تجهیزات RFIDروی خط تکنولوژی

RFID اکتیو و RFID پسیو (ACTIVE RFID vs PASSIVE RFID)

مقایسه RFID اکتیو و RFID پسیو

در این مقاله به معرفی سیستم‌های RFID اکتیو و RFID پسیو خواهیم پرداخت و ویژگی‌های هر یک را بیان می‌کنیم.
سیستم های RFID پسیو (Passive RFID) از تگ هایی بدون منبع داخلی استفاده می‌کنند و در عوض از انرژی الکترومغناطیسی منتقل شده از قرائت‌گر RFID استفاده می‌کنند.
برچسب‌های پسیو RFID برای مواردی مانند ایجاد کنترل دسترسی، ردیابی پرونده‌ها، محاسبه زمان مسابقه، مدیریت زنجیره تأمین و موارد دیگر استفاده می‌شود.

در این مقاله می‌توانید نقش RFID در مدیریت زنجیره تامین را بررسی کنید.

به دلیل وجود قیمت پایین برچسب‌های RFID پسیو، استفاده از این تکنولوژی در بسیاری از صنایع توجیه اقتصادی خواهد داشت.
سیستم‌های RFID اکتیو بر خلاف پسیو از برچسب‌هایی استفاده می‌کنند که به طور مداوم سیگنال خود را پخش می‌کنند.
از برچسب‌های RFID اکتیو معمولاً  به منظور ردیابی مکان دقیق و به صورت درلحظه استفاده می‌شود؛
همچنین در محیط‌های پرسرعت مانند عوارضی خودروها استفاده می شود.
تگ‌های RFID فعال دامنه قرائت بسیار طولانی‌تری نسبت به تگ‌های RFID پسیو دارند؛
همچنین قیمت‌ها این تگ‌ها از برچسب‌های RFID پسیو بیشتر است.

(RFID پسیو) Passive RFID

به طور کلی، سیستم RFID منفعل و یا پسیو از سه بخش اصلی قرائت‌گر RFID، آنتن RFID و تگ RFID تشکیل شده است.
برخلاف تگ‌های RFID فعال، تگ‌های RFID منفعل فقط دو مؤلفه اصلی دارند؛ چیپ و آنتن یا مدار (IC)
همانطور که از نام آن پیداست، برچسب‌های منفعل منتظر دریافت سیگنال از قرائت‌گر RFID هستند؛
قرائت‌گر انرژی را به آنتن می‌فرستد و آن، انرژی را به موج RF که به منطقه قرائت فرستاده می‌شود، تبدیل می‌کند.
هنگامی که برچسب در داخل محدوده قرائت، خوانده می‌شود، آنتن‌های داخلی تگ RFID انرژی را از امواج RF دریافت می‌کنند؛
انرژی از آنتن برچسب به IC و تراشه منتقل می‌شود تا سیگنال را به سیستم باز گرداند؛ به این کار BACKSCATTER گفته می شود.

همانطور که گفته شد، برچسب‌های RFID منفعل هیچ منبع انرژی داخلی ندارند و یک برچسب استاندارد RFID منفعل فقط از یک چیپ و آنتن داخلی تشکیل شده است؛
این ساختار پایه عموماً به عنوان یک INLAY RFID شناخته می‌شود.
انواع مختلفی از برچسب‌های RFID پسیو در بازار وجود دارند، اما به صورت کلی به دو دسته طبقه‌بندی می‌شوند:
INLAY و برچسب‌های سخت (HARD TAGS).
هارد تگ‌ها  از دوام بالایی برخوردار بوده و از جنس‌های مختلفی مانند پلاستیک، فلز، سرامیک و … ساخته شده‌اند؛
آنها در اندازه‌های متفاوتی به وجود می‌آیند و معمولا برای کاربردهای منحصر به فرد طراحی شده‌اند.
تگ‌های RFID را می‌توان در دسته‌بندی‌های مختلفی قرار داد؛ با این حال برخی از تگ‌ها در دویا چند گروه قرار می‌گیرند؛ از جمله موارد مهم تگ‌های RFID می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

تحمل درجه حرارت بالا توسط تگ‌های RFID اکتیو و RFID پسیو

نوعی خاص از برچسب‌های RFID پسیو برای مقاومت در برابر دماهای بسیار بالا طراحی شده‌اند و برای انواع کاربردها مانند ردیابی تجهیزات پزشکی با وجود قرارگیری در فرایند اتوکلاو استفاده می‌شوند.

تحمل شرایط سخت و دشوار

ردیابی و شناسایی موارد در محیط‌های باز مانند انبارهای نیاز به یک برچسبی با بدنه سخت دارند تا در برابر برف و یخ، گرد و خاک و یا حتی فشار زیاد مقاومت کند و تخریب نشود؛
در صورت آسیب دیدن تگ‌ها، احتمال قرائت آسیب می‌بیند.

اندازه‌های مختلف تگ‌های RFID اکتیو و RFID پسیو

به منظور ردیابی برخی از موارد لازم است از تگ‌های RFID در ابعاد متفاوتی استفاده شود؛
انتخاب اندازه مناسب یک تگ RFID از موارد مهمی است که می‌بایست هنگام پیاده‌سازی یک سیستم RFID بررسی شود.

متریال

اگر در یک پروژه نیاز به ردیابی موارد فلزی وجود داشته باشد، لازم است از برچسب‌های خاصی که متناسب با موارد فلزی (Metal TAGS) طراحی شده‌اند استفاده شود؛
در نتیجه انتخاب تگ‌ها متناسب با شرایط فیزیکی مواردی که نیاز است تا ردیابی شوند، بسیار مهم خواهد بود.
به طور مثال، متال تگ‌ها به طور خاص برای کاهش مشکلات RFID در فرکانس UHF در اطراف فلز طراحی شده‌اند.

محل قرارگیری تگ‌های RFID اکتیو و RFID پسیو

محل قرارگیری تگ‌های RFID بسیار حائز اهمیت است؛ چراکه محل قراگیری تگ‌های RFID می‌تواند در محدوده قرائت تاثیرگذار باشد و همچنین تگ‌‌گذاری باید به نحوی صورت گیرد که کمترین میزان آسیب، تگ را تهدید کند.

تگ RFID پسیو
تگ های RFID پسیو

 INLAYها معمولاً ارزان‌ترین انواع برچسب‌های RFID هستند که در پروژه‌های مختلف و با توجه کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.
INLAYها به سه گروه اصلی تقسیم می‌شوند؛
Dry Inlays و Wet Inlays و Paper Face Tags؛ در مقاله زیر می‌توانید با ساختارهای یک تگ RFID آشنا شوید

ساختار تگ‌های RFID اکتیو و RFID پسیو

لایه‌های رویی برچسب‌های RFID به طور معمول سفید رنگ بوده و برای چاپ موارد مختلف روی آن‌ها بسیار مناسب هستند
برچسب‌های RFID پسیو همگی در یک فرکانس عمل نمی‌کنند؛ سه فرکانس اصلی در این بخش وجود دارند که برچسب‌های RFID پسیو مبتنی بر آن‌ها عمل می‌کنند.
محدوده فرکانس همراه با موارد دیگری مانند نوع تگ‌ها، زاویه قرائت، اندازه تگ و غیره جزئیات یک پروژه RFID و میزان موفقیت آن را تعیین می‌کند.

۱۲۵ – ۱۳۴ KHZ- ) Low Frequency (LF))

طول موج بسیار طولانی با محدوده قرائت کوتاه در حدود ۱ تا ۱۰ سانتی متر؛ این فرکانس معمولاً در ردیابی حیوانات مورد استفاده قرار می گیرد زیرا میزان تاثیرپذیری آن از آب یا فلز بسیار کم است.

۱۳٫۵۶- MHZ  High Frequency (HF) & Near-Field Communication (NFC)

طول‌موج متوسط با محدوده قرائت معمول حدود ۱ سانتیمتر تا ۱ متر؛ این فرکانس با انتقال داده، مواردی که نیاز به برد قرائت زیادی ندارد را برای قرائت تحت پوشش قرار می‌دهند.

۸۶۵۹۶۰ –  MHZ–     Ultra High Frequency (UHF)

برچسب‌های UHF پسیو را می‌توان از یک فاصله‌ای در حدود ۱۰ – ۱ متر قرائت کرد، اما برچسب‌های UHF بزرگ‌تر می‌توانند در محدوده قرائت بیشتری نیز قرائت شوند و شرایط ایده‌الی را برای قرائت فراهم کنند.
این فرکانس معمولاً در زمان‌بندی مسابقه، ردیابی دارایی‌ها، ردیابی محصولات، ردیابی اسناد، ردیابی افراد و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد؛
چراکه تمامی این کاربردها معمولاً به بیش از یک متر محدوده قرائت نیاز دارند.
فرکانس‌های بالاتر دارای طول‌موج‌های کوتاه‌تر و با انرژی بالاتر هستند که محدوده قرائت بیشتری نیز دارند؛
علاوه بر این، هر چه فرکانس بالاتر باشد، مسائل بیشتری بر روی سیستم RFID تاثیرگذار خواهد بود؛ از جمله تاثیر زیاد آب و فلزات بر این بخش از فرکانس‌ها

مزایای RFID پسیو

  • برچسب‌های کوچک‌تر
  • برچسب‌های بسیار ارزان‌تر
  • برچسب‌های انعطاف‌پذیر و نازک‌تر
  • تنوع بیشتر برچسب‌های RFID در این دسته
  • عمر طولانی بدون نیاز به باطری

Active RFID

در سیستم‌های RFID فعال دو فرکانس اصلی وجود دارد. ۴۳۳ مگاهرتز و ۹۱۵ مگاهرتز.
اولویت کاربر، نوع برچسب یا شرایط محیطی معمولاً تعیین می‌کند که کدام فرکانس باید مورد استفاده قرار گیرد.
شرکت‌ها عموماً از سیستم‌های RFID فعال با فرکانس ۴۳۳ مگاهرتز بهره می‌برند، چراکه دارای طول‌موج بلندتری است و در نتیجه در قبال قرارگیری در کنار مواردی چون آب و فلز سازگار خواهد بود.

سیستم‌های RFID فعال نیز دارای سه بخش اصلی قرائت‌گر، آنتن و تگ RFID هستند.
تگ‌های RFID اکتیو دارای منبع انرژی خاص خود هستند؛ وجود باتری داخلی در آن‌ها، امکان ایجاد دامنه‌های قرائت بسیار طولانی و همچنین وجود حافظه‌هایی با ظرفیت زیاد را فراهم می‌کند.

تگ RFID اکتیو
تگ های RFID اکتیو

به طور معمول، برچسب های RFID اکتیو که توسط باتری تغذیه می شوند بین ۳ تا ۵  سال دوام می‌آورند؛
در صورتی که باتری از بین برود؛ برچسب RFID باید تعویض شود؛ اما با رشد بازار تگ‌های اکتیو، باتری‌های قابل تعویض گزینه مناسبی جهت صرفه‌جویی در هزینه‌ها خواهد بود.
به صورت کلی، دو نوع مختلف از برچسب‌های RFID فعال، یعنی Transponders و Beacons در دسترس هستند.

Transponders

در سیستمی که از یک فرستنده فعال استفاده می‌کند، قرائت‌گر (مانند سیستم‌های پاسیو) ابتدا یک سیگنال می‌فرستد و سپس یک فرستنده فعال یک سیگنال را با اطلاعات مربوطه ارسال می‌کند.
برچسب‌های RFID بسیار کارآمد هستند چراکه هنگامی که خارج از محدوده قرائت قرار گیرند، عمر باطری را حفظ می‌کنند؛
Transponders در سیستم RFID فعال معمولاً در سیستم‌های کنترل دسترسی و سیستم‌های پرداخت در عوارض به‌کار گرفته می‌شوند.

Beacons

در سیستمی که از برچسب فعال Beacon استفاده می‌کند، برچسب منتظر دریافت سیگنال از طرف قرائت‌گر نخواهد بود و اطلاعات مورد نیاز را هر ۳ تا ۵ ثانیه ارسال می‌کند.
از جمله کاربردهای استفاده از این نوع تگ‌ها می‌توان به استفاده در صنایع نفت و گاز و همچنین کاربردهای معدنی و ردیابی محموله‌ها اشاره کرد.
محدوده قرائت این نوع از تگ‌ها را می‌توان تا چند صد متر نیز تخمین زد؛
اما به منظور حفظ عمر باطری‌ها، ممکن است آن‌ها را روی یک قدرت انتقال پایین‌تر قرار دهند؛ در این حالت نیز محدوده قرائت این نوع تگ‌ها به حدود صد متر نیز می‌رسد.

به دلیل شرایط محیطی سخت مانند دما و رطوبت زیاد، اغلب برچسب‌های RFID اکتیو در یک بدنه سخت قرار گرفته‌اند؛
همچنین به دلیل اندازه باتری موجود در تگ و وجود مدارات و یک بدنه پایدار، تگ‌های RFID اکتیو، معمولاً بسیار بزرگ‌تر از تگ‌های پسیو هستند.
همچنین برخی از تگ‌های اکتیو ممکن است دارای سنسور‌هایی روی بدنه خود باشند تا پارامتر‌های محیطی از جمله سطح رطوبت، دما و دیگر شناسه‌های کلیدی را ردیابی کنند و این اطلاعات را در اختیار قرار دهند.

تگ RFID
تگ RFID
سرمایه‌گذاری بر روی تکنولوژی RFID اکتیو و RFID پسیو

تمامی ویژگی‌هایی که مطرح شد می‌تواند منجر به افزایش هزینه‌های یک پروژه RFID شود؛
اما، بازده سرمایه‌گذاری بر روی RFID و پیاده‌سازی آن ممکن است بسیار بالاتر سرمایه‌گذاری اولیه باشد؛
چراکه پیاده‌سازی این تکنولوژی منجر به جمع‌آوری مکانیزه اطلاعات خواهد شد؛
این اطلاعات می‌تواند یک کسب و کار  را به موفقیت نزدیک کند.
قیمت برچسب‌های RFID فعال، با توجه به مواردی چون میزان مقاوم بودن تگ‌ها و سایر ویژگی‌های مهم بسیار متفاوت است.

تگ‌‌های اکتیو معمولاً برای ردیابی دارایی‌ها و یا برای مواردی که آگاهی از مکان دقیق آن‌ها مورد نیاز است،
مانند؛ ظروف حمل و نقل و یا ماشین‌آلات استفاده می‌شوند.
در حالی که هر روزه کاربردهای جدید و متفاوتی برای سیستم‌های RFID اکتیو مطرح می‌شود اما به طور مثال می‌توان موارد زیر را به عنوان کاربردهای استفاده از این تکنولوژی مطرح کرد؛
این سیستم‌ها معمولاً گاز،حمل و نقل، ساخت‌وساز و تولیدات با ارزش بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند

مزایا تگ‌های RFID اکیتو
  • محدوده قرائت بسیار طولانی
  • افزایش توانایی‌های تگ اکتیو با استفاده از تکنولوژی‌های مکمل مانند سنسورها و GPS
  • وجود گزینه‌های مختلف در انتخاب این نوع تگ‌ها
تگ های RFID
تگ های RFID

در حالی که هر دو فناوری RFID اکتیو و RFID پسیو از فرکانس‌های رادیویی برای انتقال اطلاعات استفاده می‌کنند؛
اما هر کدام دارای تفاوت‌ها و ویژگی‌های منحصر به فردی هستند که به منظور بهره‌برداری در کاربردهای متفاوت استفاده می‌شوند.

نظرات خود را در خصص این تکنولوژی RFID اکتیو و RFID پسیو با ما در میان بگذارید و در صورت وجود هرگونه سوال و یا اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.

منبع: ATLAS RFID

مطالب مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *