Transcript لینک مستقیم دانلود

‫مرکز تحقیقات صنعتی ایران‬
‫نام درس‪ :‬مهندسی مدیریت فناوری اطالعات‬
‫موضوع تحقیق‪RFID :‬‬
‫استاد راهنما‪ :‬مهندس مهربان‬
‫تنظیم کنندگان ‪ :‬خسروجاللیان – فریال مردادی – هنگامه علیدوست – زهرا ایزی‬
RFID
Radio Frequency Identification
‫سیستم شناسایی از طریق امواج رادیویی‬
‫مقدمه‪:‬‬
‫فناوری ‪( RFID‬شناسایی از طریق امواج رادیویی) مشتمل بر یک سیستم ردیابی است که در آن بطور‬
‫معمول از ‪ Tag‬ها (چیپهایی الکترونیکی که روی محصول یا بسته بندی آن قرار می گیرند) جهت انتقال داده‬
‫ها به یک گیرنده بی سیم با قابلیت اتصال به کامپیوتر استفاده می شود‪.‬‬
‫تاریخچه ‪RFID‬‬
‫كار بر روي سيستم هاي ‪ RFID‬به صورت جدي از سال ‪ 1970‬آغاز شد‪ .‬در ‪ Kriofsky 1972‬و‬
‫‪ Kaplan‬مطلبي راجع به ساختار فرستنده‪-‬گیرنده كوپل القايي انتشار دادند‪.‬اين سيستم از سيم پيچ‬
‫هاي مجزايي براي دريافت توان و فرستادن سيگنال بازگشتي استفاده مي كرد‪ .‬در ‪ Beigel 1979‬يك راه‬
‫حل جديد براي سخت افزار شناسايي ارايه داد كه در آن دستگاه شامل دو آنتن بود‪ ،‬بسياري‪ ،‬اين سخت‬
‫افزار جديد را نقطه عطفي براي ‪ RFID‬تلقي مي كنند ‪ ،‬زيرا تاكيد زيادي بر دستگاه هاي كوچكتر‬
‫داشت‪.‬‬
‫‪ RFID‬چیست؟‬
‫‪RFID‬یک میکروچیپ کوچک (ریزتراشه) است با مقداری مدار چاپی و یک آنتن‪ .‬اما بخش دوم این‬
‫سیستم هم یک دستگاه رمزخوان (‪ )Reader‬است که امواج رادیویی را در یک فرکانس مشخص‬
‫(مثل سیستم قفل از راه دور اتومبیلها) برای ‪RFID‬ارسال میکند‪.‬‬
‫‪RFID‬مخفف عبارت ‪Radio Frequency Identification‬و به مفهوم «شناسایی از طریق‬
‫فرکانس رادیویی» است‪ .‬از این فناوری در شناسایی خودکار کاالها‪ ،‬حیوانات‪ ،‬انسانها و غیره استفاده‬
‫میشود‪.‬‬
‫اجزاء یک سيستم ‪RFID‬‬
‫سيستم های ‪ RFID‬از فناوری مبادله اطالعات بی سيم برای شناسايی انحصاری اشياء ‪ ،‬انسان و حيوانات‬
‫استفاده می نمايند ‪ .‬توانمندی این گونه سیستم ها مديون بکارگیری سه عنصر اساس ی زیر است ‪:‬‬
‫تگ ‪ :‬که به آن فرستنده خودکار و يا ‪Transponder‬نیز گفته می شود‪ ،‬شامل يک تراشه نيمه هادی‪،‬‬
‫يک آنتن و در برخی موارد یک باطری است ‪.‬‬
‫بررس ی کننده ‪ :‬که به آن کدخوان و يا دستگاه نوشتن و خواندن نیز گفته می شود‪ ،‬شامل یک آنتن ‪ ،‬يک‬
‫ماژول الکترونيکی ‪RF‬و يک ماژول کنترلی است ‪.‬‬
‫کنترل کننده ‪ :‬که به آن هاست نیز گفته می شود‪ ،‬اغلب یک کامپيوتر شخص ی و یا ایستگاه کاری است که‬
‫بر روی آن بانک اطالعاتی و نرم افزار کنترلی اجراء شده است ‪.‬‬
‫مبادله اطالعات بین تگ و بررس ی کننده از طریق امواج راديويی انجام می شود ‪.‬‬
‫تگ ها‬
‫وظيفه اوليه يک تگ ‪ ،RFID‬ذخیره داده و ارسال آن به يک بررس ی کننده است ‪ .‬در ساده ترين حالت ‪ ،‬يک‬
‫تگ شامل يک تراشه الکترونيکی و يک آنتن است که در يک بسته در کنار يکديگر قرار می گیرند ‪ .‬تراشه‬
‫موجود در تگ های ‪RFID‬از حافظه ای با قابلیت فقط خواندنی و یا خواندنی ‪ /‬نوشتنی به منظور ذخیره و‬
‫بازیابی داده و در برخی موارد تغيیر داده استفاده می نماید ‪ .‬در برخی تگ ها ممکن است از یک باطری نیز‬
‫استفاده شود ( وجه تمایز تگ های فعال و غیرفعال ) ‪.‬‬
‫تگ های فعال در مقابل تگ های غیرفعال‪:‬‬
‫‪ ‬تگ های فعال به آن دسته از تگ های ‪RFID‬اطالق می شود که بر روی برد اصلی آنان يک باطری‬
‫نصب شده باشد ‪.‬‬
‫‪ ‬تگ های غیرفعال ‪ ،‬دارای منبع تغذيه ای بر روی برد نمی باشد و قدرت خود برای ارسال داده را از‬
‫سيگنال ارسالی بررس ی کننده می گیرند ‪.‬‬
‫ویژگیهای ظاهری ‪Tag‬ها ‪:‬‬
‫ا‬
‫الف) ‪Tag‬هایی که دارای کفه پالستیکی از جنس ‪PVC‬میباشند و معموال در وسط آنها یک سوراخ دیده‬
‫میشود که بسیار با دوام بوده و میتوان از آنها بارها و بارها استفاده کرد‪.‬‬
‫ا‬
‫ب) ‪Tag‬هایی که شبیه کارتهای اعتباری هستند ومعموال به آنها کارتهای هوشمند بدون تمـاس ( ‪Contact‬‬
‫‪ )less Smart Cards‬گفته میشود‪.‬‬
‫ج) ‪Tag‬هایی که بصورت الیه های کاغذی بر روی برچسب ساخته میشوند که به آنها برچسب های هوشمند‬
‫(‪ )Smart Labels‬گفته میشود‪.‬‬
‫ا‬
‫د) ‪Tag‬هایی که در محیطهای قابل فرسایش (مثال آب یا مایع) به خوبی کار میکنند‪ .‬اینگونه ‪Tag‬ها در‬
‫کپسولهای شیشه ای قرار دارند‪.‬‬
‫هـ) ‪Tag‬های کوچک که در داخل اشیاء عمومی مثل لباس‪ ،‬ساعت‪ ،‬دستبند و …‪ .‬کارگذاشته میشود‪ .‬اغلب‬
‫ممکن است به شکل یک کلیه یا دسته کلید بنظر برسند‪.‬‬
‫انواع تگ ها براساس منبع انرژی تامین کننده‬
‫‪Tag )۱‬های غیر فعال ‪Passive Tags‬‬
‫‪Tag )۲‬های فعال ‪Active Tags‬‬
‫‪Tag )۳‬هایی نیمه غیر فعال ‪Semi-Passive Tags‬‬
‫‪Tag )۴‬های دو طرفه ‪Two way Tags‬‬
‫انواع حافظه در تگ ها ‪:‬‬
‫حافظه فقط خواندنی (‪) RO‬‬
‫حافظه خواندنی ‪ /‬نوشتنی (‪) RW‬‬
‫حافظه ‪) write-once-read-many ( WORM‬‬
‫اندازه و شکل تگ ها ‪:‬‬
‫تگ های ‪RFID‬می توانند در ابعاد و اشکال مختلف ارائه شوند ‪ .‬با توجه به این که تراشه و آنتن بکارگرفته‬
‫شده در یک تگ ‪RFID‬بسیار کوچک ساخته می شود ‪ ،‬امکان استفاده از تگ های ‪RFID‬به هر شکل و‬
‫اندازه ای وجود خواهد داشت‪.‬‬
‫اندازه و شکل يک تگ ‪RFID‬به نوع کاربری آن بستگی خواهد داشت ‪.‬‬
‫‪ ‬مقاوم در مقابل عواملی نظیر حرارت بال ‪ ،‬رطوبت و مواد شيميايی‬
‫‪ ‬ارزان قیمت و مصرفی باشند‬
‫‪RFID‬در برابر بارکد‬
‫در کدهای ميله ای از نور لیزری و در برچسب های هوشمند ‪RFID‬از امواج راديويی برای‬
‫حمل داده استفاده می گردد ‪ .‬از کدهای ميله ای به عنوان فناوری نوری و از ‪RFID‬به‬
‫عنوان فرکانس راديويی یا ‪RF‬نام برده می شود‪ .‬در ادامه ‪ ،‬اين دو فناوری را در برخی زمينه‬
‫ها با یکدیگر مقایسه می کنيم ‪.‬‬
‫حجم ذخیره سازی و میزان حافظه ‪:‬‬
‫کدهای میله ای قادر به ذخیره سازی حجم محدودتری از اطالعات در مقایسه با تگ های هوشمند‬
‫‪RFID‬می باشند ‪.‬‬
‫نماد ‪ ( UPC E‬تگ هايی با حداقل فضای ذخیره سازی داده ) ‪ ،‬صرفا" قادر به نگهداری هشت حرف‬
‫عددی ( چندين بايت ) است ‪.‬‬
‫در کدهای ميله ای از نوع ‪ ،Data Matrix‬امکان ذخیره سازی ‪ 2000‬حرف در یک تگ دو بعدی وجود‬
‫دارد ‪.‬‬
‫تگ های ‪RFID‬قادر به نگهداری حجم بیشتری از اطالعات می باشند ‪ .‬با این که می توان تگ های‬
‫‪RFID‬را بگونه ای ساخت که دارای حافظه اندکی برای ذخیره سازی داده باشند ولی همزمان با رشد‬
‫فناوری ساخت اين نوع تگ ها ‪ ،‬امکان ذخیره سازی اطالعاتی بالغ بر ‪ 128‬کيلو بایت در آنان فراهم شده‬
‫است ‪.‬‬
‫امنيت دستيابی ‪:‬‬
‫با توجه به این که کد ميله ای در خارج از بسته بندی کاال نصب می گردد و می بايست به‬
‫منظور خواندن در معرض دید دستگاه اسکنر قرار بگیرد ‪ ،‬ضريب ايمنی داده ذخیره شده در‬
‫کد کاهش پيدا می نماید ‪.‬‬
‫سيستم های ‪RFID‬نسبت به کدهای ميله ای دارای امنيت بيشتری می باشند ‪.‬‬
‫قيمت ‪:‬‬
‫بزرگترين مانع رشد و گسترش سيستم های ‪ ،RFID‬قيمت تگ های ‪RFID‬است ‪ .‬در حالی‬
‫که قيمت کدهای ميله ای بسیار پايین است ‪ ،‬قيمت يک تگ غیرفعال ‪RFID‬که صرفا" قادر‬
‫به خواندن در یک محدوده چندين سانتی متری است بسیار بيشتر از قيمت تمام شده کدهای‬
‫ميله ای است ‪.‬‬
‫امنیت ‪:‬‬
‫در سیستم های مبتنی بر ‪RFID‬با توجه به شناسایی بدون دید مستقیم می توان هر تگ را‬
‫به راحتی شناسایی نمود‪.‬‬
‫به این وسیله می توان از ورود و خروج کاال و یا افراد بدون اجازه ممانعت نمود‪ .‬و یا با استفاده‬
‫از تگ های موسوم به ‪GSM‬که از شبکه تلفن همراه برای ارسال اطالعات استفاده می کنند‪.‬‬
‫هر تگ را در فاصله های بسیار دور به راحتی ردیابی و کنترل نمود‪.‬‬
‫در حالی که این مفهوم برای بارکد بی معنی می باشد‪.‬‬
‫کدخوان ها و امنیت‬
‫بخش های یک کدخوان ‪:‬کدخوان های ‪RFID‬را می توان به منزله کامپيوترهای کوچکی در نظر گرفت که از سه‬
‫بخش اساس ی زیر تشکیل می گردد ‪:‬‬
‫یک آنتن یک ماژول الکترونیک ‪RF‬که مسئول برقراری ارتباط با تگ ‪RFID‬است ‪.‬‬
‫يک ماژول کنترل کننده الکترونيکی که مسئولیت ارتباط با کنترل کننده را برعهده دارد ‪.‬‬
‫وظایف یک کدخوان ‪:‬‬
‫• مقابله با تصادم‬
‫• تائيد تگ ها‬
‫• رمزنگاری‬
‫بررس ی کننده ها‬
‫کنترل کننده های ‪RFID‬به منزله مغز متفکر یک سیستم ‪RFID‬عمل می نمایند‪ .‬از این دستگاه ها به‬
‫منظور اتصال شبکه ای چندین بررس ی کننده و تمرکز در پردازش اطالعات استفاده می گردد ‪.‬‬
‫کاربرد فن آوری ‪RFID‬در مباحث پزشکی‬
‫فن آوری ‪RFID‬در مباحث پزشکی کاربردهای بسیار گسترده ای دارد‪ .‬این فن آوری بسیار جالب‬
‫از هنگام ورود بیمار توسط یک دستبند که کلیه اطالعات بیمار در آن قرار میگیرد در یک‬
‫بیمارستان مجهز آغاز می شود‪.‬‬
‫روند استفاده در دولت ها‬
‫طبق تعریف به هر سیستمی که قادر به خواندن و تشخیص اطالعات افراد یا کاالها باشد سیستم‬
‫شناسایی گفته میشود‪ .‬به طور کلی شناسایی اتوماتیک روش ی است که طی آن اسباب و لوازم‬
‫سختافزاری یا نرمافزاری بدون کمک گرفتن از نیروی انسانی قادر به خواندن و تشخیص دادهها‬
‫هستند‪ .‬بارکدها‪ ،‬کدهای دو بعدی‪ ،‬سیستمهای انگشتنگاری‪ ،‬سیستم شناسایی با استفاده از‬
‫فرکانس رادیویی و… همگی از مشتقات ‪RFID‬ها به شمار میروند‪.‬‬
‫کاربردهای فناوری ‪RFID‬در مدیریت انبار‬
‫در جریان سریع توسعه فناوری شناسایی از طریق امواج رادیویی (‪ ،)RFID‬انبارها و سیستمهای توزیع بسیار‬
‫مورد توجه میباشند‪ .‬این فناوری موفق شده است تا قابلیتها و کارایی خود را به عنوان یک ابزار‬
‫مقرونبهصرفه در صرفهجویی در زمان‪ ،‬بهبود عملکرد و میدانعمل‪ ،‬کاهش هزینههای نیروی انسانی و منابع‬
‫مورد نیاز فعالیتهای مختلف در مدیریت انبار ثابت نماید‪.‬‬
‫ردیابی اموال‬
‫تعجبی ندارد که ردیابی اموال یکی از رایج ترین کاربرد های ‪RFID‬است‪ .‬شرکت ها می توانند تگ‬
‫های ‪RFID‬را روی اموالی که اغلب گم شده یا دزدیده می شوند نصب کنند‪ ،‬یا آنهایی که کم‬
‫استفاده می شوند و پیدا کردن آنها وقتی که مورد نیاز هستند مشکل است‪.‬‬
‫سیستم های پرداخت‬
‫در دنیای زنجیره های تامین‪RFID ،‬محبوبیت زیادی دارد‪ ،‬ولی این تکنولوژی به عنوان یک‬
‫مکانیسم پرداخت مناسب و راحت در حال به کار گیری است‪ .‬یکی از بیشترین کاربردهای عمومی‬
‫‪RFID‬امروز پرداخت عوارض جاده بدون توقف است‪ .‬این سیستم های ‪Active‬در کشورهای‬
‫زیادی مورد توجه قرار گرفته است‪ .‬رستوران های سرویس فوری در حال آزمایش تگ های‬
‫‪Active RFID‬برای پرداخت هزینه غذا در باجه هایی که با ماشین از آن عبور می کنند هستند‪.‬‬
‫سناريو هاي كاربردي‬
‫كاربرد هاي متفاوتي از فناوري ‪ RFID‬در مخابرات سيار وجود دارد شركت نوكيا اولین گوش ي‬
‫همراه با قابليت ‪RFID‬را با همكاري شركت وريساين به بهره برداري رسانده است‪.‬‬
‫• دريافت و نمايش اطالعات بيشتر‬
‫• ارسال داده‬
‫• پيام رساني خودكار‬
‫• سرويس صوتي‬
‫• تعامل با محيط‬
‫• نشانگر حضور‬
‫• پرداخت سيار‬
‫چارچوب پيادهسازي فناوري ‪RFID‬در زنجیره تامین‬
‫شركتها و سازمانهاي بزرگ در خصوص استفاده از فناوري ‪RFID‬سرمايهگذاريهاي كالني كردهاند‪ ،‬اين در‬
‫حالي است كه در همین حین آنها نياز دارند كه شركتهاي وابسته و تامینكننده خود نیز از اين فناوري استفاده‬
‫كنند‪ .‬استفاده از اين فناوري در شركتهاي بزرگ بیشتر یك تصميم تجاري به نظر می رسد تا یک تصمیم فني‪.‬‬
‫الف) تحليل كسب و كار‬
‫ب) آزمايش‬
‫ج)پيادهسازي پایلوت‬
‫د)پيادهسازي كامل‬
‫مزایای ‪:RFID‬‬
‫معایب ‪:RFID‬‬
‫جمع بندی و نتیجه گیری‪:‬‬
‫همانگونه که ذکر شد ‪ RFID‬یک تکنولوژی رو به رشد در سطح دنیا می باشد که هر روزه کاربردهای جدیدی از‬
‫آن در فرآیندهای مختلف تعریف شده و بکار گرفته می شود‪.‬‬
‫جهت پیاده سازی ‪ RFID‬در یک فرآیند‪ ،‬می بایست پیش از خرید و نصب تجهیزات مورد نیاز‪ ،‬ضمن کسب‬
‫دانش اولیه مورد نیاز‪ ،‬جهت استفاده بهینه و اقتصادی از سرمایه گذاریهای مربوطه‪ ،‬کلیه آلترناتیوهای ممکن در‬
‫این زمینه را از ابعاد مختلف فنی و اقتصادی مورد بررس ی و تجزیه و تحلیل قرار داد‪ .‬در این بین‪ ،‬لحاظ کردن‬
‫شرایط محیطی سیستم و نیازمندیهای اطالعاتی و تجهیزاتی مورد نیاز که می تواند در افزایش هزینه ها و کاهش‬
‫مطلوبیت سیستم موثر باشد نیز بسیار حائز اهمیت می باشد ‪.‬‬
‫پایان‬