RFID چیست + معرفی تگ های MIFARE
در سال های گذشته استفاده از Radio Frequency Identification که به اختصار به آن RFID می گوییم در صنایع گوناگون افزایش چشمگیری داشته است که از علل آن می توان به در دسترس بودن این تکنولوژی با هزینه اندک، خرابی های بسیار کم، هزینه های نگه داری کم و امنیت بالا اشاره کرد. یکی دیگر از مزایای این تکنولوژی در دسترس بودن آن در اندازه ها و شکل های گوناگون است که باعث می شود در بسیاری از کاربرد ها بتوان روی آن حساب ویژه ای باز کرد.
نمونه این کاربرد ها را ما در زندگی روزمه خود در بسیاری از تکنولوژی های اطراف خود دیده ایم که گاهی بدون توجه به آن ها از کنارشان عبور کرده ایم. نمونه این تکنولوژی را در کارت های شهروندی و کارت مترو است که به طور گسترده در حال استفاده است و همگی از راحتی کار با آن ها آگاه هستیم.
سوالی که مطرح می شود آن است که RFID چیست؟ در این تکنولوژی ما به کمک امواج فرکانسی که بین گیرنده و فرستنده رد و بدل می شود عملیات شناسایی، دسته بندی و ردیابی را انجام میدهیم که بر خلاف تکنولوژی های قدیمی تر مانند بارکد ها نیاز به دید مستقیم و ارتباط مستقیم بین فرستنده و گیرنده وجود ندارد. این تگ ها به دو دسته کلی تقسیم می شوند.
-
تگ های Active
این تگ ها برای کار نیاز به منبع تغذیه دارند که می‌تواند از برق و یا هر گونه باتری باشد اما همین استفاده از منبع تغذیه باعث شده است که کاربرد این نوع تگ ها به نسبت دسته دوم بسیار کمتر باشد.
-
تگ های Passive
این نوع تگ ها که بسیار هم رایج هستند بدون منبع تغذیه کار می کنند. نحوه کار این تگ ها بدین صورت است که از امواج ارسال شده توسط خواننده کارت ها برای تغذیه ماژول استفاده می شود. به نوعی فناوری های شارژ بیسیم که با آن ها آشنا هستیم برای راه اندازی این تگ ها استفاده شده است. باید به این نکته توجه داشت که این کارت ها در داخل خود باتری ندارند و به محض دور شدن خواننده کارت ها عملا توانایی انجام کاری را نخواهند داشت. اما هسته این کارت ها از چه قسمت هایی تشکیل شده است؟ جواب این سوال در تصویر زیر مشخص شده است. همانطور که پیداست این تگ ها شامل یک حلقه مسی هستند که به دور چیپ اصلی کشیده شده است و در نهایت دو سر این حلقه ها به چیپ متصل گردیده است.
بعد از دیدن ساختار داخلی این تگ ها مفهومی مطرح می شود که باید برای کار با این تگ ها به آن بسیار توجه کرد و آن مفهوم فرکانس است. همانطور که مشخص است برای درست کار کردن این تگ ها (ایجاد تغذیه مناسب) باید فرکانس های فرستنده و گیرنده همخوانی داشته باشند. این تگ ها در سه دسته کلی فرکانسی زیر در بازار موجود هستند.
- فرکانس پایین (LF) : این دسته از کارت ها در رنج فرکانسی بین 30KHz تا 500KHz هستند که به طور عموم روی فرکانس 125KHz در حال کار هستند. فاصله ای که میتوان با این کارت ها ارتباط برقرار کرد از 1 سانتی متر تا حدود 5 سانتی متر است.
- فرکانس بالا (HF) : این دسته از کارت ها در رنج فرکانسی بین 3MHz تا 30MHz هستند که به طور عموم روی فرکانس 56MHz در حال کار هستند. فاصله ای که می توان با این کارت ها ارتباط برقرار کرد از 1 سانتی متر تا حدود 10 سانتی متر است.
- فرکانس بسیار بالا (UHF) : این دسته از کارت ها در رنج فرکانسی بین 300MHz تا 690MHz هستند که به طور عموم روی فرکانس 433MHz در حال کار هستند. فاصله ای که می توان با این کارت ها ارتباط برقرار کرد می‌تواند تا چند متر نیز باشد که نمونه آن ها را در تگ ها پشت شیشه خودرو ها دیده ایم.
نمونه دیگری از تگ های RFID نیز وجود دارد که در فرکانس 2.45Ghz مایکروویو کار می کنند که در بازار بسیار کمتر پیدا می شوند اما بردی به مراتب بیشتر نیز دارند. باید توجه داشت که برد عنوان شده در کارت های فوق به صورت حدودی بوده و کاملا بستگی به میزان توان خواننده کارت ها دارد و باید این موضوع را حتما در نظر داشت.
باید توجه داشت که هر کارت RFID دارای یک کد شناسایی یکتا هست که به کمک آن کد می توان هر کارت را در بین تمامی کارت های دیگر خاص و یکتا کرد که در نتیجه آن می توان به کمک همین شناسه یکتا، محصولات و یا دارندگان کارت را از دیگر محصولات و یا افراد جدا کرد. همین امر باعث کاربرد بالای این تکنولوژی شده است.
تگ های MIFARE
یکی از پرکاربردترین تگ های RFID مدل MIFARE هستند که بسته به مدلشان دارای حافظه بوده که میتوان اطلاعات مد نظر از قبیل نام دارنده کارت یا میزان موجودی کار را روی آن ها ذخیره کرد. در جدول زیر انواع این کارت ها را مشاهده میکنید. نحوه کار با این کارت ها پیچیدگی های خاص خود را دارد که در دوره آشنایی کامل با فناوری RFID و MIFARE در مورد کار با این تگ ها به طور کامل توضیحاتی داده شده است و در عمل نیز از این کارت ها برای پروژه های گوناگون کمک گرفته شده است.
| Mifare 1K | Mifare 4K | Mifare Mini | Mifare Ultralight | Miare Ultralight C | |
| Operating Frequency |
13.56 MHz | 13.56 MHz | 13.56 MHz | 13.56 MHz | 13.56 MHz |
| EEPROM Size | 1024 byte (8192 bit) | 3720 byte (29760 bit) | 320 byte (2560 bit) | 64 byte (512 bit) | 192 byte (1536 bit) |
| Memory Organization | 16 sectors, 4 blocks of 16 bytes | 32 sectors, 4 blocks of 16 bytes 8 sectors, 16 blocks of 16 bytes | 5 sectors, 4 blocks of 16 bytes | 16 pages, 4 bytes per page | 48 pages, 4 bytes per page |
| Unique Serial Number (UID) | 4 byte (32 bit) | 4 byte (32 bit) | 4 byte (32 bit) | 7 byte, cascaded |
7 byte |
| RF Interface | ISO 14443A | ISO 14443A | ISO 14443A | ISO 14443A | ISO 14443A |
| Data Retention (years) | 10 | 10 | 10 | 5 | 5 |
| Write Endurance (cycles) | 100,000 | 100,000 | 100,000 | 100,000 | 100,000 |
| Read/Write Range | 3.8 cm | 3.8 cm | 3.8 cm | 3.8 cm | 3.8 cm |
باید توجه داشت که این کارت ها به علت داشتن حافظه، توانایی تغییر اطلاعات را دارند و همین امر باعث شده است که برای مصارف پرداخت هزینه مورد توجه قرار گیرند که باعث به وجود آمدن نگرانی هایی در زمینه امنیت شده که این مشکل نیز توسط کلید های دسترسی که در داخل کارت ها قرار داده شده حل گردیده است.
بدین صورت که ارائه دهنده سرویس برای کارت های خود کلید های دسترسی یکتایی تعیین می کند که تنها خود سیستم از آنها آگاهی دارد. بنابرین شخص سوم بدون داشتن این کلید های دستری، اجازه خواندن و یا نوشتن اطلاعات را روی این کارت ها نخواهد داشت. همین امر را در کارت های مترو و شهروندی نیز شاهد هستیم که افراد دیگر بدون داشتن کلید های دسترسی توانایی نفوذ به کارت را نداشته و عملا امنیت سیستم به طور کامل تامین گردیده است. نمونه از از کاربردهای این تگ ها را در زیر مشاهده می کنید.
- انبارداری های پیشرفته
- رهگیری وسایل نقلیه
- سرویس دهی های متنوع به مشتریان
- کنترل سطوح دسترسی به افراد مختلف
- دریافت هزینه بابت خدمات ارائه شده به دارندگان کارت
- شناسایی افراد و دیافت سوابق توسط کارت ها
مقایسه RFID با تکنولوژی های دیگر
این تکنولوژی نیز مانند دیگر تکنولوژی ها یکتا نبوده و رقبایی نیز دارد که به عنوان یک مقایسه باید دو تکنولوژی بارکد ها و NFC را در نظر داشت. در جداول زیر می توانید مقایسه ای بین آنها داشته باشیم.
| بارکد | RFID |
| نیاز به دید مستقیم با بارکد وجود دارد | عدم نیاز به دید مستقیم خواننده و تگ ها |
| فاصله اندک بین خواننده و بارکد | فاصله می‌تواند تا چند متر افزایش یابد |
| اطلاعات فقط خواندنی هستند | میتوان اطلاعات روی کارت ها را به روز کرد |
| بدون نیاز به منبع تغذیه | می‌تواند به منبع تغذیه نیاز داشته باشد |
| خواندن اطلاعات به 0.5 ثانیه زمان نیاز دارد | خواندن اطلاعات در کمتر از 100 میلی ثانیه |
| باید در خارج محصول چاپ گردد | می‌تواند در داخل محصول قرار داده شود |
| NFC | RFID |
| همه جهته | تک جهته |
| فاصله اندک تا چند سانتی متر | فاصله می‌تواند تا چند متر افزایش یابد |
| فرکانس 13.56 مگاهرتز | بازه فرکناسی متنوع عنوان شده |
| نمونه برداری غیر پیوسته | نمونه برداری پیوسته |
| نرخ خواندن اطلاعات تا 424Kbps | بسته به فرکانس نرخ تبادل اطلاعات متفاوت است |
| توان مصرفی کمتر از 15 میلی آمپر | توان مصرفی بسته به نوع تگ متفاوت است |
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.