” القدرة على توفير العديد من وظائف القراءة والكتابة في الثانية، وعلى الرغم من أنّه ليس نظام معدل بيانات مرتفع للغاية، إلّا أنّه كافٍ لمعظم تطبيقات مراقبة البيانات.

• يمكن تبديل البيانات الموجودة على بطاقة “RFID” بأسلوب متكرر.

• يمكن استعمال نظام “RFID” مع الأنظمة الحالية بما في ذلك الأكواد الشريطية وشبكة “Wi-Fi”.

تطبيقات نظام RFID:

يتم استعمال نظام “RFID” في العديد من الصناعات للقيام بمهام مثل:

• إدارة المخزون.

• تتبع الأصول.

• تتبع الموظفين.

• التحكم في الوصول إلى المناطق المحظورة.

• شارة الهوية.

• إدارة سلسلة التوريد.

• منع التزوير، على سبيل المثال في صناعة الأدوية.

سواء كان الامتثال “RFID” مطلوباً أم لا، فإنّ التطبيقات التي تستخدم حالياً تقنية الباركود يمكن من خلالها الترقية إلى نظام يستخدم “RFID” أو مزيجاً من الاثنين، كما يوفر “RFID” العديد من المزايا بالنسبة إلى الباركود، وخاصةً أنّ علامة “RFID” يمكن أن تتضمن بيانات حول عنصر أكثر بكثير ممّا يمتلك الرمز الشريطي، وبالإضافة إلى ذلك فإنّ علامات “RFID” ليست عرضة للأضرار التي قد تحدث بسبب ملصقات الباركود، مثل التمزيق والتلطيخ.