فناوریهای شناسایی و ردیابی
بارکد ، RFID ، شناسایی با امواج رادیویی ، ردیابی ، ردگیری، ردیابی ماهواره ای ، GPS ، بینایی ماشین ، بیومتریک ، کارت هوشمند، سنسورفناوریهای شناسایی و ردیابی
بارکد ، RFID ، شناسایی با امواج رادیویی ، ردیابی ، ردگیری، ردیابی ماهواره ای ، GPS ، بینایی ماشین ، بیومتریک ، کارت هوشمند، سنسورتکنولوژی RFID در صنعت نساجی
RFID یک تکنولوژی بی سیم است که در نشانگر های فیزیکی کاربرد دارد و محصولات توسط آن علامت گذاری می شوند . استفاده از RFID در زندگی روزمره روز به روز افزایش می یابد به طوریکه با انواع گسترده بارکدها رقابت می کند.
از این تکنولوژِی می توان در ساخت سیستم هایی که برای شناسایی خودکار اشیاء علامت کذاری شده به کار می روند استفاده نمود . با استفاده از این سیستم می توان در کارخانجات نساجی تولید به مصرف نساجی کنترل دقیقی روی فرآیند های تولید وانبارداری / فروش اعمال کرد. مهمترین ویژگی مثبت تکنولوژی RFID این است که بازرس بدون دیدن برچسب میتواند محصول را کنترل کند.
زمانی که یک محصول برچسب دار وارد منطقه ی ویژه ی بازرسی می شود به برچسب سیگنال داده می شود تا اطلاعات ذخیره شده خود را از طریق امواج رادیویی به کنترل کننده انتقال دهد.
تکتولوژی RFID بر خلاف بارکد دارای کارایی در فرآیند های تولید و انبار داری محصولات مشخص می باشد.
بی شک تکنولوژی فوق بسیار به نفع شرکت های تولیدی و تجاری در بخش نساجی خواهد بود .
مقدمه :
RFID یک تکنولوژی ارتباطی بی سیم است که همانند بارکدها در علامت گذاری محصولات مختلف به کار می رود. بیش از 50 سال است که این تکنولوژی مورد کاربرد می باشد.
RFID در زمان جنگ جهانی دوم طراحی شد یعنی زمانی که ترانسپندرها ( دستگاه گیرنده ای که به محض دریافت مخابره ای، به طور خودکار آن را جواب می دهد ) برای نخستین بار بر روی هواپیما ها نصب شد تا موقعیت ها و هواپیماهای دوست از دشمن تشخیص داده شود. RFID در دهه ی 70 در آزمایشگاه های سلاح هسته ای در لس آلامس به کار گرفته شده و در اوایل دهه ی 80 نیز اولین کاربرد آن در شناسایی احشام و ردیابی قطارها بود .
این تکنولوژی امروزه کاربردهای مختلفی دارد که عبارتند از :
<!--[if !supportLists]-->§ <!--[endif]-->کنترل ورودی ها مثلا ورودی بدون کلید و یا شناسایی کارمندان
<!--[if !supportLists]-->§ <!--[endif]-->شناسایی سریع محصولات در هنگام خرید و فروش
<!--[if !supportLists]-->§ <!--[endif]-->جمع آوری خودکار عوارض در ورودی شاهراه ها ، پل ها یا تونل ها
<!--[if !supportLists]-->§ <!--[endif]-->گرفتن ردپای حیوانات بدون نیاز به اسیر کردنشان برای مثال در جنگل و کوه
<!--[if !supportLists]-->§ <!--[endif]-->ردیابی وسائل نقلیه درهنگام سرقت
<!--[if !supportLists]-->§ <!--[endif]-->محافظت از وسایل نقلیه
<!--[if !supportLists]-->§ <!--[endif]-->شناسایی نوزادان در بیمارستان
<!--[if !supportLists]-->§ <!--[endif]-->ردیابی ماشین ها
استفاده از RFID در زندگی روزمره ی ما به سرعت در حال افزایش است طوری که با انواع گسترده ی بار کدها رقابت می کند . آیا به کارگیری ترنسپاندرهای رادیویی در تشریح محصولات یا محصولات نیمه تمام می تواند باعث به کارگیری سیستم های IT ( فناوری اطلاعات ) در شناسایی بدون نظارت آنها شود ؟ در موارد کاربردی ممکن و بسیار مورد استفاده شامل مدیریت خودکار محصولات نیمه آماده در خطوط تولید یا شناسایی خودکار محصولات درانبار یا فروشگاه ها .
امروزه تنها چیزی که مانع از بکارگیری تکنولوژی RFID می شود قیمت ترنسپاندرهای RFID می باشد که بسیار گرانتر از انواع متداول بارکدها هستند . این امر در اقتصاد لهستان بسیار محسوس است. در این کشور تنها در موارد محدودی می توان از این تکنولوژی در بخش های مختلف اقتصادی مثل کارخانجات نساجی با موفقیت استفاده کرد .
RFID چگونه عمل می کند ؟
سیستم های RFID از سه جزء اساسی تشکیل شده است : یک برچسب ( به آن ترنسپاندر هم گفته می شود)، یک وسیله ی بازرسی ( نام دیگر آن خواننده یا ابزار خواندن / ثبت کردن است ) و یک کنترل کننده ( گاهی میربان هم نامیده می شود.)
<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->برچسب RFID وسیله ی پیچیده ای است که تشکیل شده از :
<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->ریز تراشه ی نیمه رسانا
<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->آنتن
<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->باتری ( اختیاری )
برچسب RFID از مواردی ساخته شده است که در برابر عوامل محیطی از آن محافظت می کنند. نمونه هایی از این موارد ورق ها ، دانه ها و برچسب های پلاستیکی است که بستگی به موارد کاربردیشان دارد.
<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->ابزار بازرسی وسیله ای است که برای خواندن و گاهی خواندن / ثبت کردن به کار می رود و از یک آنتن، واحد الکترونیکی امواج رادیویی و واحد ا لکترونیکی کنترل تشکیل شده است. وظیفه ی این بخش جمع آوری اطلاعات ثبت شده در برچسب غیر فعال یا جمع آوری شده در برچسب فعال می باشد.
<!--[if !supportLists]-->· <!--[endif]-->کنترل کننده وسیله ای است که اغلب به صورت یک PC یا پایانه ی کامپیوتری می باشد که داده ها را جدا کرده و نرم افزار را کنترل می کند .
برچسب و ابزار بازرسی از طریق امواج رادیویی با هم تبادل اطلاعات می کنند. زمانی که یک شی برچسب زده شده وارد منطقه ی بازرسی می شود، وسیله ی بازرسی به برچسب سیگنال می فرستد تا اطلاعات ذخیره شده ی خود را به کنترل کننده انتقال دهد . بسته به نوع نرم افزار نصب شده روی کنترل کننده عملیات مربوطه انجام می شود، برای مثال ممکن است کنترل کننده از داده ها استفاده کند تا لیستی از اشیاء را به کمربند تسمه ای راهنمایی کند .
برچسب های RFID
وظیفه ی اصلی برچسب های RFID جمع آوری ، ذخیره سازی و اصلاح اطلاعات و ارسال آنها به قسمت بازرسی است. یک تراشه ی الکترونیکی و یک آنتن که در محفظه ای قرار گرفته اند از برچسب در مقابل عوامل محیطی محافظت می کنند. این محفظه بسته به شرایط کاربرد برچسب و عملکرد آن می تواند شکل های خودکار جمع آوری toll ضایعات به صورت ورقه های پلاستیکی هستند. در سیستم های امنیتی زندان ها، برچسب های RFID به سر آستین فرد زندانی و سرپرست زندان وصل می شود. این برچسب ها در تولید دارو به لبه ی جعبه های دارو متصل می شوند تا عبور آنها را روی کمربند های تسمه ای پیگیری کنند .
برچسب های RFID با در نظر گرفتن نوع تامین برقشان به دو دسته ی فعال و غیر فعال تقسیم می شوند :
دسته ی فعال دارای یک منبع برق on-board مثل باتری هستند . باتری ها از 2تا 7 سال عمر می کنند . برچسب های فعال با کمک این باتری ها می توانند تا مسافت های طولانی تر حتی بیش از 30 متر قدرت انتقال داشته باشند . علاوه بر آن این نوع از برچسب ها دارای حافظه های بلند مدت تر تا 128 کیلو بایت هستند. به هر حال از انواع غیر فعال خود بزرگ تر وپیچیده ترند و هزینه ی تولید شان هم بالاتر است.
دسته ی غیر فعال نیروی مورد نیاز خود را از سیگنالی که از سوی قسمت بازرسی منتقل می شود تامین می کنند و اطلاعات را انتقال می دهند . قدرت انتقال این برچسب ها خیلی کوتاه تر از نوع فعال آنهاست و گاهی به زیر 6/0 متر هم می رسد. به همین علت این نوع از برچسب ها نیازمند بخش بازرسی با آنتن قوی تر می باشند . علاوه بر آن ظرفیت حافظه ی آنها هم کمتر است. بعضی از این برچسب ها دارای باتری on-board هم هستند اما تنها زمانی از آن استفاده می کنند که بخواهند به قسمت های الکترونیکی اضافی که روی آنها نصب شده انرژی دهند مثلاٌ در سنسورهای حرارتی، سنسور های حرارتی در صنایع غذایی کاربرد دارند و دمای محصولات را در هنگام حمل و نقل و انبار داری نشان می دهند .
اختلاف دیگری که بین انواع مختلف برچسب های RFID وجود دارد نوع حافظه ی آنهاست . در نتیجه برچسب ها می توانند به انواع زیر طبقه بندی شوند :
<!--[if !supportLists]-->§ <!--[endif]-->برچسب های نوع WORM که یک بار ثبت می شوند چند بار خوانده می شوند.
<!--[if !supportLists]-->§ <!--[endif]-->برچسب های R/W (خواندن/ ثبت کردن ) برچسب هایی که توانایی خواندن و نوشتن را همزمان دارند.
<!--[if !supportLists]-->§ <!--[endif]-->برچسب های (Read Only) R/O برچسب هایی هستندکه در طی جمع آوری داده ها برنامه ریزی می شوند . شماره سریال منحصر به فرد برچسب، داده های ثبت شده را تشکیل می دهد .
بخش بازرسی RFID
این قسمت مجهز به آنتن های گیرنده ی قوی است تا با برچسب های RFID ارتباط برقرار کند. این آنتن پرتو الکترومغناطیسی با فرکانس مناسب را ارسال و دریافت می کند. این بخش قادر است تا داده ها را بین برچسب و سیستم IT انتقال دهد . این انتقال سه فاز دارد :
فاز اول : بخش بازرسی پرتویی از امواج رادیویی را ارسال می کند که باعث القای جریان در برچسب می شود و در نتیجه سیستم الکترونیکی برچسب تقویت میگردد .
فاز دوم : برچسب شارژ شده داده هایی که قبل از روی آن ثبت شده بود یا کد منحصر به فرد خود را پس می فرستد .
فاز سوم : در برچسب های WORM و R/W داده ها از طریق نوسات امواج رادیویی ثبت می شوند . در واقع انتقال داده ها در این جا کمی پیچیده تر است . داده های خوانده شده یا ثبت شده به طور معکوس بازبینی می شوند ( از الگوریتم های مناسب برای فرآیند تشخیص صحیح بودن داده ها استفاده می شود.)
بخش بازرسی دو نوع مختلف دارد : ثابت و سیار که انتخاب آنها بستگی به نوع کاربرد دارد . نوع ثابت در تجهیزات استفاده می شود .
انواع سیار آنها به علت قابل حمل بودنشان کاربردهای مختلفی دارند . آنها ممکن است که در هر قسمتی از خطوط تولید یا انبار های کالا استفاده شوند . شخصی که در این بخش ها فعالیت می کند مثلاً کارگر انبار یا تولید ، مستقیم یا غیر مستقیم ( بسته به نوع پایانه ی داده ها، آن لاین یا آف لاین )، داده های موجود در سیستم IT را تائید یا تصحیح می کند . در وضعیت آن لاین شخص مستقیماٌ از طریق شبکه ی Wifi با سیستم IT ارتباط برقرار می کند اما در وضعیت یک ابزار ارتباطی به سیستم IT منتقل می کند.
نمونه هایی از کاربرد RFID
از تکنولوژی RFID می توان در ساخت سیستم هایی با هدف شناسایی خودکار اجسام علامت گذاری شده استفاده کرد. با استفاده از این سیستم می توان در کارخانجات نساجی تولید به مصرف کنترل دقیقی روی فرآیندهای تولید و انبارداری / فروش اعمال کرد. مهمترین ویژگی مثبت تکنولوژی RFID این است که بازرس بدون دیدن برچسب می تواند محصول را کنترل کند.
فرض می کنیم یک واحد تولیدی که دارای انبار و بخش فروش می باشد در کارخانه ای موجود است. زمانی که مقدار مناسبی از رول ها آماده شد، این رول ها به بخش عمده فروشی کارخانه فرستاده می شوند . رول ها در مقادیر کم و توسط بالابر های تریلر روی ون بارگیری می شوند . این بالابر ها آنها را از انبار تولید تحویل می گیرند . رول هایی که از انبار خارج می شوند می توانند توسط بخش بازرسی ثابت RFID و از طریق آنتن هایی که در خروجی انبار وجود دارد کنترل شوند.
زمانی که تریلر حامل پارچه از بخش RFID رد می شود، اطلاعات موجود در برچسب ها به طور خودکار خوانده شده و به سیستم IT فرستاده می شوند . در مقایسه با برچسب های RFID ، زمانی که کالا با بارکد برچسب گذاری شده باشد، هر برچسب باید توسط کارگر انبار بررسی شود و عملیات بسیار طولانی خواهد شد.
کاربرد تکنولوژی RFID در شناسایی محصولات نساجی
Griva که یک تولید کننده ی ایتالیایی دربخش نساجی است، تکنولوژی RFID رابه عنوان بخشی از سیستم جدید خود به کار گرفته است تا واحد های تولیدی و انبار را کنترل کند. برچسب های RFID بیرون بخش داخلی رول های پارچه وصل می شوند . این کارمزد مزایای زیادی دارد اول اینکه راندمان فرایند تحویل کالا از انبار افزایش می یابد ، دوم کارایی تمامی فرآیند های تولید و انبارداری بیشتر می شود . علاوه بر آن می توان کالای مورد نظر را در هر مرحله از فرآیند تولید ردیابی کرد و سرانجام Griva توانست طی 9 ماه سرمایه ی مصرفی برای به کارگیری تکنولوژی RFID را باز گرداند .
این شرکت اکنون در تلاش برای متقاعد ساختن مشتریانش برای به کارگیری سیستم های مشابه است تا تولیدات و فعالیت های تجاری خود را بهبود بخشد .
یک شرکت آلمانی تولید کننده ی برچسب های RFID دو برچسب جدید خود را عرضه کرده است . یکی از این برچسب ها قابلیت پرس یا دوخته شدن مستقیم بر روی پارچه یا لباس را دارد و دیگری بر روی یک زیر لایه ی پلی استری قرار گرفته و روی پارچه دوخته می شود برچسب های انعطاف پذیر جدید با فرکانس 56/13 مگا هرتز تا دمای بالای 40 درجه ی سانتیگراد نیز مقاوم هستند ، دارای عمر متوسط 10 سال می باشند و تحت تاثیر فرآیند های خشک کردن، اتو و یا فرآیندهای شستشو قرار نمی گیرند. این شرکت همچنین در حال کار بر چسب هایی است که تا دماهای بالای60 درجه را نیز تحمل کنند. این شرکت قصد دارد تاتکنولوژی خود را روی یونیفرم های سربازان ارتش آمریکا به کار بگیرد.
کمپانی Instruments Texas قصد دارد تا برچسب های RFID را به فرم حلقه های پلاستیکی به مشتریان ارائه دهد .
این حلقه ها قابل دوخت یا الصاق بر روی پارچه هایی است که در رختشویخانه ی کارخانه تمیز می شوند. این باعث می شود تا پارچه های تمیز شده به طور خودکار تمیز شوند که باعث ارتقای سطح خدمات خشکشویی می شود.
کاربرد دیگر RFID در سیستم های ردیابی در یونیفرم هاست تا بدین وسیله مصرف لباس های تمیز در بیمارستان ها را کنترل کند . در این سیستم از برچسب های پلاستیکی RFID استفاده می شود و از سال 2005 هم در بعضی بیمارستان ها آلمان به کار گرفته شد. کارکنان بیمارستان از برچسب مخصوص خودشان استفاده می کنند تا لباس مورد نظر خود را از انبار لباس بر دارند. سیستم فوق قادر به پیگیری فرآیند توزیع یونیفرم های تمیز می باشد و بنابراین به طور غیر مستقیم بهبود وضعیت بهداشتی در بیمارستان ها کمک می کند .
نتیجه گیری :
تکنولوژِی RFID کاربرد های بسیار مختلفی دارد. این تکنولوژی در سیستم های IT به بهبود شناسایی اتوماتیک محصولات یا محصولات نیمه تمام در حین فرآیند تولید شان و بعد از آن کمک می کند.
در صنعت نساجی که یک صنعت جذاب برای استفاده از RFID تلقی می شود، این تکنولوژی در ردیابی محصولات نساجی در هر مرحله از تولید آنها بسیار مفید است. به هرحال به کارگیری آن به علت هزینه ی بالای برچسب های RFID همچنان بامحدودیت هایی مواجه است. با این وجود تولید این برچسب ها در حال گسترش است و این امر ممکن است به کاهش قیمت آنها بینجامد .
از تکنولوژی RFID می توان در شناسایی و نمایش یک محصول مجزا در کارخانجات نساجی استفاده کرد. به هر حال به علت شرایط نامطلوبی که در کارخانجات نساجی ( دمای بالا و فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی ) وجود دارد برچسب ها باید به طور مناسب روی کالا قرار داده شوند تا در طول فرآیند صدمه نبینند. به کارگیری تکنولوژی RFID فرصت های خوبی در اختیار قرار می دهد تا بتوان محصول را در تمامی مراحل از تولید گرفته تا انبارداری و فروش و مصرف نهایی پیگیری کرد.
بی شک شرکت های تولیدی و تجاری سود فراوانی از این تکنولوژی خواهند برد .
