يقوم قارئ RFID بإصدار موجات راديو ذات ترددات محددة من خلال هوائيات RFID. "تعطي الموجات الطاقة" للعلامات حتى تتمكن من التواصل عن طريق إصدار معرف فريد. لا تحتاج إلى بطاريات ويمكن استخدامها لسنوات عديدة. يقوم القارئ بمعالجة البيانات حتى نتمكن من دمجها في تطبيقنا وإعطائها معنى. نطاق القراءة النموذجي هو 0-12 متر. تتكون أنظمة Gen2 UHF RFID من: أجهزة القراءة والهوائيات والطابعات وعلامات أو ملصقات RFID. في هذه المقالة سوف أقوم بتعريف مع شرح موجز لكل عنصر من العناصر الرئيسية عند تنفيذ مشروع RFID.
هوائيات رفيد
هوائيات RFID هي المسؤولة عن إرسال واستقبال الموجات التي تسمح لنا باكتشاف شرائح RFID. عندما تعبر شريحة RFID مجال الهوائي، يتم تنشيطها وتصدر إشارة. تقوم الهوائيات بإنشاء مجالات موجية مختلفة وتغطي مسافات مختلفة.
نوع الهوائي: تعمل هوائيات الاستقطاب الدائري بشكل أفضل في البيئات التي يختلف فيها اتجاه العلامة. يتم استخدام هوائيات الاستقطاب الخطي عندما يكون اتجاه العلامات معروفًا ومتحكمًا فيه ويكون دائمًا هو نفسه. تُستخدم هوائيات NF (المجال القريب) لقراءة علامات RFID في نطاق بضعة سنتيمترات.
الزاوية الملبدة والكسب: إن استخدام الهوائيات ذات مكاسب تتراوح بين 8.5-10 ديسيبل أو أكثر، سيسمح لنا بإصدار المزيد من الطاقة والحصول على نسبة قراءة أعلى. تعتمد زاوية الفتح على المنطقة المراد تغطيتها، على سبيل المثال: 70 درجة ، 100 درجة ، إلخ. كلما زادت فتحة الهوائي، قلت مسافة الكشف.
عدد الهوائيات: تحتوي أجهزة القراءة القياسية عالية الأداء على منفذين أو 4 منافذ أو 8 منافذ. عادةً ما يتم اختيار عدد الهوائيات وفقًا لمساحة القراءة التي نريد اكتشافها أو كثافة العلامات المراد قراءتها. يُستخدم عادةً قارئان أو 4 منافذ ثابتة. تحتوي بعض العلامات التجارية على أجهزة مضاعفة تسمح لنا بتوصيل ما يصل إلى 32 هوائيًا في نفس القارئ.
قارئات RFID
هناك أنواع متعددة من القراء؛ قارئات RFID الثابتة، وقارئات rfid المحمولة، وقارئات rfid للهواتف الذكية وقارئات USB. لقراءة كثافة عالية من العلامات أو متطلبات الدقة في الكشف بنسبة 100%، فإن أفضل أجهزة قراءة RFID الثابتة هي: Impinj R420، ThingMagic M6e، Zebra FX9500. وإذا كنا بحاجة إلى استخدام أجهزة القراءة المحمولة، فإننا نوصي بـ Zebra MC9190، Impinj AB700 Zebra RFD8500. لاختيار القارئ المناسب، علينا أن نأخذ في الاعتبار عدة عوامل:
منطقة القراءة: تعمل أجهزة القراءة الثابتة بشكل أساسي على تغطية منطقة محددة: نقطة واحدة بالقرب من مدخل، أو آلة، أو على حزام ناقل، أو في صندوق، وما إلى ذلك. وتسمح لنا أجهزة القراءة المتنقلة بالقراءة أثناء تحركنا وإجراء عمليات الجرد أو البحث عن RFID العلامات التي لا نراها.
نسبة القراءة: يتم تحديد متطلبات قوة الانبعاث وسعة القراءة من خلال عدد العلامات التي سيتم اكتشافها في وقت محدد. التطبيقات الأكثر تعقيدًا هي تلك التي توجد بها كثافة عالية من العلامات أو السوائل أو المنتجات المعدنية. يتم تحديد الحد الأقصى لقوة القراءة من خلال اللوائح المسموح بها في كل بلد أو منطقة وفقًا لنوع التردد (ETSI، FCC).
نوع قارئ rfid: في كثير من الأحيان يكون السؤال هو ما إذا كان يجب استخدام قارئ ثابت أو قارئ محمول. هذا العامل يعتمد على التطبيق. على سبيل المثال، إذا كنا في متجر أو مستودع حيث نحتاج إلى إجراء عمليات الجرد والحركات، فمن الملائم استخدام محطة محمولة. إذا كانت منطقة القراءة ثابتة، فمن المناسب تثبيت قارئ يغطي المنطقة وترك المهمة تلقائية. على سبيل المثال للكشف عن المنصات أو المنتجات في مناطق الشحن.
قارئات USB: تعطي هذه القراء نتائج ممتازة عندما نحتاج إلى تسجيل أو قراءة عدد قليل جدًا من العلامات في نقاط مختلفة أثناء عمليات التصنيع أو للتحقق من صحة المستندات في المكاتب. هناك مثالان واضحان هما Nordic Stix وThingMagic USB Reader.
ملصقات وعلامات RFID
العوامل الأساسية هي: الحجم والاتجاه وزاوية القراءة والمنطقة الموجودة ونوع الشريحة.
الحجم: يعد حجم الشريحة عاملاً مهمًا للغاية، وذلك لسبب بسيط وهو أنه كلما زاد عدد هوائيات بطاقة RFID، كانت الحساسية والكشف أفضل. سواء كانت استجابة العلامة هي نفسها دائمًا أو متشابهة جدًا في كل مرة يتم اكتشافها، فإننا قادرون بعد ذلك على تطوير تطبيقات موثوقة وقوية. عادة ما تكون الهوائيات مصنوعة من الألومنيوم أو النحاس.
الاتجاه وزاوية القراءة: إذا كان لدينا هوائيات دائرية فلا داعي للقلق كثيرًا بشأن الاتجاه. يكون اتجاه العلامة مثيرًا للقلق عندما نحاول اكتشافها باستخدام هوائيات خطية. في هذه الحالة، يجب علينا اختبار ما إذا كان أفضل موضع للعلامة هو العمودي أو الأفقي، كما هو الحال عند استخدام علامة ShortDipole. توجد هوائيات متعددة الاتجاهات ذات ثنائيات أقطاب، مثل FROG 3D وWEB، مما يسمح لنا باكتشاف العلامات بغض النظر عن اتجاهها. عادة ما يكون نطاق القراءة لهذه الأجهزة أقل بسبب تكوين الهوائي.
الدائرة المتكاملة (IC): هذه هي الرقائق الداخلية لعلامة RFID. وأكثرها شيوعًا هي إمبينج مونزا، وNXP، وهيجز. هناك دوائر متكاملة ذات ذاكرة أكثر أو أقل، من 96 بت إلى 512 بت. لديهم ذكريات إضافية، ونظام إنذار EAS، والقدرة على القفل بكلمات المرور، وما إلى ذلك. وهناك أيضًا IC التي تجمع بين تقنيات RFID / NFC على نفس الشريحة. عندما تكون هناك حاجة إلى المزيد من الذاكرة، يمكننا وضعها في قاعدة بيانات خارجية وربط معرف يحدد الشريحة.
منطقة الموقع: من المهم جدًا مراعاة المكان الذي ستنتقل إليه العلامة المطبقة حتى يكون حل rfid ناجحًا ويلبي نطاقات القراءة الضرورية. ضع في اعتبارك أن المعدن يرتد موجات التردد اللاسلكي وأن الماء يمتصها. هناك حلول للملصقات المعدنية تتيح لنا وضع العلامات على المعدن وكشفها بشكل صحيح. يتم تحديد المادة والمواد اللاصقة المستخدمة حسب العوامل البيئية مثل درجات الحرارة المرتفعة داخل المنزل أو خارجه، كما هو الحال في تتبع الأدوية أو تتبع الأغذية بالإضافة إلى التطبيقات الخاصة الأخرى.
علامة السعر RFID: إذا كان التطبيق يتطلب كمية كبيرة من العلامات، فسيكون هذا بالتأكيد العامل الأكثر أهمية لتحديد الأسعار وقياس العائد على الاستثمار.
ترميز RFID
نتساءل في كثير من الأحيان كيف يمكننا تشفير المعلومات داخل العلامات. باستخدام طابعات rfid مثل طابعات Zebra ZT410 0 R110xi، يمكننا تشفير الشريحة وطباعة أي رمز شريطي أو رقم. يمكننا أيضًا تشفير العلامات باستخدام أجهزة قراءة USB أو أجهزة القراءة الثابتة أو أجهزة القراءة المحمولة. ولكن أين نقوم بتشفير المعلومات؟ عادة، عند قراءة العلامات، يتم قراءة EPC أو TID. أرقام TID غير قابلة للتعديل وتتكون من رقم فريد يأتي من المصنع. مساحة EPC الخاصة بالعلامة هي ما يتم تسجيله وتعديله والذي نتفاعل معه عادةً. تحتوي العلامات على ذاكرة داخلية (ذاكرة المستخدم) حيث يمكننا حفظ معلومات إضافية.
