ما هي بطاقة RFID وكيف تعمل؟

يرمز RFID إلى تحديد الهوية بالترددات الراديوية وهو بروتوكول اتصال مشترك شائع يستخدم على نطاق واسع للاتصال المشترك قصير المدى في إنترنت الأشياء (IoT) وآلة إلى آلة (M2M) التطبيقات. تستخدم تقنية RFID الأساسية في تتبع الأصول وإدارة المخزون في الوقت الحقيقي، وتستخدم المجالات الكهرومغناطيسية للتعرف والتتبع السلس عبر علامات RFID. تعزز هذه التقنية بشكل كبير إدارة سلسلة التوريد والخدمات اللوجستية وعمليات البيع بالتجزئة. مع وجود مكونات متكاملة مثل علامات RFID، وقارئات RFID، وبرامج RFID، فهي قوة تحويلية في الصناعات مما يجعل تقنية RFID لاعبًا مهمًا في السوق العالمية.

من المتوقع أن ينمو سوق RFID ليصل إلى 35.6 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2030 بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 11.9 %. تكمن أهمية تقنية بطاقات التعريف بالترددات اللاسلكية في قدرتها على تقليل تكاليف الأعمال وزيادة كفاءة الأعمال. والعوامل الرئيسية التي تدفع الاستخدام السريع لتقنية تحديد الهوية بموجات الراديو في السوق العالمية هي,

• الحاجة إلى إدارة المخزون
• التحسين في إدارة سلسلة التوريد
• أمن الأصول والبضائع

هذه العوامل مطلوبة على نطاق واسع في صناعات مختلفة بما في ذلك شركات البيع بالتجزئة والرعاية الصحية وصناعة السيارات.

يتكون نظام تحديد الهوية بموجات الراديو من ثلاثة مكونات رئيسية، وهي, علامة RFID، وقارئ RFID، و هوائي RFID. علامة RFID هي المسؤولة عن إصدار إشارات الراديو، والتي يتم التقاطها بعد ذلك بواسطة قارئات RFID. يتم تركيب هوائيات RFID على كل من علامات RFID والقارئات لإصدار والتقاط إشارات الراديو. في هذه المقالة، سنناقش بإيجاز المزيد حول ماهية علامة RFID وكيفية عملها.

ما هي علامة RFID؟

علامة RFID مسؤولة عن إرسال إشارات الراديو التي يتم جلبها بواسطة قارئ RFID واستقبال أي معلومات مخزنة في قارئ RFID. هناك نوعان رئيسيان من علامات RFID,

• علامات RFID النشطة: تحتوي علامات RFID هذه على مصدر طاقة خاص بها مثل البطارية
• بطاقات تعريف الترددات اللاسلكية السلبية: تحصد علامات RFID هذه الطاقة من الموجات الكهرومغناطيسية المستحثة على الهوائي الخاص بها بواسطة قارئات RFID

وبصرف النظر عن هذين النوعين الرئيسيين، هناك علامات تعريف الترددات اللاسلكية شبه السلبية أيضًا، حيث يتم تشغيل الدوائر الرئيسية بواسطة البطارية، ويتم تشغيل الاتصال بواسطة الطاقة الناتجة عن الموجات الكهرومغناطيسية المرسلة من قارئ RFID. علاوة على ذلك، يمكن تصنيف علامات RFID إلى فئات متميزة أخرى اعتمادًا على ميزات أخرى مثل عامل الشكل ونوع التردد والعوامل البيئية.

مكونات بطاقة RFID

تتكون علامة RFID النموذجية من دائرة متكاملة (IC)، وهوائي، وركيزة. يُعرف الجمع بين IC والهوائي، وهو المسؤول عن ترميز المعلومات وتحديدها باسم ترصيع بترددات الراديو اللاسلكية. تعمل الرقاقة الدقيقة أو الدائرة المتكاملة كجهاز كمبيوتر صغير وتحتوي على رموز تعريف المستخدم الفريدة التي تستخدم في الاتصال المشترك. وقد تحتوي أيضًا على أي بيانات أخرى يطلبها المستخدم. الهوائي مسؤول عن إرسال واستقبال البيانات. في حالة علامات RFID النشطة، يقوم الهوائي بإرسال الإشارات بينما في حالة علامات RFID السلبية، تنعكس الإشارة. علاوة على ذلك، في حالة علامات RFID السلبية، تكون الهوائيات مسؤولة عن تشغيل العلامة بالموجة الكهرومغناطيسية المنعكسة. يحتل الهوائي المساحة الأكبر ويختلف اعتمادًا على تصنيف طاقة علامة RFID وتردد التشغيل. يمكن أن تكون الركيزة من البلاستيك أو الورق أو حتى المعدن، وهي المسؤولة عن حمل الهوائي والرقاقة الدقيقة في العلامة.

كيف تعمل بطاقات التعريف بالترددات اللاسلكية؟

كما تمت مناقشته، فإن علامات RFID مسؤولة عن إرسال واستقبال المعلومات المختلفة من قارئ RFID. في البداية، عندما يتم وضع قارئ RFID بالقرب من علامة RFID، تنبعث الإشارات اللاسلكية المنبعثة من القارئ من علامة RFID التي تم جلبها بواسطة علامة RFID. في بعض الأحيان، قد يطلب القارئ المعلومات المخزنة في العلامة. بعد ذلك، يتم تشغيل علامة RFID وستعكس أي معلومات حسب متطلبات القارئ. اعتمادًا على ما إذا كانت علامة RFID من النوع النشط أو النوع السلبي، سيختلف نطاق التشغيل. سيكون لعلامات RFID النشطة مدى عالٍ عند مقارنتها بعلامات RFID السلبية. تعتمد عملية تحديد المدى أيضًا على تردد التشغيل والعوامل البيئية الأخرى أيضًا.

أنواع المعلومات المخزنة في بطاقات RFID

يمكن لعلامات RFID الاحتفاظ بأنواع مختلفة من المعلومات التي يتم استخدامها في تطبيقات مختلفة. يعد رقم تعريف المستخدم أو رقم تعريف العلامة أحد أبرز أنواع المعلومات المخزنة في علامة RFID. بالإضافة إلى ذلك، قد تخزن علامة RFID بيانات مثل تواريخ انتهاء الصلاحية والمعلومات الخاصة بالمنتج والشحن والمعلومات اللوجستية. على سبيل المثال، في حالة شحنة تفاح على سبيل المثال، قد تحتوي بطاقة التعريف بالموجات اللاسلكية على المعلومات التالية

• تاريخ انتهاء الصلاحية
• رقم القطعة
• عدد التفاح في كل صندوق
• معرف فريد لتحديد منشأ الشحنة ووجهتها
• أي معلومات محددة عن المورد أو التوزيع

يمكن لعلامة RFID الحديثة النموذجية تخزين ما يصل إلى 256 بت من التخزين ويمكن إعادة تخزينها باستخدام أدوات خاصة. تحتوي علامات الجيل الثاني الحديثة من بطاقات تحديد الهوية بالترددات اللاسلكية الحديثة ذات الترددات فوق العالية على أربعة بنوك ذاكرة محددة بوضوح، وهي,

• EPC (رمز المنتج الإلكتروني) بنك الذاكرة (EPC)
• معرّف العلامة (TID) بنك الذاكرة (TID)
• بنك ذاكرة المستخدم
• بنك الذاكرة المحجوزة

تحدد بنوك الذاكرة هذه بوضوح أنواع المعلومات التي يمكن تخزينها في كل بنك ذاكرة.

فوائد بطاقات RFID

تحظى علامات RFID بشعبية كبيرة بين العديد من الشركات الحديثة. ترجع هذه الشعبية إلى الفوائد التي تحصل عليها الشركات من نشر علامات RFID. تتضمن بعض الفوائد الرئيسية ما يلي:

1. التتبع في الوقت الحقيقي

يمكن تعقب علامات RFID في الوقت الفعلي مما يجعلها متقدمًا جيدًا في إدارة سلسلة التوريد. ويمكن تتبعها خارج نطاق عملية خط البصر.

2. الأمن

توفر علامات RFID طبقة إضافية من الأمان حيث يمكن تعيين معرّف فريد لكل علامة، وبالتالي ضمان المصادقة.

3. الكفاءة

تعمل علامات RFID على تحسين كفاءة العمليات التجارية. على سبيل المثال، يمكن تجميع البضائع التي تحمل علامات RFID لكل صندوق أو حاوية بكفاءة أو عدها أو تحليلها بمجرد فحص علامات RFID الخاصة بها التي تحتوي على المعلومات اللازمة.

4. دقة البيانات

عادةً لا يمكن استنساخ البيانات التي يتم إدخالها بواسطة علامة RFID دون مساعدة الأجهزة المتخصصة. وبالتالي، فإن هذه البيانات آمنة وأقل عرضة للأخطاء.

تطبيقات بطاقة RFID

تُستخدم علامات RFID على نطاق واسع في الشركات والصناعات التي تتطلب اتصالاً قصير المدى ومتطلبات تحديد الهوية في عملياتها اليومية. تتضمن بعض هذه التطبيقات ما يلي:

• إدارة المخزون وسلسلة التوريد: تُستخدم علامات RFID على نطاق واسع لتتبع المخزون والبضائع في عملية توزيعها وتخزينها. وهذا يساعد الشركات على التعرف على بضائعها ومخزونها بشكل فريد.
• تتبُّع الأصول: يمكن تعقب الأصول التي يتم نقلها باستخدام علامات RFID التي تحتوي على المعلومات الضرورية مثل منشأ العبور ووجهته.
• عمليات الدفع: تستخدم بعض الشركات مثل البيع بالتجزئة علامات RFID لتنفيذ عمليات الدفع.
• الأمن والتحكم في الوصول: تُستخدم علامات RFID على نطاق واسع كمدققات أمنية في مختلف الأعمال التجارية. يتم تخزين علامات RFID هذه مع المعلومات الأمنية اللازمة التي يجب قراءتها بواسطة قارئات RFID المصرح بها للوصول.

الخاتمة

في هذه المقالة، ناقشنا بإيجاز أهمية علامات RFID ووظائفها الأساسية. يمكن استخدام علامات RFID لتتبع الأصول، أغراض أمنية، وإدارة المخزون والبضائع. هذه الوظائف تجعل علامات RFID خيارًا شائعًا بين الشركات الحديثة. وبالتالي، يجب أن تفكر في نشر علامات RFID في أعمالنا لزيادة كفاءة ودقة عمليات عملك.