شناسایی‌ ‌از ‌دور

سامانه‌های RFID از 2 بخش اصلی تگ (Tag)  و بازخوان (Reader) تشکیل می‌شوند. تگ‌ها برچسب‌هایی هستند که به کالا متصل شده و در واقع وسیله شناسایی و ردیابی اند. بازخوان‌ها حضور تگ‌ها را در محیط تشخیص می‌دهند و اطلاعات ذخیره شده در آنها را بازیابی می‌کنند. دستگاه بازخوان یا Reader می‌تواند به شکل دستی و قابل حمل و یا ثابت و مستقر باشد. عملکرد سیستم‌های RFID برمبنای تغییرات امواج مغناطیسی و یا فرکانس‌های رادیویی است. به همین دلیل گاهی وقت‌ها برای تقویت سیگنال‌های موجود در محیط از آنتن (تقویت کننده سیگنال) استفاده می‌شود.

با توجه به اینکه کالاهای مختلف شکل و ظاهر متفاوت دارند و نیز دارای محیط‌های فیزیکی گوناگونند، تگ‌ها هم در انواع متنوع ساخته می‌شوند. بعضی از تگ‌ها یک کفه پلاستیکی از جنس PVC دارند که بسیار بادوامند و می‌توان بارها از آنها استفاده کرد. بعضی دیگر شبیه کارت‌های اعتباری اند و به آنها کارت‌های هوشمند بدون تماس هم گفته می‌شود. انواع دیگری از تگ‌ها به شکل برچسب‌های کاغذی به نام برچسب‌های هوشمند ساخته می‌شوند. بعضی از تگ‌ها هم در کپسول‌های شیشه ای قرار دارند و در محیط‌های آب و مایعات به خوبی کار می‌کنند.

در همه این تگ‌ها یک تراشه با توانایی شناسایی فرکانس‌های رادیویی و نیز ظرفیت ذخیره داده‌های جدیدتر وجود دارد. تگ‌هایRFID  می‌توانند فقط خواندنی (Read-only)  و یا خواندنی/نوشتنی(Read/Write)  باشند. تگ‌های خواندنی شبیه بارکدها عمل می‌کنند ولی برای خواندن داده‌های ثبت شده بر روی آنها نیازی به اسکن کردن از فاصله نزدیک و از رو به رو نیست. تگ‌ها بدون نیاز به دید مستقیم و از فاصله طولانی تر قابل خواندنند. همچنین اطلاعات ذخیره شده در تگ‌ها می‌تواند گسترده تر و کامل تر از بارکدها باشد.

در تگ‌های خواندنی/نوشتنی علاوه بر خواندن داده‌ها، امکان وارد کردن اطلاعات جدید، تغییر یا حذف آنها به دفعات نامحدود وجود دارد.

تگ‌ها با توجه به منبع تامین کننده انرژی موردنیازشان به انواع فعال، غیرفعال و نیمه فعال تقسیم می‌شوند. تگ‌های غیرفعال منبع انرژی ندارند و انرژی مورد نیازشان را از بازخوان تامین می‌کنند. در این تگ‌ها به محض ورود یک موج رادیویی درون آنتن یک جریان القایی به وجود می‌آید. تگ‌های غیرفعال عکس العملی کار می‌کنند یعنی خودشان قادر به ارسال امواج و اطلاعات نیستند و تنها هنگام دریافت امواج از بازخوان‌ها فعال می‌شوند و داده‌ها را ارسال می‌کنند. تگ‌های فعال باتری داخلی دارند و انرژی مورد نیازشان داخل تگ تولید می‌شود. این تگ‌ها بصورت خودکار و پیوسته امواج را تا شعاع معینی منتشر می‌کنند. در تگ‌های نیمه فعال باتری داخلی وجود دارد، اما تگ می‌تواند برای تامین انرژی علاوه بر باتری از انرژی منتقل شده توسط ریدر هم استفاده کند.

تگ به جای بارکد 

یکی از کاربردهای مهم این سیستم استفاده به صورت برچسب کالا در فروشگاه‌های بزرگ است. شاید تصور کنید منظور از کاربرد برچسب‌های RFID برای کالاها همان بارکدهایی است که در فروشگاه‌های زنجیره ای بر روی کالاهای مختلف مشاهده می‌شود، اما برچسب‌های RFID برچسب‌های متفاوتی اند که در حال حاضر تنها در برخی از فروشگاه‌های زنجیره ای بزرگ  دنیا مثل <وال مالت> استفاده می‌شوند. بارکدهای معمول که اطلاعات کالا را دربر دارند و اطلاعات آنها توسط صندوقدار و با کمک بارکد خوان (Barcod Reader) به رایانه منتقل می‌شود، هم نمونه‌های موفقی از سیستم‌های شناسایی اند، اما مشکل‌هایی هم دارند. زیاد بودن تعداد اقلام خریداری شده توسط مشتری‌ها و یا مخدوش شدن بارکد می‌تواند موجب طولانی شدن صف‌های صندوق شود، در حالی که اگر از برچسب‌های RFID استفاده شود شما با کالاهای مورد نظرتان از در خارج می‌شوید بدون اینکه مجبور به ایستادن در صف‌های طولانی باشید و یا حتی بدون اینکه مجبور باشید اقلام خریداری شده را به صندوقدار یا نگهبان نشان دهید. در این فناوری برچسب روی کالا بجای بارکد از نوع برچسب‌های RFID است و خودش می‌تواند کلیه اطلاعات کالا مثل تعداد و قیمت را با فرستادن امواج رادیویی به کامپیوترهای موجود در در خروجی فروشگاه بفرستد. کانادا به جای استفاده از بارکدهای روی بسته‌بندی محصولات خود از برچسب‌های RFID استفاده می‌کند. این برچسب‌ها در جواهرفروشی‌ها نیز کاربرد دارند.

یکی از کاربردهای برچسب‌های RFID در کتابخانه‌هاست. این فن‌آوری کم‌کم در حال جایگزین شدن با بارکدهای سنتی بر روی کتاب‌ها، سی‌دی‌ها، دی‌وی‌دی‌ها و دیگر محصولات موجود در کتابخانه‌هاست. با اتصال برچسب‌های RFID به مواد موجود در کتابخانه‌ها می‌توان به راحتی اطلاعاتی مثل عنوان کتاب و یا نوع محتوای آن را دانست.

علاوه‌براین برچسب‌های رادیویی می‌توانند وسیله ردیابی افراد باشند. این اتفاق در بعضی از موزه‌ها افتاده.
به‌عنوان مثال موزه علوم سان‌فرانسیسکو در حال استفاده از این فن‌آوری است. وقتی یک بازدیدکننده وارد این موزه می‌شود به وی یک برچسب RF داده می‌شود که می‌تواند آن را روی کارت و یا گردنبند خود نصب کند. این سیستم که eXsport نام دارد بازدیدکننده را قادر می‌سازد اطلاعاتی راجع به آن‌چه در موزه‌ به نمایش گذاشته‌اند، دریافت کند. بعد‌ها این افراد می‌توانند به وب‌سایت شخصی خود سر بزنند و در آن اطلاعات ویژه و مخصوصی را مثل زمان بازدید، آن‌چه را که دیده اند و نیز عکس‌های گرفته شده را مشاهده کنند.

برچسب‌های RFID را می‌توان به وسیله و یا شخص مورد نظر متصل کرد، در آن جاسازی کرد و یا این‌که در بدن وی کاشت. اخیرا شرکت ایستمن کوداک (Eastman Kodak)  انواع خوراکی و قابل هضم این برچسب‌ها را نیز به ثبت رسانده است.

شناسایی خودرو با امواج رادیویی‌

رقابت شدید جهانی میان صنایع خودروسازی به تکنولوژی‌های جدید این فرصت را می‌دهد که جایگاه ویژه ای درصنعت خودرو بیابند. امروزه خودروسازان بزرگ دنیا از RFID استفاده گسترده ای می‌کنند. سال 2001 تنها یک شرکت آمریکایی حدود 30 میلیون تگ به صنایع خودروسازی فروخت.

یکی از کارایی‌های سامانه‌های RFID در صنعت خودروسازی ردیابی قطعه‌هاست. با کمک سیستم‌های ردیابی مدیریت موجودی انبار، تایید اصل بودن قطعه، کنترل سرقت و مونتاژ آسانتر  می‌شود. ردیابی قطعه‌ها به 2 شکل اتصال تگ به خود قطعه و اتصال تگ به بسته بندی حاوی قطعه انجام می‌شود. در واقع در روش دوم یک تگ می‌تواند برای شناسایی بیش از یک قطعه به کار رود.

در صنعت خودروسازی انبارهای بزرگ می‌توانند بیش از 250 هزار قطعه مختلف را در خود جای دهند. مدیریت دقیق این انبارها نیازمند یک برنامه ریزی دقیق است. یعنی اطلاعات قطعه‌های موجود در انبار و نیز ورود و خروج آنها باید به روز شود و در اختیار سیستم قرار گیرد. در حال حاضر در بیشتر انبارها این کارها به وسیله بارکد انجام می‌شود و برای کنترل همه قطعه‌ها به تعداد زیادی بارکد خوان (Barcod Reader) نیاز است. با استفاده از سامانه‌های RFID انتقال داده‌ها و کنترل ورود و خروج قطعه‌ها باسرعت بیشتری انجام می‌شود و قابل اعتمادتر است.

یکی از مشکل‌هایی که در صنعت خودروسازی وجود دارد، قطعه‌های تقلبی موجود در بازار است. این مشکل هم با کمک سیستم‌های RFID قابل حل است. اگر قطعه‌های اصلی دارای تگ‌های شناسایی باشند، با نصب بازخوان در مکان فروش یا مصرف قطعه‌ها انواع تقلبی قابل شناسایی خواهد بود. علاوه بر این تگ‌های RFID می‌توانند از سرقت قطعه‌ها جلوگیری کنند و یا امکان ردیابی قطعه‌های خاصی را در مسیر مونتاژ و تولید خودرو به وجود آورند.
این کارایی به طور گسترده ای به سیستم‌های اتوماسیون تولید خودرو کمک می‌کند یعنی خودروی در حال ساخت در خط مونتاژ قابل ردیابی است. همچنین اگر قطعه‌های اصلی یک خودرو مجهز به تگ‌های RFID باشند، داده‌های مربوط به هر قطعه مثل تاریخ نصب یا اطلاعات تعمیر در آن ذخیره می‌شود و تکنسین‌ها می‌توانند بدون نیاز به پیاده سازی، قسمت‌های مستعمل را شناسایی کنند.

سامانه‌های RFID امروزه کاربردهای متنوع و ویژه ای در صنعت خودرو دارند. شرکت BMW اطلاعات شخصی دارنده خودرو را روی یک تگ در سوییچ خودرو ذخیره می‌کند و یا شرکت فولکس برای مکان یابی محصول نهایی در همه مراحل تولید از تگ‌های فعال استفاده می‌کند و زمانی که خودرو به فروش می‌رسد و به خریدار تحویل داده می‌شود، تگ را از آن جدا می‌کند.

تگ‌ها زیر پوست شما

شاید کاشت چیپ‌های RFID در بدن انسان شبیه یک داستان علمی‌و تخیلی به نظر برسد، اما در واقعیت این کار انجام می‌شود و درد آن بیش از نیش یک پشه نیست. در بسیاری کشورهای دنیا برای شناسایی انسان‌ها از انواع کاشتنی و غیرکاشتنی برچسب‌های RFID استفاده می‌شود. اولین نمونه آن توسط یک پروفسور انگلیسی در سال 1998 اجرا شد. وی یک تراشه را در بازوی خود کاشت. پس از آن در سال 2004 یکی از ادارات مکزیک هم برای 18 نفر از کارمندان خود از چنین تراشه‌هایی استفاده کرد. این تراشه‌ها در واقع مجوز ورود این کارمندان به اطاق‌هایی بود که در آن‌ها اطلاعات محرمانه نگهداری می‌شد. 

این روزها بحث کاربرد RFID در بخش‌های مختلف پزشکی و درمانی رو به گسترش است. این کاربردها می‌تواند در بخش داروسازی باشد که امکان ردیابی و پیگیری داروها از انبار تا دست بیماران را فراهم می‌کند، اما آنچه بیش از همه مورد توجه دانشمندان قرار گرفته تگ‌های مرتبط با پزشکی و درمان است. بیمار بدحالی را تصور کنید که با حال وخیم به اورژانس منتقل شده، تگ RFID کاشته شده زیر پوست بیمار می‌تواند حاوی اطلاعات پرونده پزشکی او باشد. به این ترتیب با کمک یک Reader داده‌ها به سرعت در اختیار پزشک قرار می‌گیرد. روش دیگر استفاده از دستبندهای ویژه در بیمارستان‌ها است. در این روش تگ مخصوص به صورت یک دستبند طراحی شده که اطلاعات بیمار مانند نام، نشانی، تاریخ پذیرش و بستری، نوع بیماری، پزشک معالج و یا نوع عمل جراحی در آن ذخیره می‌شود. این دستبند در بیمارستان همراه بیمار است ومی‌تواند اشتباه‌ها و خسارت‌های جبران ناپذیر را کاهش دهد. همچنین فرار یا دزدیده شدن بیمار از بیمارستان با همین فناوری غیرممکن به نظر می‌رسد. جلوگیری از جابجا شدن اطفالی که تازه به دنیا آمده اند از کاربردهای بسیار حساس این فناوری است.

حیوان‌ها هم شناسایی می‌شوند

در روش‌های سنتی برای شناسایی حیوان‌ها از کارهایی مثل الصاق پلاک، خالکوبی و علامت گذاری استفاده می‌شود که چندان دقیق و مطمئن نیستند و می‌توانند در سیستم‌های مدیریتی، اختلال ایجاد کنند. امروزه تکنولوژی RFID به سیستم‌های نگهداری جانداران هم راه یافته و برای شناسایی و ردیابی استفاده می‌شود.
میکروچیپ‌های RFID می‌توانند به سادگی واکسیناسیون، زیر پوست حیوان قرار بگیرند. با کمک این تکنولوژی می‌شود تعداد زیادی از جانداران را در زمانی کوتاه شناسایی کرد. هر میکروچیپ یک کد اختصاصی دارد که قابل تغییر یا جایگزینی نیست و در تمام مراحل حیات جاندار به عنوان عامل دقیق شناسایی استفاده می‌شود. این میکروچیپ‌ها درون یک محفظه شیشه ای کوچک قرار می‌گیرند که جنس محفظه سازگار با بدن جاندار است و واکنش‌های ایمنی بدنش را در پی ندارد. در این سامانه‌ها نیز یک دستگاه بازخوان در محیط وجود دارد که امواج رادیویی منتشر شده از میکروچیپ‌ها را دریافت می‌کند. همه اطلاعات مربوط به حیوان از بدو تولد تا هنگام مرگش در این سیستم ذخیره، نگهداری و پردازش می‌شود. میکروچیپ‌های RFID در ابعاد بسیار کوچک طراحی و ساخته می‌شود و در همه جانداران بزرگ یا کوچک مانند ماهی، حیوان‌های آزمایشگاهی، پرنده‌ها، دام، حیوان‌های باغ وحش و حتی حیات وحش قابل استفاده است.

بنفشه رحمانی‌