آر اف آی دی (RFID) که مخفف عبارت Radio Frequency Identificationبه معنی شناسایی از طریق فرکانس رادیویی است، در واقع سیستم استفاده از امواج رادیویی برای خواندن و کسب اطلاعات ذخیره شده در یک تگ متصل به یک جسم است.

در دهه های اخیر، بعد از همگانی شدن استفاده از رایانه ها و همچنین احساس نیاز به اتوماسیون فرآیندهایی که تا کنون به صورت دستی و انسانی انجام می شد، تبدیل وقایع و موجودیت های فیزیکی به داده ها و اطلاعات قابل پردازش توسط رایانه، بر عهده سیستم های شناسایی خودکار یا Auto ID است. هدف اکثر سیستم های شناسایی خودکار، افزایش بهره وری، کاهش خطا در هنگام ورود اطلاعات و آزاد کردن زمان کارکنان برای انجام کارهای مهم تر مثل سریس دهی به مشتریان است.

تا به حال فناوری های مختلفی در حوزه شناسایی خودکار طراحی و پیاده سازی شده است: استفاده از بارکدها، کدهای دو بعدی، کارت های هوشمند، سامانه های انگشت نگاری، آر اف آی دی (RFID)، سامانه های شناسایی با قرنیه چشم و صدا و ……

مزایای تکنولوژی آر اف آی دی (RFID) جهت افزایش سرعت و دقت در کلیه فرآیندهائی که نیاز به شناسائی دارد به حدی است که امروزه بسیاری از فروشگاه های زنجیره ای مطرح مانند «والمارت» و «مک دونالد» و همچنین سازمان های مهمی مثل وزارت دفاع ایالات متحده آمریکا اقدام به انجام پروژه های بزرگ جهت بهره گیری از این تکنولوژی جهت تسریع و بهبود فرآیندهای خویش را دارند. قرارداشتن آر اف آی دی در فهرست 10 تکنولوژی برتر دنیا در پنج سال گذشته خود گواهی دیگر بر اهمیت روزافزون این تکنولوژی در زمینه های مختلف زندگی بشر می باشد.
آر اف آی دی (RFID) با استفاده از ارتباطات مبتنی بر فرکانس های راديويی امکان شناسايی خودکار ، رديابی و مديریت اشياء ، انسان و حيوانات را فراهم می نماید. عملکرد آر اف آی دی وابسته به دو دستگاه تگ و خوانش گر است که جهت برقراری ارتباط بين يکديگر از امواج راديويی استفاده می نمایند.

تگ های آر اف آی دی (RFID)، تکنولوژی ای که زمانی فقط به ردیابی گاوها محدود می شد، الان در حال ردیابی همه نوع محصول در تمام دنیاست. بسیاری از تولیدکنندگان از این تگ ها برای ردیابی محل محصول از زمانی که تولید می شوند تا زمانی که در قفسه های فروشگاه برای فروش قرار می گیرند، استفاده می کنند. در مقاله اول از سری مقالات «آر اف آی دی چگونه کار می کند» به جایگزین شدن تدریجی بارکدهای UPC با فناوری آر اف آی دی در فروشگاه های بزرگ پرداختیم.

RFID (آر اف آی دی) چگونه کار می کند؟ | قسمت اول

در بخش دوم از این سری مقالات دو نوع عمده تگ های آر اف آی دی را مورد بررسی قرار دادیم و ساختار آن ها را مرور کردیم، اشاره کردیم که در اصل تگ های RFID برای ردیابی کردن موارد بزرگ مثل گاوها، ماشین هایی که از ریل راه آهن رد می شوند و بار مسافران هواپیما که مسافت های طولانی را طی می کنند مورد استفاده قرار می گرفتند. این تگ های اصلی که به آن ها inductively coupled RFID tags گفته می شود سیستم های پیچیده ای متشکل از کویل فلزی، آنتن و شیشه هستند.

Inductively coupled RFID tags از یک میدان مغناظیسی که توسط دستگاه خوانش RFID تولید می شود، نیرو می گیرد. جریان الکتریکی یک جز الکتریکی و یک جز مغناطیسی دارد که به آن الکترومغناطیس می گویند. به همین خاطر، شما می توانید با الکتریسیته یک میدان مغناطیسی ایجاد کنید و همچنین شما می توانید با یک میدان مغناطیسی جریان الکتریکی درست کنید. نام inductively coupled از همین فرآیند می آید. میدان مغناطیسی یک جریان را در سیم القا می کند. تگ های Capacitively coupled بعدها در جهت پایین آوردن هزینه تولید شدند. این ها تگ هایی بودند که کاملا قابل عرضه بودند و روی کالاهای ارزان تر نصب می شدند و به نوعی مثل بارکدها مورد استفاده جهانی قرار گرفتند. در این تگ ها به جای کویل فلزی و به منظور انتقال داده از جوهر کربن رسانا استفاده شده است. جوهر بر روی برچسب های کاغذی چاپ می شد و توسط دستگاه های خوانش خوانده می شد.

RFID (آر اف آی دی) چگونه کار می کند؟ | قسمت دوم

در قسمت سوم تگ های اکتیو، نیمه پسیو و پسیو آر اف آی دی (RFID) را بررسی کردیم. تگ های آر اف آی دی فعال و نیمه پسیو از باتری های داخلی برای تقویت مدارهای خود استفاده می کنند. یک تگ اکتیو در واقع از باتری خود برای فرستادن امواج رادیویی به دستگاه خوانش استفاده می کند، در حالی تگ های نیمه پسیو برای تامین انرژی مورد نیازش به خود دستگاه خوانش وابسته است. از آن جایی که این تگ ها سخت افزار بیشتری نسبت به تگ های آر اف آی دی پسیو دارند، گران تر هم هستند. تگ های نیمه پسیو و اکتیو برای اقلام گران قیمت که از فواصل طولانی تر خوانده می شوند، مورد استفاده قرار می گیرند. این تگ ها فرکانس های بالا از 850 تا 950 مگاهرتز را ساطع می کنند که می توانند از فاصله 100 پا (حدود 30.5 سانتی متر) یا حتی کمی بیشتر خوانده شوند. اگر نیاز باشد که این تگ ها از فاصله دورتری خوانده شوند، باتری ها اضافه می تواند دامنه خوانش تگ را حتی تا 100 متر افزایش بدهد.

تگ های پسیو آر اف آی دی به طول کلی از دستگاه خوانش (reader) به عنوان منبع تغذیه استفاده می کنند. این تگ ها از فاصله تقریبا 20 پا (6 سانتی متری) خوانده می شوند. این تگ ها هزینه تولید پایین تری دارند که به این معناست که می توان از این تگ ها برای کالاهای ارزان قیمت تر استفاده کرد. در حالی که روی یک خودرو تگ آر اف آی دی اکتیو نصب می شود، روی یک بطری شامپو از تگ پسیو استفاده خواهد شد.

RFID (آر اف آی دی) چگونه کار می کند؟ | قسمت سوم

در قسمت چهارم از این سری مقالات بررسی کردیم که اگر زمانی فرا برسد که قیمت این تگ ها ارزان شده باشد و برای همه در دسترس باشد چه اتفاقی خواهد افتاد؟ آن چه قابل پیش بینی است این است که استفاده از ایتن تگ ها به سرعت در صنایع و کسب و کار مختلف رواج پیدا خواهد کرد و در تار و پود زندگی ما رخنه خواهند کرد. ن وقت شاهد شبکه ای از بسته های هوشمند خواهیم بود که هر محصولی در هر مرحله از چرخه فروش قابل ردیابی خواهد بود. قفسه های فروشگاه ها پر از محصولاتی خواهد شد که با برچسب های هوشمندی علامت گذاری شده اند که مسیر آن ها از لحظه خرید تا به سطل آشغال افتادن را نشان می دهد. خود قفسه ها به صورت بیسیم با شبکه ارتباط برقرار می کنند. این تگ ها در این شبکه بزرگ ردیابی محصولات، فقط یک بخش کوچک خواهند بود.

RFID (آر اف آی دی) چگونه کار می کند؟ | قسمت چهارم

قسمت پنجم به معرفی فناوری NFC یا Near Field Communication و استفاده از آن ها در گوشی های هوشمند اختصاص داشت. همان طور که از نامش بر می آید مجموعه ای از استانداردهای مخابرات بی سیم در فاصله های بسته و کوتاه است. تلفن های هوشمند و یا گجت هایی که از امکان اِن‌اف‌سی برخوردارند می توانند به سادگی اطلاعات را بین خود جابه‌جا کنند.

تکنولوژی NFC، تکنولوژی جالبی است چرا که نسل بعدی پرداخت را با اضافه کردن یک لایه جدید امنیتی ارائه کرده است. بعضی از کارت های اعتباری دارای تراشه های NFC درون خودشان هستند. این سیستم شبیه همان چیزی است که در گوشی های هوشمند اتفاق می افتد.

دستگاه های NFC می تواند تگ های پسیو آر اف آی دی را بخواند و اطلاعاتی که در آن ها وجود دارد را بازگشایی کند. این تکنولوژی در تبلیغات جدید هم به کار می رود.

RFID (آر اف آی دی) چگونه کار می کند؟ | قسمت پنجم

در قسمت ششم روی موضوع استفاده از فناوری آر اف آی دی (RFID) در فرودگاه های دولتی و صدور پاسپورت الکترونیکی اختصاص داشت که البته امروزه علاوه بر آمریکا، در بسیاری از کشورهای دیگر از جمله انگلستان، سنگاپور و … هم صادر می شود و مورد استفاده قرار می گیرد. در تاریخ 14 آگوست سال 2006، وزارت امور خارجه ایالات متحده شروع به صدور پاسپورت ها الکترونیکی یا e-passports کرد.

بعد از حملات تروریستی 11 سپتامبر 2001 بود که وزارت امنیت ملی ایالات متحده (DHS) پیشنهاد داد که برای شهروندان این کشور و به عنوان یک مقیاس امنیت در سفرهای هوایی، امنیت فرودگاه ها و امنیت مرزها پاسپورت الکترونیکی صادر شود. پاسپورت الکترونیکی معیارهای امنیت را بالا می برد. یک شماره معرف چیپ، امضای دیجیتال و عکسی که به عنوان یک معرف بیومتریک شناخته می شود، امکان جعل این نوع پاسپورت ها را تقریبا غیرممکن می کند.

پاسپورت الکترونیکی قطعا امنیت را افزایش خواهد داد، اما با این میزان از اطلاعاتی که در این نوع پاسپورت ذخیره شده است، حجم نگرانی ها در زمینه این که این اطلاعات قابل دزدی هستند هم رو به افزایش است. مشروح این مقاله را در لینک زیر می توانید مطالعه کنید.

RFID (آر اف آی دی) چگونه کار می کند؟ | قسمت ششم

در بخش هفتم به مبحث مهم، جالب و چالش برانگیز «میکروچیپینگ» یا کاشت چیپ در بدن انسان ها و حیوانات پرداختیم. امروزه کاشت چیپ در حیوانات مساله جدیدی نیست. کشاورزان سال هاست که با استفاده از سیستم آر اف آی دی (RFID) احشام را ردگیری می کنند، اما کمپانی ها جدیدا در حال تبدیل کردن کاشت چیپ در حیوانات به یک بیزینس بزرگ هستند و برخی از آن ها هم در حال ارائه دادن راه هایی برای کاشت چیپ انسانی هستند.

سیستم های بازیابی حیوان خانگی با RFID بر پایه میکروچیپ هایی بسیار کوچک به اندازه دانه برنج استوار است که اطلاعات مربوط به صاحب حیوان خانگی و گاهی اوقات سوابق پزشکی خود حیوان را در خود جای داده است. امروزه دامپزشکان حیوانات خانگی گمشده را با دستگاه های خوانش آر اف آی دی اسکن می کنند تا ببینند مییکروچیپ دارد یا نه.

امروزه سیستم های ریکاوری حیوانات خانگی مختلفی وجود دارد و به تبع آن انواع مختلفی میکروچیپ وجود دارد. جامعه انسانی کشور آمریکا در حال کار بر روی پروژه ای در مورد ساخت یک دستگاه بین المللی خوانش RFID است که با استفاده از آن دامپزشکان بتوانند میکروچیپ های حیوانات خانگی را فارغ از این که آن را چه کمپانی ای در چه سالی ساخته است، بخوانند. در ماه نوامبر سال 2005، جورج بوش رییس جمهور آمریکا لایحه ای را امضا کرد که در آن مقرر شد یک استاندارد برای میکروچیپ های حیوانات و یک پایگاه داده ملی برای ثبت اطلاعات صاحبان حیوانات خانگی تعریف شود. ادامه این مقاله جذاب را می توانید در لینک زیر بخوانید.

RFID (آر اف آی دی) چگونه کار می کند؟ | قسمت هفتم

در آخرین قسمت این سری مقالات به این نکته اشاره کردیم که مثل خیلی دیگر از فناوری ها، مردم از چیزی که متوجه آن نمی شوند، هراس دارند. در مورد RFID و شناسایی خودکار، مشتریان ترس های زیادی دارند که برخی از آن ها ممکن است موجه باشد. کاشت چیپ در بدن انساند Human Chipping نسبت به برچسب زنی محصولات، محل انتقادات بیشتری بوده است و منتقدان RFID از این هراس دارند که مبادا کاشت چیپ در بدن انسان اجباری شود. در حالی که ما بر روی این که بخواهند داخل بدن ما یا حیوان خانگی مان چیپ قرار بدهند، کنترل و انتخاب داریم، اما این قدرت تصمیم گیری را در مورد تگ های RFID که بر محصولات قرار داده می شود نداریم. در کتاب «چیپ های جاسوس: چگونه شرکت ها و کارخانه های بزرگ هر حرکت شما را با RFID تحت نظر می گیرند»، کاترین آلبریخت و لیز مک لنتیر بیشترین صحبت ها در زمینه این کارکردهای RFID انجام داده اند. آن ها توضیح داده اند که تگ های RFID چگونه می توانند عادت های شما را شناسایی کنند، حساب بانکی تان را رصد کنند و بدانند که شما در چه روزهایی از سال چه محصولاتی خریداری می کنید.

شاید توهم توطئه به نظر بیاید، اما هکرها ثابت کرده اند که برخی تگ های RFID از نظر امنیتی نفوذپذیر هستند. یعنی قابلیت ضددزدی آن ها را می توان به راحتی غیرفعال کرد و قیمت محصولات را تغییر داد. برای این که بخواهیم مطمئن شویم که هکرها نمی توانند به این تگ ها نفوذ کنند و فرکانس آن را با آنتن های فوق حساس بردارند، رمزگذاری قوی تری مورد نیاز است.

RFID (آر اف آی دی) چگونه کار می کند؟ | قسمت هشتم