دانلود پایان نامه درمورد موتورهای جستجو، مدیریت اطلاعات، کتابخانه مرکزی

با شرکت راه آهن شهری فرق دارد) برای نخستین بار از برچسب RFID در فروشگاهی واقع در دوئیس بورگ (آلمان) به جای “بارکد” استفاده کرد اما چون با اعتراض فعالان حقوق بشر مواجه شد، تا اواخر ۲۰۰۴، توسعه آن را مسکوت گذاشت. در سال ۲۰۰۳ درون کارت‌های شناسایی افراد از آن استفاده شد. در سال ۲۰۰۵ و با تزریق تراشه‌ی آن زیر پوست انسان برای شناسایی افراد از RFID استفاده شد. در سال ۲۰۰۶ م، کتاب‌های کتابخانه مرکزی شهر مونیخ (آلمان) مجهز به برچسب RFID شد و از ” کتابخانه هوشمند” بهره برداری شد. در همین سال کالاهای بسیاری در سراسر جهان مجهز به RFID شدند و از RFID در زندان ها، بیمارستان ها، مدیریت اموال اداری (به جای برچسب کالا) استفاده شد. در سال‌های اخیر فناوری RFID مورد توجه بسیاری از خرده‌فروشان، تولید کنندگان و مدیران زنجیره تامین قرار گرفته است[18].
هم اکنون اصلی‌ترین کاربرد مدرن RFID در فروشگاه‌های زنجیره‌ای وال‌مارت48، وزارت دفاع امریکا، پراکتر و گمبل و گروه متروی اروپا است. پس همان‌طور که مشخص است، RFID به گونه‌ای پرشتاب در حال پیشرفت است و تمامی نقاط کره زمین راه پیدا کرده است و در اینده شاهد آن خواهیم بود که هر شی‌ای که مجهز به RFID باشد را می‌توان در موتورهای جستجو یافت[19].

۲-۲- RFID چگونه کار می‌کند؟
تگ یا دستگاه فرستنده خودکار، شامل یک مدار الکترونیکی است که به شی موردنظری که لازم است دارای یک کد شناسایی باشد، متصل می‌گردد. زمانی که نزدیک و یا در محدوده کدخوان قرار می‌گیرد، میدان مغناطیسی تولید شده توسط کدخوان باعث فعال شدن تگ می‌گردد. در ادامه، تگ بطور پیوسته اقدام به ارسال داده از طریق پالس های رادیویی می نماید و در نهایت داده توسط کدخوان دریافت و توسط نرم افزارهای مربوطه نظیر برنامه هایERP49 و SCMS50پردازش می‌گردد[20].
شکل ذیل نحوه‌ی انجام فرآیند فوق را نشان می‌دهد.

شکل ۲-۱: نحوه‌ی کار RFID

۲-۳- RFID، فناوری و روش های دسته بندی کردن RFID
برای فهم این که RFID چگونه کار می کند و برچسب های RFID چگونه می توانند به اجزای فرعی تقسیم شوند، این مطلب اهمیت پیدا می کند که RFID چه کارهایی را می تواند انجام دهد و از انجام دادن چه کارهایی عاجز است. در بخش زیر یک نظر اجمالی بر روی اساس سیستم های RFID و روش های دسته بندی برچسب های RFID به منظورفهم کامل فرصت هایی که RFID برای ما فراهم خواهد کرد، خواهیم داشت.
در کل RFID زیرساختی جهت شناسایی اشیا، جمع‌آوری اشیا و مدیریت داده‌های مربوط به اشیا را فراهم می‌کند. زیرساخت فوق مشتمل بر مجموعه‌ای از فناوری‌های حامل داده و محصولاتی است که به مبادله داده بین حامل و یک سیستم مدیریت اطلاعات از طریق یک لینک فرکانس رادیویی کمک می‌نماید. تگ‌های RFID با استفاده از یک فرکانس و بر اساس نیاز سیستم (محدوده خواندن و محیط)، پیاده‌سازی می‌گردند. تگ‌های غیرفعال، توان لازم جهت انجام عملیات را از میدان تولیدشده توسط کدخوان می‌گیرند. کدخوان RFID، معمولا به یک رایانه متصل می‌شود و دارای نقشی مشابه با یک اسکنر کد میله‌ای51 است. مسئولیت برقراری ارتباط لازم بین سیستم‌های اطلاعاتی و تگ‌های RFID بر عهده تگ‌خوان است .[21]

شکل ۲-۲: نمونه‌ای از تگ RFID

طرح اولیه عمومی RFID شامل یک برچسب RFID، یک برچسب خوان و یک سیستم پشتیبانی که تمام اطلاعاتی را که به وسیله تگ‌خوان تولید شده را ثبت و مدیریت می کند و آن ها را بر اساس خوانده های تاریخی و اطلاعات اضافه شده دسته‌بندی می کند، است. برچسب RFID خود شامل یک تراشه کوچک و یک آنتن است. تراشه با توجه به ذخیره مطلوب اطلاعات اصلی و تامین اطلاعات اضافی در اندازه های گوناگون وجود دارد. آنتن به منظور تبدیل امواج رادیویی به نیروی الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد، بنابراین برچسب می تواند داده هایی را که روی ریز تراشه جمع آوری شده را ارسال کند. سپس این داده ها توسط آنتن به برچسب خوان انتقال داده می شود[20].

شکل ۲-۳: نمونه‌ای از کدخوان با برد ۱۰۰ متر

برچسب ها می توانند به روش های گوناگون دسته‌بندی شوند. آن ها می توانند بر اساس روش تامین نیروی‌شان به برچسب‌های غیرفعال، نیمه‌فعال و فعال دسته‌بندی شوند. برچسب های غیر فعال کاملا به امواج رادیویی برای تامین نیرو تکیه دارند. این برچسب ها در صورت وجود امواج رادیویی، تنها از چند متری قابل خوانده شدن هستند. برچسب های غیر فعال ساده ترین برچسب‌های موجود هستند و به دلیل این که به مراتب از دیگر برچسب ها ارزانتر هستند، زمانی که قطعه های زیادی نیاز به برچسب زدن دارند، مورد استفاده قرار می گیرند[20]. با توجه به‌اینکه تگ‌های غیرفعال توان لازم جهت ارسال داده از بررسی کننده‌ی خود می‌گیرند، این کدخوان‌ها لازم است توان مناسبی داشته باشند. این تگ‌ها حافظه‌ی به مراتب کمتری نسبت به تگ‌ها فعال دارند (در حد چندین کیلوبایت) [21]. برچسب های نیمه فعال یک باتری کوچک دارند که برای ذخیره سازی داده ها یا برای افزایش مسافتی که برچسب بتواند اطلاعات مورد نظر را بخواند مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع از برچسب ها نیز وابسته به منبع انرژی‌شان هستند که داده ها و اطلاعات ذخیره شده درونشان را توسط امواج رادیویی برای خواننده ارسال می کنند. رایج ترین و معمول ترین کاربرد برای این نوع برچسب، نصب آن بر روی خون و کالای فاسد شدنی و مرتبط کردن آن با یک حسگر می‌باشد که برای مثال درجه حرارت یا رطوبت را اندازه گیری می کند. خون در فاصله انتقال از بانک خون به یک بیمار برچسب زده می شود. احتیاج است که درجه حرارت این خون به دقت اندازه گیری و کنترل شود. زیرا یک بار بالا رفتن درجه حرارت باعث می شود خون غیر قابل استفاده گردد. می توان کالاهای فاسد شدنی را به منظور اندازه گیری و کنترل درجه حرارت و رطوبتی که در معرض آن قرار دارند برچسب زد. این موضوع می تواند کیفیت محصولات را بهبود بخشیده و از ورود کالاهایی که در معرض درجه حرارت بالا قرار گرفته اند به انبار جلوگیری کند. برچسب های فعال توسط انرژی که از جانب خودشان تامین می شود فعالیت می کنند و می توانند به طور پیوسته داده هایشان را منتشر کنند[20]. برای همین دلیل، تگ‌های فعال قادر به برقراری ارتباط با بررسی کننده‌هایی می‌باشند که دارای قدرت کمتری هستند و می‌توانند اطلاعات را تا محدوده‌ی بیشتری نیز ارسال نمایند (به عنوام مثال ده‌ها متر). علاوه بر این، تگ‌های فعال عموما دارای حافظه‌ی بیشتری نیز می‌باشند. تگ‌های فعال در مقام مقایسه نسبت به تگ‌های غیرفعال بزرگ‌تر بوده و از پیچیدگی بیشتری نیز برخوردارند. همین موضوع باعث شده است که هزینه‌ی تولید آنان بالا باشد. عمر مفید باطری موجود در تگ‌های فعال، دو تا هفت سال پیش‌بینی می‌گردد[21]. تفاوت بین برچسب های نیمه فعال و فعال این است که برچسب های نیمه فعال توان و قدرت ارسال داده هایشان را ندارند و فقط می توانند از باتری داخلی برای توسعه دادن به محدوده خوانده شدن استفاده کنند. همچنین این برچسب ها برای تامین کردن انرژی به منظور پخش و انتشار اطلاعات به تگ‌خوان‌ها احتیاج دارند. در صورتی که برچسب های فعال به تگ‌خوان فقط جهت دریافت داده ها احتیاج دارند. این برچسب ها پیچیده تر و بسیار گران تر از برچسب های غیر فعال هستند. اما می توانند تا فاصله صد متری خوانده شوند و خوانایی بهتری دارند، مخصوصا هنگامی که در یک زمان خاص برچسب های بیشتری احتیاج به خوانده شدن دارند[20].
همچنین برچسب های RFID می‌توانند بر اساس نوع حافظه، فقط قابل خواندن، خواندن یا نوشتن و یا ترکیبی از هر دو نوع حافظه‌شان دسته‌بندی شوند. برچسب‌های فقط قابل خواندن تنها می توانند خوانده شوند و نمی‌توانند به روز شوند یا تغییر پذیرند و ظرفیت حافظه اضافی برای ذخیره کردن داده‌های اضافی ندارند. همچنین این برچسب های فقط قابل خواندن ساده ترین و ارزان ترین برچسب های موجود هستند و برای کالاهای مسطح مفید هستند. تگ‌هایی از این نوع همانند کدهای میله‌ای می‌باشند که فقط یک‌بار برنامه‌ریزی می‌گردند (توسط یک تولید کننده). این نوع تگ‌ها معمولا با حجم اندکی داده نظیر شماره سریال و یا شماره قطعه که به صورت ثابت می‌باشند، برنامه‌ریزی می‌گردند و می‌توان آنان را به سادگی با سیستم‌های موجود کدمیله‌ای تلفیق کرد. برچسب های خواندنی یا نوشتنی می توانند در هر زمانی بازنویسی یا به روز شوند. تراشه می‌تواند به طور کامل بازنویسی شده و بنابراین در صورت لزوم می تواند دوباره استفاده گردد. در این نوع تگ‌ها امکان ذخیره حجم بالایی از اطلاعات وجود دارد. تگ‌های ذکر شده از حافظه‌هایی با قابلیت آدرس‌دهی استفاده می‌نمایند که می‌توان به راحتی با آدرس دهی مناسب، محتویات موجود در هر مکان حافظه را تغییر داد. برچسب های RFID ای که ترکیبی از هر دو هستند، اغلب در برچسب های نیمه فعال استفاده می‌شوند[22].
با توجه به این ویژگی مهم، این‌گونه تگ‌ها را می‌توان به منزله‌ی بانک‌های اطلاعاتی سیار در نظر گرفت که اطلاعات پویا و مهمی توسط آنان حمل می‌گردد. با توجه به کاهش هزینه تولید این گونه تگ‌ها در سالیان اخیر و کاربرد گسترده‌ی آنان، استفاده از سیستم‌های RFID هم‌چنان روندی رو به رشد را با سرعت بالا طی می‌نماید[20].
آخرین روش برای دسته بندی برچسب ها، دسته بندی بر اساس فرکانس رادیویی که در آن عمل می کنند، می باشد. برچسب ها می توانند به عنوان برچسب های فرکانس پایین (LF)، فرکانس بالا (HF)، فرکانس بسیار بالا (UHF) و برچسب های فرکانس ریز موج دسته بندی شوند. فرکانس در عملکرد برچسب، محدوده خواندن و سرعت انتقال از برچسب خوان را تعیین می کند. برچسب‌هایی که در فرکانس‌های بالاتر و مسافت‌های بیشتر قابل خوانده شدن باشند، برچسب های سریع تری هستند. البته در فرکانس‌های بالاتر، احتمال منحرف شدن موج بالاتر می‌رود[22]. مهم‌ترین عامل اختلاف بین تگ‌ها، فرکانس کار آن‌ها می‌باشد. فرکانس‌های پایین حدود صدکیلوهرتز و فرکانس‌های بالا چند گیگاهرتز را شامل می‌شود. بر اساس فرکانس مورد استفاده، ارتباطی تگ یا تگ‌خوان نیز تعیین می‌شود: فرکانس‌های پایین‌تر برد کمتری را پشتیبانی می‌کنند. عملکرد تگ‌ها در مجاورت مواد فلزی و مایع‌ها با توجه به فرکانس تغییر می‌کند و تگ‌های فرکانس پایین، عملکرد و برد بهتری در مجاورت مایع‌ها و فلزها دارند. معمولا هر تگ RFID دارای مقداری حافظه (چند ده بیت تا چند کیلوبیت) برای ذخیره‌سازی اطلاعات است که قابلیت نوشتن و خواندن را دارا هستند. جدول ذیل فرکانس متداول RFID را به همراه برد ارتباطی و قیمت حدودی و کاربرد نمونه به اختصار نشان می‌دهد. در باندهای فرکانس پایین، محدوده خواندن تگ‌های غیرفعال با توجه به بهره ضعیف آنتن چیزی بیش از یک متر نمی‌باشد. کارآئی سیستم های RFID متاثر از سطوح نم دار و يا آبکی است . سیگنال های HF نسبت به سیگنال های میکروویو و UHF دارای قابلیت نفوذپذیری بهتری در آب و سایر مایعات می‌باشند . طول موج های کوتاه تر UHF دارای استعداد بیشتری جهت جذب در آب می‌باشند. به همین دلیل است که اغلب از تگ‌های HF برای برچسب گذاری مواد مایع استفاده می‌گردد . در چنین مواردی می‌توان از تگ‌های UHF نیز استفاده کرد ولی محدوده موثر خواندن آن به‌طرز محسوسی کاهش خواهد یافت. محیط های فلزی بر روی تمامی فرکانس های RFID تاثير می‌گذارند . سیگنال های فرکانس راديويی قادر به عبور از فلزات نمی‌باشند و در مواردی که مواد فلزی در مجاورت آنتن کد خوان و یا آنتن تگ قرار بگیرند، رفتار سیستم دستخوش تغییرات عمده‌ای می‌گردد. سیستم‌های RFID مستعد تداخل امواج از سایر سیستم‌های رادیویی می‌باشند . سیستم‌های RFID که در باند LF عمل می‌نمایند، در معرض این آسیب می‌باشند . قابل ذکر است که فرکانس‌های LF ، تحمل اتلاف در مسیر زیاد و یا تضعیف خیلی کم در مسافت های کوتاه را ندارند ( در مقام مقایسه با فرکانس های بالاتر ). این بدان معنی است که سیگنال های