ما هو رفيد؟

RFID (التعرف على ترددات الراديو) هو أحد أشكال الاتصالات اللاسلكية التي تجمع بين استخدام الاقتران الكهرومغناطيسي أو الكهروستاتيكي في جزء التردد الراديوي من الطيف الكهرومغناطيسي للتعرف بشكل فريد على كائن أو حيوان أو شخص. ويستخدم RFID في مجموعة واسعة من التطبيقات ، مع التطبيقات النموذجية بما في ذلك الرقائق الدقيقة للحيوانات، وأجهزة مكافحة سرقة الرقائق الدقيقة للسيارات، والتحكم في الوصول، والتحكم في مواقف السيارات، وأتمتة خط الإنتاج، وإدارة المواد.

كيف يعمل؟

يتكون نظام RFID بشكل أساسي من ثلاثة مكونات أساسية: العلامات الإلكترونية والهوائيات والقارئات.

العلامات الإلكترونية: المعروف أيضًا باسم أجهزة الإرسال والاستقبال، الموجودة في الكائن المحدد، وهي حاملة البيانات في نظام RFID، حيث تقوم بتخزين معلومات التعريف الفريدة للكائن.

هوائي: يستخدم لنقل إشارات الراديو، وربط القارئ والبطاقة، وتحقيق النقل اللاسلكي للبيانات.

قارئ: يستخدم لقراءة البيانات الموجودة في العلامة وإرسالها إلى نظام معالجة البيانات لمزيد من المعالجة.

 

عملية عمل تقنية RFID تقريبًا كما يلي:

‌عملية تحديد الهوية: عندما يدخل جسم يحمل علامة إلكترونية إلى نطاق تعريف القارئ، يرسل القارئ إشارة راديوية لتنشيط العلامة الإلكترونية.

‌نقل البيانات‌: بعد أن تتلقى العلامة الإلكترونية الإشارة، ترسل البيانات المخزنة مرة أخرى إلى القارئ عبر الهوائي.

‌معالجة البيانات‌: بعد أن يتلقى القارئ البيانات، يقوم بمعالجتها من خلال البرامج الوسيطة، وأخيرًا ينقل البيانات المعالجة إلى الكمبيوتر أو نظام معالجة البيانات الآخر

 

ما هي أنواع أنظمة RFID؟

يمكن تصنيف تقنية RFID (التعرف على ترددات الراديو) من أبعاد متعددة، بما في ذلك بشكل أساسي وضع مصدر الطاقة وتردد العمل ووضع الاتصال ونوع شريحة العلامة. ‌‌

‌التصنيف حسب وضع مصدر الطاقة‌:

‌النظام النشط‌: يحتوي هذا النوع من النظام على مصدر طاقة مدمج ويمكن التعرف عليه على مسافة طويلة. يتم استخدامه عادةً في السيناريوهات التي تتطلب القراءة لمسافات طويلة.

‌النظام السلبي‌: يعتمد على الموجات الكهرومغناطيسية المنبعثة من القارئ للحصول على الطاقة، وهو مناسب للتعرف على المسافات القصيرة وذو تكلفة منخفضة.

‌النظام شبه النشط‌: يجمع بين خصائص الأنظمة النشطة والسلبية، وتحتوي بعض العلامات على كمية صغيرة من مصدر الطاقة المدمج لإطالة عمر العمل أو تعزيز قوة الإشارة.

‌التصنيف حسب تردد العمل‌:

‌نظام التردد المنخفض (LF)‌: يعمل في نطاق التردد المنخفض، ومناسب لتحديد الهوية من مسافة قريبة، وتكلفة منخفضة، ومناسب لتتبع الحيوانات، وما إلى ذلك.

‌نظام التردد العالي (HF)‌: يعمل في نطاق التردد العالي، مناسب لتحديد المسافة المتوسطة، وغالبًا ما يستخدم في أنظمة التحكم في الوصول.

‌نظام التردد الفائق (UHF)‌: العمل في نطاق التردد الفائق، مناسب لتحديد الهوية عن بعد، وغالبًا ما يستخدم في الخدمات اللوجستية وإدارة سلسلة التوريد.

‌نظام الميكروويف (uW)‌: يعمل في نطاق الميكروويف، وهو مناسب لتحديد الهوية لمسافات طويلة جدًا، وغالبًا ما يستخدم لجمع رسوم الطرق السريعة، وما إلى ذلك.

‌التصنيف حسب طريقة الاتصال‌:

‌نظام أحادي الاتجاه‌: يمكن لكلا طرفي الاتصال إرسال واستقبال الإشارات بالتناوب، وهو مناسب لسيناريوهات التطبيقات ذات أحجام البيانات الصغيرة.

‌نظام الإرسال المزدوج الكامل‌: يمكن لكلا طرفي الاتصال إرسال واستقبال الإشارات في نفس الوقت، وهو مناسب لسيناريوهات التطبيقات التي تتطلب نقل بيانات عالي السرعة.

‌التصنيف حسب شريحة العلامة‌:

‌علامة القراءة فقط (R/O)‌: يمكن قراءة المعلومات المخزنة فقط، وليس كتابتها.

‌علامة القراءة والكتابة (R/W)‌: يمكن قراءة المعلومات وكتابتها، وهي مناسبة للسيناريوهات التي تتطلب تحديثات متكررة للبيانات.

‌علامة WORM (كتابة لمرة واحدة): لا يمكن تغيير المعلومات بعد كتابتها، وهي مناسبة للسيناريوهات التي تتطلب أمانًا عاليًا.

باختصار، يعتمد تصنيف تقنية RFID على معايير ومتطلبات مختلفة، تغطي أبعادًا متعددة بدءًا من طرق إمداد الطاقة وحتى طرق الاتصال لتلبية احتياجات سيناريوهات التطبيق المختلفة.

تطبيقات وحالات RFID

يعود تاريخ RFID إلى الأربعينيات من القرن الماضي؛ ومع ذلك، فقد تم استخدامه بشكل متكرر أكثر في السبعينيات. لفترة طويلة، منعت التكلفة العالية للعلامات والقراء الاستخدام التجاري على نطاق واسع. ومع انخفاض تكاليف الأجهزة، زاد اعتماد تقنية RFID أيضًا.

تتضمن بعض الاستخدامات الشائعة لتطبيقات RFID ما يلي:

 

إدارة المستودعات

تعد إدارة المستودعات أحد مجالات التطبيق الرئيسية لتقنية RFID. يمكن للعلامات الإلكترونية RFID أن تحل بشكل فعال مشكلة إدارة معلومات البضائع في التخزين، مما يسمح للمؤسسات بفهم موقع البضائع وحالة تخزينها في الوقت الفعلي. تلعب هذه التكنولوجيا دورًا مهمًا في تحسين كفاءة التخزين وتوجيه الإنتاج. اعتمد عمالقة البيع بالتجزئة العالميون، مثل Walmart وMetro الألمانية، تقنية RFID لتحقيق تحديد المنتج ومكافحة السرقة والمخزون في الوقت الفعلي والتحكم في انتهاء صلاحية المنتج، وبالتالي تحسين كفاءة الرابط اللوجستي بشكل كبير.

مكافحة التزييف والتتبع

تعد مكافحة التزييف وإمكانية التتبع من التطبيقات المهمة لتقنية RFID في العديد من المجالات. تم تجهيز كل منتج بعلامة إلكترونية فريدة من نوعها RFID، والتي تسجل جميع المعلومات حول المنتج من الشركة المصنعة المصدر إلى محطة المبيعات. عندما يتم فحص هذه المعلومات، يتم إنشاء سجل مفصل لتاريخ المنتج. تعتبر هذه الطريقة مناسبة بشكل خاص لمكافحة تزييف السلع الثمينة مثل السجائر والكحول والأدوية، بالإضافة إلى مكافحة تزييف التذاكر. ومن خلال تقنية RFID، يمكن ضمان صحة المنتج وتتبع مصدره، مما يوفر للمستهلكين والشركات ثقة وشفافية أعلى.

الرعاية الطبية الذكية

في مجال الرعاية الطبية الذكية، توفر تقنية RFID طرقًا فعالة ودقيقة لتخزين المعلومات وفحصها للمراقبة الطبية. في قسم الطوارئ، ونظرًا للعدد الكبير من المرضى، فإن طريقة التسجيل اليدوي التقليدية غير فعالة وعرضة للخطأ. ولتحقيق هذه الغاية، يتم منح كل مريض علامة معصم RFID، ويحتاج الطاقم الطبي فقط إلى المسح للحصول على معلومات المريض بسرعة، مما يضمن تنفيذ أعمال الطوارئ بطريقة منظمة وتجنب الحوادث الطبية الناجمة عن إدخال معلومات غير صحيحة. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام تقنية RFID أيضًا لتحديد وتتبع الأجهزة الطبية والأدوية تلقائيًا، مما يزيد من تحسين الإدارة الطبية والسلامة.

التحكم في الوصول والحضور

يعد التحكم في الوصول والحضور من التطبيقات المهمة لتقنية RFID في إدارة شؤون الموظفين. تُستخدم بطاقات التحكم في الوصول وأنظمة البطاقة الواحدة على نطاق واسع في الحرم الجامعي والمؤسسات وأماكن أخرى، ويتم تحقيق وظائف متعددة مثل مصادقة الهوية والدفع وإدارة الأمان من خلال بطاقة واحدة. لا يعمل هذا النظام على تبسيط إجراءات الدخول والخروج وتحسين كفاءة العمل فحسب، بل يوفر أيضًا الحماية الأمنية بشكل فعال. عندما يرتدي الشخص بطاقة ترددات لاسلكية معبأة بحجم بطاقة الهوية ويوجد قارئ عند المدخل والخروج، يمكن التعرف على هوية الشخص تلقائيًا عند الدخول والخروج، وسيتم إطلاق إنذار للتطفل غير القانوني . وفي الأماكن التي يكون فيها مستوى الأمان مرتفعًا، يمكن أيضًا الجمع بين طرق تعريف أخرى، مثل بصمات الأصابع أو بصمات اليد أو ملامح الوجه المخزنة في بطاقات الترددات اللاسلكية.

إدارة الأصول الثابتة

تعد إدارة الأصول الثابتة تطبيقًا مهمًا لتقنية RFID في مجال إدارة الأصول. يمكن لمديري الأصول إجراء جرد الأصول بسهولة عن طريق لصق أو تثبيت علامات RFID الإلكترونية على الأصول. بالإضافة إلى ذلك، باستخدام نظام إدارة الأصول الثابتة RFID، يمكن للمسؤولين إدارة الأصول الثابتة بشكل موحد، بما في ذلك إعداد تذكيرات المعلومات لعمليات التفتيش المجدولة والتخريد. وفي الوقت نفسه، يدعم النظام أيضًا الموافقة على حيازة الأصول وإدارة المواد الاستهلاكية، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة الإدارة ودقتها.

إدارة المكتبات الذكية

تعد إدارة المكتبات الذكية تطبيقًا مهمًا لتقنية RFID في مجال المكتبات. ومن خلال تضمين علامات RFID في الكتب، يمكن للمكتبات تحقيق استعارة الكتب وإرجاعها وإدارة المخزون وإدارة مكافحة السرقة بشكل تلقائي بالكامل. لا تتجنب هذه الطريقة فقط إرهاق الجرد اليدوي وتحسن كفاءة الإدارة، ولكنها تسمح أيضًا للقراء بإكمال استعارة الكتب وإعادتها من خلال عمليات بسيطة، مما يحسن تجربة المستخدم بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لتقنية RFID أيضًا تلقي معلومات الكتب بسهولة، بحيث لا تكون هناك حاجة لنقل الكتب عند فرز الكتب، وبالتالي تحسين كفاءة العمل وتقليل أخطاء العمل.

إدارة التجزئة الذكية

تعد إدارة البيع بالتجزئة الذكية تطبيقًا مهمًا لتقنية RFID في صناعة البيع بالتجزئة. من خلال ربط علامات RFID بالبضائع، يمكن لصناعة البيع بالتجزئة تحقيق إدارة جيدة ومراقبة مخزون البضائع، وبالتالي تحسين الكفاءة التشغيلية وتجربة العملاء. على سبيل المثال، يمكن لمتاجر الملابس استخدام علامات RFID لتسهيل قيام العملاء بالدفع مقدمًا، وتجنب إهدار العمالة والتكاليف. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمتاجر أيضًا مراقبة المبيعات في الوقت الفعلي، وإجراء أعمال التتبع والتعديل بكفاءة بناءً على بيانات المبيعات، وتحقيق إحصاءات بيانات المبيعات في الوقت الفعلي، ووظائف التجديد ومكافحة سرقة البضائع.

نظام مراقبة المقالات الالكتروني

يستخدم نظام مراقبة المقالات الإلكترونية (EAS) بشكل أساسي لمنع سرقة البضائع. يعتمد النظام بشكل أساسي على تقنية تحديد الترددات الراديوية (RFID). تحتوي بطاقات الترددات الراديوية عادةً على سعة ذاكرة تبلغ 1 بت، أي حالتين من التشغيل أو الإيقاف. عندما يتم تنشيط بطاقة التردد اللاسلكي وتقترب من الماسح الضوئي عند مخرج المتجر، سيكتشفها النظام ويطلق إنذارًا. لمنع الإنذارات الكاذبة، عند شراء البضائع، سيستخدم مندوب المبيعات أدوات خاصة أو مجالات مغناطيسية لتعطيل بطاقة التردد اللاسلكي أو تدمير خصائصها الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك، هناك العديد من التقنيات لأنظمة EAS، بما في ذلك الموجات الدقيقة والمجال المغناطيسي والمغناطيسية الصوتية والترددات الراديوية.

تتبع الحيوانات الأليفة والماشية

يعد تتبع الحيوانات الأليفة والماشية أحد أكثر تطبيقات تقنية RFID شيوعًا. يستخدم العديد من أصحاب الحيوانات الأليفة علامات RFID لتتبع حيواناتهم الأليفة لضمان عدم ضياعها أو سرقتها. يمكن ربط هذه العلامات بأطواق الحيوانات الأليفة أو الأجهزة الأخرى حتى يتمكن المالكون من اكتشاف موقع الحيوان الأليف في أي وقت من خلال قارئ RFID.

النقل الذكي

تتمتع تقنية RFID بمجموعة واسعة من التطبيقات في مجال النقل الذكي. يمكنه تحقيق المصادقة التلقائية وتتبع المركبات، وبالتالي تحسين سلامة وكفاءة حركة المرور على الطرق. على سبيل المثال، من خلال اتصال مخصص قصير المدى بين العلامة الإلكترونية المثبتة على الزجاج الأمامي للمركبة وهوائي التردد اللاسلكي لمحطة تحصيل الرسوم، يمكن للمركبة دفع الرسوم دون توقف عند المرور عبر محطة تحصيل الرسوم على الطريق والجسر. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام تقنية RFID لجمع البيانات، وبطاقات الحافلات، وتحديد مواقف السيارات، والشحن، وإدارة سيارات الأجرة، وإدارة مراكز الحافلات، وتحديد هوية قاطرات السكك الحديدية، ومراقبة الحركة الجوية، وتحديد تذاكر الركاب، وتتبع طرود الأمتعة.

السيارات

تتمتع تقنية RFID بالعديد من التطبيقات في مجال السيارات، بما في ذلك التصنيع ومكافحة السرقة وتحديد المواقع ومفاتيح السيارة. في عملية التصنيع، يمكن استخدام تقنية RFID لتتبع وإدارة قطع غيار السيارات وتحسين كفاءة الإنتاج. وفيما يتعلق بمكافحة السرقة، فقد تم دمج تقنية RFID في مفتاح السيارة، ويتم التحقق من هوية المفتاح بواسطة القارئ/الكاتب للتأكد من أن محرك السيارة لن يبدأ إلا عند استقبال إشارة محددة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام RFID لتحديد موقع السيارة وتتبعها لتحسين دقة وكفاءة جدولة السيارة. لا تعمل هذه التطبيقات على تحسين سلامة وراحة السيارات فحسب، بل تعمل أيضًا على تعزيز الابتكار والتطوير في صناعة السيارات.

الإدارة العسكرية/الدفاعية

تعد الإدارة العسكرية/الدفاعية مجالًا مهمًا لتطبيق تقنية RFID. في البيئات العسكرية، تُستخدم تقنية RFID لتحديد وتتبع مختلف المواد والأفراد، مثل الذخيرة والبنادق والمواد والأفراد والشاحنات. توفر هذه التكنولوجيا نهجًا تقنيًا دقيقًا وسريعًا وآمنًا ويمكن التحكم فيه للإدارة العسكرية/الدفاعية، مما يضمن التتبع الديناميكي في الوقت الفعلي للأدوية العسكرية المهمة أو البنادق أو الذخيرة أو المركبات العسكرية.

الخدمات اللوجستية وإدارة سلسلة التوريد

تلعب تقنية RFID دورًا رئيسيًا في إدارة الخدمات اللوجستية وسلسلة التوريد. ويستخدم علامات أو شرائح RFID في بيئات النقل والمستودعات لتحقيق تتبع العناصر في الوقت الفعلي، بما في ذلك المعلومات مثل الموقع والكمية والحالة، وبالتالي تحسين العمليات اللوجستية وتقليل العمليات اليدوية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لتقنية RFID أيضًا إجراء جرد المخزون وإدارة التوزيع تلقائيًا، مما يزيد من تحسين الكفاءة والشفافية. لا تعمل هذه التقنية على تحسين كفاءة ودقة إدارة سلسلة التوريد فحسب، بل تقلل أيضًا من التكاليف ومعدلات الخطأ.

إدارة تأجير المنتجات

تتمتع تقنية RFID بمجموعة واسعة من التطبيقات في مجال إدارة المنتجات المستأجرة. عندما تكون العلامات الإلكترونية مضمنة في المنتجات المستأجرة، يمكن الحصول على معلومات المنتج بسهولة، بحيث لا تكون هناك حاجة لتحريك الأشياء المادية عند فرز المنتجات أو عدها، مما يحسن كفاءة العمل بشكل كبير ويقلل من الأخطاء البشرية. لا تعمل هذه التقنية على تبسيط عملية إدارة المخزون فحسب، بل تعمل أيضًا على تعزيز قدرات التتبع وتحديد المنتجات، مما يوفر حلاً أكثر موثوقية وكفاءة لأعمال التأجير.

إدارة حزمة شركات الطيران

تعد إدارة طرود شركات الطيران مجالًا مهمًا لتطبيق تقنية RFID. تدفع صناعة الطيران العالمية ما يصل إلى 2.5 مليار دولار سنويًا مقابل الأمتعة المفقودة والمتأخرة. ولمعالجة هذه المشكلة، اعتمدت العديد من شركات الطيران أنظمة تحديد الترددات اللاسلكية (RFID) لتعزيز تتبع وتوزيع ونقل الأمتعة، وبالتالي تحسين إدارة الأمن وتجنب حدوث سوء التسليم. يمكن دمج علامات RFID الإلكترونية ببساطة في بطاقات الأمتعة الموجودة وطابعات تسجيل الوصول ومعدات فرز الأمتعة لمسح الأمتعة تلقائيًا والتأكد من وصول الركاب والأمتعة المسجلة إلى وجهتهم بأمان وفي الوقت المحدد.

تصنيع

تتمتع تقنية RFID بمجموعة واسعة من التطبيقات في مجال التصنيع. أولاً، يمكنها تحقيق مراقبة في الوقت الفعلي لبيانات الإنتاج لضمان الشفافية وإمكانية التحكم في عملية الإنتاج. ثانيًا، يمكن استخدام تقنية RFID لتتبع الجودة لضمان إمكانية التحكم في جودة المنتجات طوال عملية الإنتاج بأكملها بدءًا من المواد الخام وحتى المنتجات النهائية. أخيرًا، من خلال تقنية RFID، يمكن تحقيق عمليات الإنتاج الآلية، والتي لا تعمل على تحسين كفاءة الإنتاج فحسب، بل تقلل أيضًا بشكل كبير من احتمال حدوث أخطاء بشرية. هذه التطبيقات تجعل تقنية RFID تقنية لا غنى عنها في مجال التصنيع.