1. RFID & applications گردآوری: بیتا تدین

2. فهرست مطالب معرفی مختصر تاریخچه RFID اصول فن آوری RFID
انواع tag های RFID
مقایسه RFID با تکنولوژی بارکد
مثال مقایسه ای
مشکلات و معایب RFID
کاربردهای رایج
کاربردهای آینده

3. معرفی مختصر

4. RFID )Radio Frequency IDentification(
ابزار تشخیص امواج رادیویی
دستگاه های الکترونیکی کوچک شامل یک تراشه و یک آنتن
تراشه: قادر به ذخیره حداکثر2000 بایت اطلاعات
امکان ذخیره سازی, بازیابی و اصلاح اطلاعات بر روی tag های RFID
RFID TAG

5. این وسیله امروزه بیشتر برای جلوگیری از سرقت، افزایش کارایی در کنترل موجودی، کاهش هزینه های بازرسی، پی گیری جریان مواد ومحصولات در زنجیره تامین، مصارف پزشکی و... کاربرد دارد.
RFID افق گسترده ای برای تکامل و پیشرفت پیش رو دارد.

6. تاریخچه RFID

7. RFID تکنولوژی جدیدی نیست!
مفهوم RFID از زمان جنگ جهانی دوم با شناخت فن آوری جدید IFF(Identify Friend or Foe)مطرح بوده است.
تکنولوژی مشابه دیگر←در سال 1945 ←توسط
← Leon Theremin یک وسیله جاسوسی
تکنولوژی RFID به شکل کنونی آن اولین بار توسط
Cardullo Mario کشف شد اما تا 1970 به علت گرانی استفاده تجاری نداشت.

8. اصول فن آوری RFID

9. RFID از سه قسمت اصلی تشکیل شده است:
A Scanning Antenna
A Transceiver with a decoder
A Transponder( The RFID tag)
─ Chip
─ Antenna

10. A Transceiver:

11. A Transponder( The RFID tag)
Antenna
Chip

12. نحوه انجام عملیات:
آنتن( Scanning Antenna) امواج رادیویی را منتشر می کند.
این امواج دو عمل اصلی انجام می دهند:
1) ارتباط با tag(Transponder)
2) تامین انرژی مورد نیاز tag(tag های passive)
وقتی tag در میدان الکترومغناطیسی ایجادشده دراطراف آنتن قرار می گیرند،تراشه(chip)روی tag بیدار می شود.
تراشه اطلاعات موجود درtag را در اختیارآنتن قرار
می دهد.
نقش Transceiver:کنترل خطوط ارتباطی و داده ها

13. یک دستگاه Reader در واقع ترکیبی است از Scanning Antenna و Transceiver:

14. اطلاعات خوانده شده توسط Reader به Server محلی انتقال می یابد.

15. شکل زیرچگونگی عملکرد را توضیح می دهد:

16. انواع RFID از نظر محدوده فرکانس

17. 2- فرکانس بالا (HF) : High Frequency
RFID در سه محدوده فرکانس مختلف کار می کند:
1- فرکانس پایین(LF) : Low Frequency
2- فرکانس بالا (HF) : High Frequency
3- فرکانس بسیار بالا (UHF) : Ultra High Frequency

18. ویژگی های این سه دسته در جدول زیر خلاصه شده است:
کاربرد نمونه
قیمت
توانایی خوانده شدن همزمان چند tag
توانایی عبور سیگنال از مواد
محدوده فرکانس
نوع
شناسایی حیوانات در مراکز پرورش حیوانات یا دامداری ها
گران
ضعیف
زیاد
KHz LF
کتابخانه ها
ارزانتر
نسبتا خوب کم
13.56 MHz HF
حمل و نقل کالاها و موجودی ها
ارزان ترین
بسیار عالی
بسیار کم
MHz
UHF

19. انواع Tag های RFID

20. به طور کلی سه نوع برچسب RFID وجود دارد:
Passive(غیر فعال) : هیچ منبع تولید انرژی درونی ندارد و انرژی خود را از طریق سیگنال های RF فرستاده شده از سوی دستگاه Reader دریافت می کنند.
Semi-passive(نیمه فعال) : باتری کوچکی انرژی لازم برای فعال شدن مدار داخل آن را فراهم می کند.
Active(فعال) : دارای منبع انرژی داخلی است که توانایی انتقال اطلاعات به فواصل دورتر را هم فراهم می سازد.

21. دامنه(Range) پاسخ گویی : افزایش قیمت : افزایش سرعت پاسخ گویی : افزایش
با حرکت از tag های Passive به سوی Active خواص مختلف به صورت زیر تغییر می کند:
اندازه : افزایش
دامنه(Range) پاسخ گویی : افزایش
قیمت : افزایش
سرعت پاسخ گویی : افزایش
قابلیت اطمینان : افزایش
عمر Tag به صورت زیر تغییر می کند:
Passive > Active > Semi-Passive

22. نکته: برای مقایسه اندازه tag ها :
2- باتری کوچک موجود در برچسب Semi-passive عمر کوتاه تری از منبع انرژی برچسب Active دارد.
نکته: برای مقایسه اندازه tag ها :
اندازه کوچکترین passive tag : 0.15 mm * 0.15 mm
اندازه کوچکترینActive tag : به اندازه یک سکه

24. مقایسه RFID با بارکد و مزایای عمده RFID

25. عدم نیاز به قرارگیری برچسب در مسیر مستقیم دید دستگاهReader
توانایی تبادل اطلاعات و خوانده شدن tag از فاصله بسیار دورتر نسبت به بارکد (بارکد : حداکثر15 فوت
RFID : حداکثر 300 فوت)
قابلیت خوانده شدن چند tag به طور هم زمان
خوانده شدن اطلاعات از tag با سرعت بسیار بالاتر از سرعت بارکد( بارکد : چند ثانیه برای یک tag
RFID : 40 tag یا بیشتر در 1 ثانیه)
عدم نیاز به نصب برچسب RFID بر روی سطح خارجی کالاها و امکان استفاده از روکش محافظ

26. عمر RFID > عمر بارکد
توانایی کار در محیط های خشن
بارکد ←فقط خواندنی / RFID ← خواندنی-نوشتنی
فضای ذخیره سازی اطلاعات در RFID بسیار بیشتر از بارکد است.بنابراین می توان اطلاعات فراوانی چون محل ذخیره در انبار،محل تهیه، تاریخ مصرف، مواد تشکیل دهنده و... را در آن نگه داری کرد.)بارکد:14-16 / RFID:96-256)
RFID گرانتر از بارکد است.
امنیت اطلاعات موجود در RFID کم تر از بارکد است.

27. مثال مقایسه ای

28. خرید اجناس گوناگون از یک فروشگاه زنجیره ای و مراحل صدور فاکتور:
حالت اول:زمانی که تمام محصولات بارکد دارند:
اجناس یکی یکی از کیسه خرید بیرون آورده می شوند .
برچسب بارکد هر کالا توسط صندوق دار جست وجو و با تنظیم دقیق gun روی برچسب خوانده می شود.(این عمل برای هر کالا ممکن است چند بار تکرار شود.)
قیمت هر کالا با توجه به اطلاعات بارکد محاسبه و فاکتور خرید صادر می شود.
خریدار مجددا تمام کالاها را برداشته و در کیسه خرید خود می گذارد.
* چون تعداد کالاها زیاد است صندوق دار باید دقت کند که تمام کالاها را بخواند.

29. حالت دوم:زمانی که تمام محصولات برچسب RFID دارند:
صندوق دار gun مخصوص را به طرف کیسه خرید می گیرد و کل برچسب های اجناس خوانده می شود.
اطلاعات قیمت نمایش داده شده و فاکتور صادر می گردد.
* دربرخی فروشگاه ها gate هایی وجود دارد که برچسب های RFID را در هنگام عبور مشتری از gate می خواند و به طور اتوماتیک فاکتور خرید صادر می گردد.
* * سرعت و دقت در حالت دوم خیلی بیشتر از حالت اول است.

30. مشکلات و معایب RFID

31. قیمت بالا: ─ برچسب های Passive: تداخل: ─ تداخل Reader ها
در تعداد زیاد:30-45 سنت
در تعداد کم :80 سنت
─ برچسب های Active: 85 سنت
* متاسفانه این قیمت ها 5 تا 10 سنت بالاتر از آستانه مقرون به صرفه بودن است.
تداخل:
─ تداخل Reader ها
─ تداخل tag ها

32. ─ احتمال سرقت کالا ها در خارج از فروشگاه ها مشکلات اجتماعی:
ایمنی:
─ احتمال سرقت کالا ها در خارج از فروشگاه ها
─ عدم امنیت اطلاعات
مشکلات اجتماعی:
─ استفاده از RFID برای تشخیص هویت افراد و ظهور آن در زندگی خصوصی افراد سبب شده که به عقیده بسیاری شخصیت و آزادی اجتماعی انسان زیر سوال رود و به انسان به عنوان یک ربات نگریسته می شود.

33. عدم وجود استانداردها:
─ وجود شرکت های متنوع تولید کننده RFID بدون وجود استاندارد های تولیدی خاص
─ عدم وجود استاندارد های جهانی برای فرکانس RFID

34. کاربرد های رایج RFID

35. 1-مدیریت زنجیره تامین(SCM)
پی گیری محصول در مراحل مختلف زنجیره تامین
کمک اصلی در این زمینه به هنگام خرید مواد اولیه از تامین کنندگان و انتقال محصولات به توزیع کنندگان
ذخیره سازی اطلاعات فراوانی چون مواد و قطعات تشکیل دهنده، مراحل ساخت، زمان ساخت و تحویل، محل قرارگیری در انبارو...

36. نصب RFID بر روی پالت های حمل محصولات => کاهش هزینه و زمان و افزایش دقت بازرسی ها

38. 2- سیستم کنترل موجودی: از متداول ترین کاربردهای RFID
ازطریق اطلاعات موجود در tag های روی اجناس می توان در هر لحظه میزان موجودی، محل نگهداری هر محصول، احتیاجات و کمبودهای موجودی و... را تشخیص داده و سفارشات لازم را ارسال نمود.

39. Wal-Mart ← از پیشگامان به کارگیری RFID
سیستم RFID فروشگاه Wal-Mart به صورت زیر عمل می کند:
در هر لحظه چک می کند که از هر محصول چقدر در قفسه ها وجود دارد.
اگر مقدار محصول در قفسه ای کم شد به صورت خودکار به قسمت انبارداری اطلاع می دهد.
از موجودی انبار برداشته شده و به قفسه ها منتقل می شود.
سطح جدید موجودی ها ثبت می گردد.
سطح موجودی با لحظه سفارش مقایسه و در صورت لزوم به صورت خودکار سفارش داده می شود.

40. 3- ایجاد امنیت و جلوگیری از سرقت:
Tag های متصل بر روی اجناس در فروشگاه ها و...که در صورتی که در هنگام خروج غیر فعال نشده باشند، Alarm به صدا در می آید.
در فروشگاه های زنجیره ای و اکثر فروشگاه های پوشاک به این منظور به کار می روند.
برای جلوگیری از سرقت اتومبیل : tag مخصوصی بر روی سوییچ ماشین متصل می شود واتومبیل تنها در صورتی حرکت می کند که این tag خوانده شود.

41. یکی از وسیع ترین کاربردها در این زمینه در کتاب خانه ها است:

42. 4- پزشکی:
استفاده از tag های RFID برای تعیین موقعیت تجهیزات و پرسنل در هر لحظه
کنترل موجودی های بیمارستان از جمله خون، دارو و...
کاربرد برای نگهداری اطلاعات پزشکی انسان ها

43. 5- کنترل و نگه داری موجودات زنده:
اتصال برچسب RFID به تمام
حیوانات که اطلاعاتی چون:جنسیت،
وزن، داروهای مصرف شده،وضعیت
سلامتی، سن و... بر روی آن ها نگه
داری می شوند.

44. از طریق این برچسب ها می توان:
هویت هر حیوان را شناسایی کرد.
محل دقیق حیوان را تعیین نمود.
کنترل کرد که آیا به هر حیوان غذا، دارو، مراقبت های پزشکی و... مناسبی داده شده است یا خیر.
آمار دقیق حیوانات را نگهداری کرد.
هر پزشک می داند کدام حیوانات تحت نظارت او قرار دارند.

45. با استفاده از مزایای RFID هزینه مشکلاتی چون گم شدن حیوانات، اشتباهات پزشکی و... کاهش قابل ملاحظه ای داشته است.
مزیت این روش زمانی بیشتر مشخص می شود که بیماری های واگیردار به سراغ حیوانات می آید.
RFID برای نگهداری حیوانات خانگی هم کاربرد دارد.

46. 6- در محل های فروش(POS) : برای خریدو فروش های غیر نقدی
مانند کاربرد آن در ایستگاه های سوخت، ایستگاه مترو و...
مثال:ایستگاه مترو:
─ یک دستگاه Reader در بالای در ورودی ایستگاه مترو نصب می شود.
─ به هنگام عبور مسافران از این در برچسب RFID روی کارت آن ها خوانده می شود.
─ حساب Credit-card فرد چک شده و پول بلیت از حساب او برداشته می شود.
─ سپس به فرد اجازه عبور داده می شود.

47. 7- مدیریت منابع انسانی(HRM):
کنترل خروج و ورود کارکنان به سازمان
کنترل عبور ومرور کارکنان در داخل سازمان
ذخیره سازی اطلاعات مختلف درباره هر کارمند

48. 8- کنترل مسافران: از طریق وجود برچسب هایRFID برروی Pass-port مسافران
این tag ها به هنگام عبوراز gate های ورودی به سالن پرواز و... خوانده شده وبه مسافر اجازه عبورداده می شود.
اطلاعات کلیه مسافرت های خارجی به همراه زمان خروج و ورودبه کشور ثبت می شود.
کنترل مسافران از این طریق بسیار مطمئن تر، سریع تر و کم هزینه تر است.

49. 9- دریافت عوارض راه: برچسب هایی برروی ماشین ها حاوی
اطلاعاتی چون شماره credit-card و
مشخصات مالک آن قرار داده می شود.
Gate هایی برای دریافت عوارض درجاده ها وجود دارد که tag موجود بر روی ماشین را می خواند.

50. مقدار عوارض به طور خودکار از حساب credit-card مالک خودرو برداشته می شود.
با این روش توقف در جاده ها برای پرداخت عوارض حذف خواهد شد.

51. کاربرد های آینده RFID

52. Here’s Mr. Jones in 2020… Wig 1500 Euros in wallet 30 items
Serial numbers:
597387,389473…
Wig
model #4456 (cheap polyester)
30 items
of lingerie
Das Kapital and Communist-party handbook
Replacement hip
medical part #459382

53. 1- ایجاد سیستم های هوشمند خانگی:
ماشین لباس شویی هوشمند
یخچال هوشمند
2- ایجاد سیستم اعلام خطر در اتومبیل:
مثلا اتصال یک برچسب RFID به تایر که در صورت بروز مشکل یا سوراخ شدن لاستیک قبل از بروز تصادف به راننده هشدار دهد.

54. 3- درمصارف پزشکی
برای هر کودکی که به دنیا می آید یک tag در زیر پوست بدنش جاسازی می شود.
این tag ها شامل همه اطلاعات پزشکی نوزاد است.
با هربار مراجعه به پزشک اطلاعات مربوط به وضعیت جسمانی فرد در RFID ذخیره می شود.
اطلاعاتی چون گروه خونی، ویژگی ها(قد، وزن و...)، سوابق پزشکی در هر لحظه به راحتی قابل دسترسی است.
تشکیل پرونده در بیمارستان ها تنها از طریق اسکن کردن برچسب RFID فرد انجام می شود.

55. نکات بهداشتی: جنس برچسب : سازگار با بافت های بدن
اندازه برچسب : تقریبا به اندازه یک دانه برنج
جلوگیری از جابجایی tag در داخل بدن(با تزریق موادی برای احاطه شدن tag توسط بافت های اطراف آن)
باید بسیار نزدیک به سطح پوست بدن قرار گیرند.(چون فقط ازفاصله خیلی نزدیک خوانده می شوند.)

56. با تشکر…