ما هو قارئ RFID وكيف يعمل؟

يعد بروتوكول تحديد الهوية بالترددات الراديوية (RFID) بروتوكولاً حيويًا مشتركًا يستخدم على نطاق واسع في إنترنت الأشياء (IoT) وبروتوكول الاتصال من آلة إلى آلة (M2M) التطبيقات. يعمل قارئ تحديد الهوية بموجات الترددات اللاسلكية، وهو مكون أساسي في هذه التقنية، على أساس مبادئ الكهرومغناطيسية. فهو يرسل إشارة كهرومغناطيسية تتفاعل مع جسم ما، وباستخدام اقتران كهرومغناطيسي، يمكن لقارئ RFID اكتشاف وجود الأجسام. تُستخدم تقنية تحديد الهوية بالترددات اللاسلكية، وتحديداً قارئات تحديد الهوية بالترددات اللاسلكية، على نطاق واسع في الشركات والصناعات، مما يجعلها شائعة جداً.

يتألف نظام RFID عادةً من قارئ RFID، وعلامة RFID، و هوائي RFID. تتمثل وظيفة قارئ RFID في استخراج البيانات من علامات RFID، التي تخزن معلومات المستخدم أو المنتج الهامة. من ناحية أخرى، يتمثل دور هوائي RFID في تسهيل نقل واستقبال المعلومات. في هذه المقالة، سنركز في هذه المقالة على قارئات RFID وبعض الحقائق الأساسية المتعلقة بها. هذا أمر مهم حيث تقدر قيمة سوق RFID العالمية بحوالي $8.87 مليار دولار في عام 2018 ومن المتوقع أن ترتفع إلى $22.6 مليار دولار في عام 2026. لذلك، من المتوقع أن تكون قارئات RFID واحدة من تقنيات إنترنت الأشياء الرائدة مع تطبيقات تتراوح من الأمن إلى أعمال البيع بالتجزئة وإدارة سلسلة التوريد.

ما هو قارئ RFID؟

قارئ RFID هو المكون الرئيسي في نظام RFID، وهو مسؤول عن قراءة المعلومات من علامات أو ملصقات RFID. حيث يقوم بإرسال إشارات لاسلكية إلى علامة أو ملصق قريب لتلقي المعلومات المخزنة في العلامة. يعد قارئ RFID مهمًا في نظام RFID لقراءة المعلومات المخزنة في علامة RFID والتفاعل معها. عادةً ما يتم إرسال هذه المعلومات إلى جهاز كمبيوتر أو نظام مدمج قادر على معالجة المعلومات المكتسبة.

مكونات قارئ RFID

يتكون قارئ RFID من ثلاثة مكونات رئيسية، وهي جهاز الإرسال والاستقبال والهوائي ووحدة التحكم الرئيسية. جهاز الإرسال والاستقبال مسؤول عن إرسال واستقبال الإشارات اللاسلكية. ويتكون جهاز الإرسال والاستقبال هذا من مذبذب ومضخم ومزيل التذبذب. هنا يقوم المذبذب بتوليد الإشارات الراديوية المطلوبة بتردد معين. ثم يتم تضخيم هذه الإشارات بواسطة المضخم قبل الإرسال. يُستخدم مزيل التشفير لفك تشفير الإشارات اللاسلكية المستقبلة حتى تتمكن وحدة التحكم من قراءة هذه الإشارات. الهوائي مسؤول عن إرسال واستقبال الإشارات اللاسلكية. وهو يتألف من ملف صغير يعمل بنفس تردد جهاز الإرسال والاستقبال، وقد يولد أيضاً إشعاعاً كهرومغناطيسياً لتشغيل أي علامات لاسلكية سلبية لتحديد الهوية اللاسلكية.

وأخيراً، تكون وحدة التحكم في قارئ RFID مسؤولة عن تنفيذ معالجة المعلومات المكتسبة من علامة RFID. كما أن بعض وحدات التحكم هذه قادرة على تخزين بعض المعلومات ولديها تطبيق برمجي يتولى المعالجة والتخزين.

كيف تعمل أجهزة قراءة RFID؟

تتمثل الوظيفة الرئيسية لقارئات RFID في قراءة المعلومات من علامات أو ملصقات RFID. يتم تنفيذ ذلك عن طريق إرسال إشارات لاسلكية أولاً بواسطة قارئات RFID. ثم تنعكس هذه الإشارات مرة أخرى بواسطة علامات RFID إلى القارئات التي يتم إزالة ترميزها بواسطة قارئات RFID. وأخيراً، يتم إرسال البيانات المستلمة إلى وحدة التحكم لمعالجتها وتخزينها.

بصرف النظر عن وظائفها الرئيسية، يمكن لقارئات RFID توفير الطاقة لعلامات RFID السلبية. يتم ذلك من خلال طاقة الإشارات اللاسلكية المنقولة من قارئات RFID. سوف تستحث إشارات الراديو في طرف علامة RFID تيارًا يستخدم لتشغيل علامة RFID.

أنواع قارئات RFID

يتم تصنيف قارئات RFID إلى ثلاثة أنواع رئيسية هي,

• محمول باليد
• ثابت
• متكامل

قارئات RFID المحمولة هي قارئات RFID المحمولة، والتي يمكن استخدامها لقراءة علامات RFID المثبتة على الأماكن التي يجب أن يصل إليها الشخص، أو على الأشياء أو المخزونات التي يتم إرسالها. يمكن رؤية أمثلة لقارئات RFID المحمولة في المتاجر والخدمات الميدانية. وهي تستخدم على نطاق واسع في تطبيقات تتبع الأصول أيضاً لتعقب الأصول أثناء التنقل. عادةً ما تكون قارئات RFID هذه تعمل بالبطارية وعادةً ما تكون متصلة بكمبيوتر المعالجة لاسلكيًا.

قارئات RFID الثابتة ثابتة وتستخدم على نطاق واسع في التطبيقات التي تنطوي على قراءات بالجملة. وتشمل الأمثلة على ذلك إدارة المخزون وأعمال إدارة سلسلة التوريد. عادةً ما يتم تركيب قارئات RFID هذه على سطح ثابت ويتم نقل المخزون بالقرب منه. ولتحقيق العديد من القراءات، تتمتع هذه القارئات بإنتاجية عالية ومدى طويل.

يتم دمج قارئات RFID المدمجة في جهاز مثل الهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية. تُستخدم هذه في الغالب في عمليات الدفع والتطبيقات التي تتطلب الأمان الشخصي أو التصريح الشخصي. يمكن تركيب مجموعة متنوعة أخرى من قارئات RFID المدمجة فوق المركبات، والتي تُستخدم لتتبع الأصول وتطبيقات إدارة سلسلة التوريد.

نطاقات قراءة أجهزة قراءة RFID

ومع ذلك، يختلف نطاق قراءة قارئات RFID اعتمادًا على العديد من العوامل. يمكن تصنيف هذه العوامل بشكل عام إلى فئتين رئيسيتين، مواصفات نظام RFID والعوامل البيئية الخارجية. يمكن أن يؤثر تردد تشغيل نظام RFID على نطاق قراءة قارئ RFID، علاوة على ذلك، يؤثر حجم واتجاه علامة RFID أيضًا على نطاق قراءة RFID. بصرف النظر عن أن الدوائر الداخلية يمكن أن تؤثر أيضًا على نطاق قراءة قارئات RFID. علاوة على ذلك، سيكون لدى بعض قارئات RFID خيار تغيير نطاق قراءة RFID وفقًا لمتطلبات المستخدم. أخيرًا، يمكن أن تؤثر مكاسب الهوائي والاستقطاب أيضًا على نطاق قراءة قارئ RFID. يمكن للظروف البيئية المختلفة إما أن تحسن أو تقلل من نطاق قراءة RFID. يمكن للرطوبة أن تغير مستويات التأين في البيئة وتسبب تغيرات في الأداء الكهرومغناطيسي. علاوة على ذلك، يمكن أن يؤثر وجود معدات أو أشياء من شأنها أن تتداخل مع تشغيل جهاز تحديد الهوية بموجات الراديو أيضاً على نطاق قراءة جهاز قراءة جهاز تحديد الهوية بموجات الراديو.

تطبيقات قارئات RFID

تُستخدم قارئات RFID على نطاق واسع في مجالات مختلفة بما في ذلك الخدمات اللوجستية والرعاية الصحية وشركات البيع بالتجزئة. بعض التطبيقات المهمة مذكورة أدناه:

• الخدمات اللوجستية: يمكن استخدام أجهزة قراءة RFID في إدارة المخزون وتتبع الأصول
• شركات البيع بالتجزئة: تشمل تطبيقات قارئ RFID في شركات البيع بالتجزئة تطبيقات قارئ RFID في شركات البيع بالتجزئة تطبيقات تسجيل خروج العملاء، وتطبيقات الأمن والتصريح
• الرعاية الصحية: في مجال الرعاية الصحية، يتم استخدام قارئات RFID لتحديد هوية المرضى وتتبع الأصول مثل أسرة الجراحة
• التصنيع: في مجال التصنيع، يمكن استخدام قارئات RFID لمراقبة الجودة وتتبع مصدر المنتج

دور أجهزة قراءة الترددات اللاسلكية في إدارة البيانات

أدى استخدام قارئات RFID في تطبيقات الأعمال التجارية إلى زيادة كفاءة إدارة البيانات ومعالجة البيانات في الأعمال التجارية. عادةً ما تحتوي البيانات التي تتم قراءتها من علامات RFID على المواصفات الخاصة بالمنتج ومعلومات التعريف المتعلقة بالمنتجات. تُستخدم هذه البيانات لتحديد الهوية والترخيص والمتطلبات الأمنية. يزيد استخدام قارئات RFID من كفاءة وقابلية التوسع والدقة في عملية إدارة البيانات. كما أن استخدام قارئات RFID أسرع من استخدام البشر.

الخاتمة

في هذه المقالة، نناقش بإيجاز أهمية قارئات RFID ووظائفها الأساسية. تلعب قارئات RFID دورًا رئيسيًا في خدمة ومعالجة المعلومات التي يتم الحصول عليها من علامات RFID. كما أنها تساعد في تلبية متطلبات إدارة البيانات ومعالجتها في الأعمال التجارية. لذلك، يجب أن يفكر تجار التجزئة والشركات في استخدام أنظمة RFID في أنشطتهم التجارية.