تطور الاتصالات اللاسلكية
نحن نعيش اليوم في عصر التواصل، عصر بات فيه التواصل المستمر من الامور الاساسية سواء بين الناس فيما بينهم او بين الناس والاشياء او بين الاشياء والاشياء. والفضل كل الفضل يعود الى التطور التكنولوجي الهائل الذي حدث خلال العشرين سنة الماضية، حيث ان التكنولوجيا اليوم دخلت في جميع امور حياتنا سواء حياتنا الخاصة او اعمالنا ومشاريعنا، ولم يعد ممكن لاي شخص في هذه الايام ان يتخلف عنIOT_Tragging استعمال هذه التكنلوجيات، خاصة وان معدل تكلفة التكنلوجيات الحديث في انخفاض دائم ومستمر…
ان مجال التواصل بين الاشياء والاشياء (الآلات والآلات على سبيل المثال)، هو مجال كبير وجديد كلياً، وهذا المجال واعد جداً خاصة ان تطبيقاته تهم عالم الاعمال بشتى فئاته، وبناء على دراسات عديدة لا سيم دراسة اصدرتها مؤخراً Andreessen Horowitz المتخصصة في الاستثمارات المالية فان مجال التواصل بين الاشياء (Internet Of Things) سيكون واحد من اهم 16 مجال اعمال في السنوات العشرة القادمة.
لماذا التواصل بين الاشياء؟
ان تقنيات التواصل بين الاشياء تمكننا من تحويل الواقع الملموس الى واقع افتراضي، وبالتالي يجعلنا قادرين على ادارة الاعمال والموارد بشكل اسرع وابسط واكثر دقة، واتخاذ قرارات ممنهجة ودقيقة وجني عوائد واكتساب فرص… ان من ابسط واجمل الامثل لهذه التقنية على سبيل الذكر لا الحصر هي انه في حال تطبيقها في سوبرماركت فانه سيمكننا معرفة اماكن جميع السلع، كما وسيمكننا من جرد وفوترة السلع بسرعة ودقة عالية دون الضرورة الى الاحتكاك الملموس مع السلع او اي تدخل بشري، كما سيخبرنا النظام تلقائياً عن الرفوف التي نفذ منها السلع، ووضعية السلع (درجة حرارتها، ورطوبتها…).
ماهي تقينة تحديد الهوية بالموجات اللاسلكية؟
تقنية RFID هي تحديد الهوية بشكل تلقائي وبدون اي احتكاك ملموس او تدخل بشري، بالاعتماد على شريحة صغيرة مؤلفة من هوائي وشريحة الكترونية، يمكن ادراجها ضمن البضائع او الحيوانات او الانسان. من الجميل بهذه التقنية ان الشريحة لا تحتاج الى طاقة، حيث انها تحصل على طاقتها لاسلكياً من جهاز الاستقبال. يبلغ حجم الشريحة ما بين 5 ملم الى عدة سنتمتر، حسب كل تطبيق واحتياجاته، ويصل قدرة معالجة جهاز استقبال البيانات الى معالجة عدة مئات من الشرائح في الثانية الواحدة.
الفرق بين الـ RFID والـ NFC
ان كلا التقنيتين سواء تقنية RFID او الـ NFC هما تقنيات تحديد الهوية بالموجات اللاسلكية، الا ان الاختلاف الجوهري بينهما هو ان الـ NFC تعمل على نطاق او مسافة اصغر بكثير من تقنية RFID ، حيث ان تقنية NFC يصل لمدى يقارب الاربعة سنتمرات فقط، بينما تقنية RFID يصل مداها الى عدة امتار.
كما وانه يوجد اختلاف اخر مهم هو انه في تقنية NFC يمكن استخدام القارئ كشريحة تعريف والعكس صحيح. ان التردد المستخدم
في تقنية NFC هو 13.56 Mhz اما في تقنية الـ RFID فالتردد هو ما بين 860 Mhz الى 900 Mhz.
نجد ان تقنية NFC مستخدمة في مجالات تحتاج الى امن وخصوصية بشكل كبير، مثل الدفع عبر الهواتف الذكية وذلك مرده الى المدى القصير للقنية مما يجعلها اقل عرضه للعوامل المحيطة.
شرائح الـ RFID
شرائح الـ RFID هي عبارة عن دارة كهربائية متناهية موصولة بهوائي صغير وتحتوي ايضا على ذاكرة ذات سعة تخزين قليلة (حوالي 512 bits)، يمكن ادراجها ضمن البضائع او الحيوانات او الانسان. من الملفت ان بعض الشرائح لا تحتاج الى طاقة، حيث انها تحصل على طاقتها لاسلكياً من جهاز الاستقبال. يبلغ حجم الشريحة ما بين 5 ملم الى عدة سنتمتر، حسب كل تطبيق واحتياجاته.
يوجد العديد من انواع شرائح الـ RFID:
الشرائح الخاملة، والشرائح النشطة. كل منهما نوع مختلف من الشرائح، فالاولى اي الشرائح الخاملة لا تحتاج الى اي مصدر للطاقة وتستمد طاقتها من المواجات الصادرة من القارئ، وبالتالي فان مدى هذه الشرائح يصل الى عدة امتار فقط (حوالي 15 متر).
اما النوع الثاني اي الشرائح النشطة، فهي شرائح مزودة ببطارية كمصدر للطاقة لها، بالتالي يمكن ان يصل مداها الى مئات الامتار، كما ويمكن ادراج مستشعرات ضمنها. عند تحديد النوع المرغوب استخدامه من الشرائح يجب الاخذ بالحسبان العديد من العوامل اهمها ان الشرائح النشطة اكثر كلفة من تلك الخاملة، كما وانها تحتاج الى صيانة دورية، واحجامها اكبر من تلك الخاملة.
قارئ الـ RFID
قارئ الـ RFID هو عبارة عن مرسل ومستقبل للمواجات اللاسلكية، يتم التحكم به من خلال معالج دقيق. ويستخدم القارئ هوائي لارسال واستقبال الموجات. بعد ان يقوم القارئ بارسال الموجات من خلال الهوائي الى الشرائح، يستقبل المعلومات المرتدة من الشرائح على شكل موجات، يفك تشفيرها ويرسل البيانات الى جهاز الحاسوب.
كشرائح الـ RFID يوجد عدة انواع من القارئي الـ RFID:
- القارئ محمول: هو عبارة عن جهاز ارسال واستقبال مواجات الـ RFID، يحتوي على حاسوب وهوائي ويعمل على انظمة تشغيل ويندوز. من مميزات هذه الاجهزة انها صغيرة الحجم وخفيفة ويمكن حملها واجراء اعمال الجرد بها. يعد المدى الاقصى لامكانية قراءة شرائح الـ RFID من خلال هذا الجهاز 7 امتار فقط.
- القارئ الثابة: هو عبارة عن جهاز ارسال واستقبال مواجات الـ RFID، يتم وصله بحاسوب ويمكن اضافة العديد من الهوائيات له. يمتاز بقدرة كبيرة على معالجة واستقبال بالبيانات وعلى مدى قراءة لشرائح الـ RFID كبيرة تصل الى اكثر من 10 امتار . يستخدم في العادة لانشاء انظمة تتبع ومراقبة في الوقت الفعلى، كما ويستخدم في نقاط البيع والبوابات الالية.
- القارئ الطرفي او الاضافي: هو عبارة عن جهاز قارئ يمكن دمجه بسهولة في اي جهاز مثل الهواتف الذكية والحواسيب وحتى اجهزة المساعد الرقمي PDA. تمتاز هذه الاجهزة بحجمها الصغير وانواعها الكثيرة التي تلبي الكثير من التطبيقات.
برامج الـ RFID الوسيطة
برنامج الـ RFID هو عبارة عن مجموعة تطبيقات مرتبطة فيما بينها هدفها تجميع وتحليل وفرز البيانات المستلمة من القارئ بهدف استخدامها لاحقاً. يمكن لبرامج الـ RFID العمل منفرد او دمجها مع برامج المحاسبة او الامن لدى الشركات.
طريقة عمل نظام الـ RFID
لانشاء نظام RFID نحن بحاجه الى 3 مكونات اساسية:
- شرائح الـ RFID (خاملة او نشطة)
- قارئ الـ RFID (محمول، ثابة او طرفي)
- برنامج الـ RFID
المعلومات ترسل وتقرأ من الشرائح من خلال قارئ باستخدام الموجات. في الانظمة التي تستخدم شرائح خاملة يقوم القارئ بارسال موجات كهرومغنطيسية (موجات وطاقة) الى الشرائح التي “تستيقظ” بدورها بفعل الطاقة المرسلة ليها وترد الى القارئ المعلومات التي تحتويها والتي هي بالعادة رقم تعريف. في الانظمة التي تستخدم شرائح نشطة تبقى الشرائح مستيقظة على الدوام، بانتظار الحصول على اشارة من القارئ لارسال جميع البيانات التي تحتويها، حيث ان الشرائح النشطة قد تحتوى على العديد من البيانات في حال دمج مستشعرات معها. عندما يستقبل القارئ البيانات من الشرائح يبدأ بعملية فك التشفير، وثم يعالج البيانات مثلما يتم معالج البيانات في انظمة الباركود…
