أنظمة تحديد الهوية بالتردد العالي مقابل أنظمة تحديد الهوية بالتردد المنخفض

تأتي أنظمة RFID في أنواع مختلفة، يعمل كل منها في نطاق مختلف من الترددات اللاسلكية. يمكن تمييز أربع فئات متميزة من هذه الأنظمة من خلال ترددها. لكن اهتمامنا اليوم سينصب على فئتين منها فقط: التردد المنخفض والتردد العالي.

إن تقنية HF RFID، والتي تعني RFID عالي التردد، هي أكثر تقنيات RFID انتشارًا. لديها نطاقات قراءة منخفضة تصل إلى 1 قدم. وهذا يتيح استخدامها في تطبيقات مختلفة، بما في ذلك التحكم في الوصول وتتبع المستندات وإصدار التذاكر. تعمل هذه الأنظمة بتردد عالٍ مقارنةً بأنظمة الترددات اللاسلكية ذات الترددات المنخفضة. تعمل معظم أنظمة الترددات اللاسلكية عالية التردد على تردد 13.56 ميجاهرتز، ضمن نطاق الترددات العالية التردد، الذي يمتد من 3 ميجاهرتز إلى 30 ميجاهرتز.

تقنية تحديد الهوية بالترددات اللاسلكية منخفضة التردد، أو تقنية تحديد الهوية بالترددات اللاسلكية منخفضة التردد، هي تقنية متخصصة في مراقبة الماشية والتحكم في الوصول. وهي توفر نطاقات قراءة محدودة لا تزيد عن 10 سم وتعمل بطاقة منخفضة ولكن بإشارة قوية. تعمل أنظمة تحديد الهوية بالترددات اللاسلكية ذات الترددات المنخفضة بتردد 125 كيلو هرتز في المتوسط و134 كيلو هرتز في الأطراف القصوى لنطاق الترددات من 30 كيلو هرتز إلى 300 كيلو هرتز. إن قابلية التطبيق العالمي لطيف الترددات اللاسلكية ذات الترددات المنخفضة محدودة بسبب الاختلافات الطفيفة في مستويات الطاقة والتردد عبر المناطق المختلفة.

ويسمح لها ترددها المنخفض بالتواصل في الحالات المعدنية والسائلة بأقل قدر من التشويش. وهذا يجعلها أقل عرضة للحرمان من الإشارة والتشتت من العلامات عالية التردد.

لديك الآن فهم أساسي لأنظمة تحديد الهوية بالترددات اللاسلكية عالية التردد ومنخفضة التردد. ومع ذلك، ستحصل على فهم أكثر شمولاً الفهم. لذا، دعنا نستكشف مقاييس أدائها المتميزة بشكل أكبر. هذا سوف ينير لك الطريق ويزودك بالمعرفة اللازمة لاتخاذ قرار مستنير لتلبية احتياجاتك الخاصة.

معدل نقل البيانات هو عامل آخر عند مقارنة التردد العالي مقابل التردد المنخفض. يتناسب التردد مع سرعة نقل البيانات إذا لم تكن على دراية بذلك. هذا مبدأ مقبول في الاتصالات اللاسلكية. وبالتالي، دعونا نحاول فهم سبب ذلك. تستخدم هذه الأنظمة الترميز الثنائي. كما أنها تحتوي على الرقمين "0" و "1" لإرسال البيانات. ويحدد عدد الأشكال الموجية في الثانية الواحدة تردد إشارة علامة RFID. علاوة على ذلك، يتوافق كل شكل موجي مع بايت واحد من البيانات (0 أو 1).

هذا أن الزيادة في تردد الإشارة يقابلها زيادة في كمية البيانات التي يمكن أن ترسلها. بغض النظر عن ترددها، تنتقل جميع الإشارات اللاسلكية بسرعة متماثلة. الإشارات التي تمتلك قدرة أكبر على حمل البيانات سترسل المعلومات بسرعة أكبر.

الفرق في معدلات النقل بين نظامي الترددات المنخفضة والترددات العالية هائل. تنقل أنظمة RFID منخفضة التردد المعلومات بمعدل 10 كيلو بت في الثانية. علاوة على ذلك، فإن أنظمة التردد العالي قادرة على الحصول على معدلات إرسال تصل إلى 424 كيلو بت في الثانية.

كما ذكرنا من قبل، يعمل هذان النظامان ضمن نطاقات تردد مختلفة. وعلى الرغم من ذلك، فإن عرض نطاق التردد الخاص بهما أكبر مما ذكر من قبل. يتعلق التردد المنخفض بأي نظام يعمل ضمن نطاق التردد من 30 كيلوهرتز إلى 30 كيلوهرتز. أما الأنظمة عالية التردد فتعمل باستخدام إشارات لاسلكية ضمن نطاق تردد يتراوح بين 3 ميغاهيرتز و30 ميغاهيرتز.

تتسبب المعايير الموضوعة لموقع معين في اختلاف هذه المعايير. ولكنها تعتمد على المنطقة التي تجد نفسك فيها. ولكي يعمل النظام، يجب أن يبدأ كل جزء في العمل على نفس التردد.

تعد قابلية برمجة نظام RFID عنصراً حاسماً يؤثر على قيمته. ويتكون تردد علامة RFID من رقاقة إلكترونية. كما أنه يحتوي على ركيزة تحتوي على هوائي. يمكن للجهاز تخزين البيانات التي يمكن للقراء الوصول إليها.

تحتوي علامات LF على ذاكرة للقراءة فقط، لذلك لا يمكن للمستخدمين إعادة برمجتها ببيانات جديدة. في المقابل، فإن علامات HF مزودة بذاكرة قراءة/كتابة. لذلك، من الممكن تخزين معلومات جديدة داخل قارئ NFC.

تقصر هذه الخاصية معظم علامات LF على عنصر واحد. ومع ذلك، فإن قدرة علامات HF على القراءة/الكتابة تجعلها قابلة للتطبيق على عناصر مختلفة.

شكل المعرفات ووظائفها أُحيلت لعامل الشكل الخاص بها. البطاقات الذكية وسلاسل المفاتيح والأقراص والملصقات هي الاستخدامات الأكثر شيوعًا لهذه العلامات. وتعتبر البطاقات المُرصّعة وعلامات الأذن البلاستيكية والعلامات الزجاجية الحيوية القابلة للتضمين (المستخدمة لتتبع الحيوانات) من أكثر أنواع العلامات منخفضة التردد. صعب تتوفر أيضاً علامات التردد، المصنوعة من بلاستيك ABS عالي الجودة.

يمكن أن تؤثر العديد من العوامل على نطاق اتصال نظام التردد اللاسلكي. أحد أهم العوامل المحددة هو التردد التشغيلي. تتمتع الإشارات ذات التردد العالي بطاقة أكبر لأن مدخلات الطاقة تزداد مع زيادة ترددها. وبالتالي يمكن لهذه الإشارات أن تقطع مسافة أكبر. إشارات التردد العالي والتردد المنخفض لها نطاق اتصال محدود مقارنة بالأنظمة الأخرى. يبلغ أقصى مدى قراءة لعلامة RFID ذات التردد المنخفض 6 بوصات. ومع ذلك، فإن أقصى مدى قراءة للعلامات عالية التردد هو 12 بوصة من الهوائي.

تنقل أنظمة RFID البيانات عبر إشارات الراديو. يعد تدهور الإشارة وتشويهها من المخاوف التي يجب على كل نظام اتصالات لاسلكية معالجتها. فيما يتعلق بأنظمة التردد اللاسلكي، تمثل السوائل والمعادن أهم التحديات. حيث تعمل المعادن على تغيير تردد إشارة التردد اللاسلكي وتعيق التشغيل السليم للعلامة. يتناسب تردد تشغيل الهوائي مع حجمه. هذا بسبب تناسب طول الهوائي مع الطول الموجي للإشارة. 

علاوة على ذلك، يكون هوائي الوسم والسطح المعدني على تماس. وبالتالي، يبدأ السطح المعدني نفسه في العمل كهوائي. هذا ينتج عنه ضبط هوائي الوسم على تردد أقل من بقية النظام. الماء موصل كهربائي ممتاز. كما أنه ينشر إشارة لاسلكية عند ملامسته. هذا يحدث بسبب تذبذب الشحنات المستهلكة للطاقة. 

يجب أن تخضع الموجة الراديوية للحفاظ على الحركة. لذا، كلما زاد التردد، زادت الطاقة الحاجة لكي تنتشر الموجة عبر الماء. بسبب التردد المنخفض, هم تواجه الحد الأدنى من الاضطراب عند الاتصال في الحالات المعدنية والسائلة. ومع ذلك، فإن العلامات عالية التردد تكون أكثر عرضة لتدهور الإشارة وانقطاعها. يمكن أن تعمل العلامات عالية التردد بشكل جيد في مثل هذه الظروف.

يمكنك الآن الحصول على معظم المعلومات اللازمة للتمييز بين أنظمة RFID المختلفة. تعد الأنظمة منخفضة التردد أكثر ملاءمة لتطبيقات محددة بسبب هذه الفروق. تشمل تطبيقات الأنظمة عالية التردد ما يلي:

• أتمتة إنترنت الأشياء
• التذاكر
• المصادقة
• المدفوعات
• تتبع كتب المكتبة

تستخدم المؤسسات أنظمة تحديد الهوية بالترددات اللاسلكية منخفضة التردد لأغراض مختلفة. وتشمل هذه الأغراض الماشية و تعقب الحيواناتوالتحكم في الوصول، وتنظيم السيارات، والرعاية الصحية.

تختلف تقنية RFID عالية التردد عن RFID منخفضة التردد. فالتطبيقات في العالم الحقيقي تتبع التردد التشغيلي، كما يوحي المصطلح. في المقابل، شهد كلاهما تراجعاً منذ ظهور تقنية التردد فوق العالي. ومع ذلك، فإن فعاليتهما من حيث التكلفة ومقاومتهما للمعادن والمواد تجعلهما منافسين قابلين للتطبيق. وقد يكون أحدهما أكثر ملاءمة لمستخدم معين من الآخر. كما أن ذلك يتوقف على الصناعة والتطبيق. فنظرًا لتكلفتها المنخفضة، تعتبر LF مثالية، على سبيل المثال، للعمليات صغيرة الحجم. في التطبيقات ذات الحجم الكبير من العناصر، يفضل غالبية المستخدمين علامات HF. كما أنها تتمتع بمعدل نقل بيانات أسرع من الأنواع الأخرى.