به طور کلی برای کنترل دستگاه های اینترنت اشیا در جهان دو فلسفه اصلی برای نظارت وجود دارد . کنترل محلی و کنترل جهانی . اولین رویکرد نیاز به یک کنترلر محلی هوشمند مثل ترموستات خانه برای سیستم تهویه مطبوع دارد و تمرکز دومین رویکرد بر انتقال فرایند کنترل بر روی فناوری ابر Cloud technology)) و نصب ساده ی حسگرهای ارزان قیمت در هر مکان است . به عنوان مثال در این مورد ترموستات به طور کامل حذف شده و در عوض حسگر های دما در اطراف منزل گسترده شده . گسترش این امر ، بردهای کنترل کننده را خارج از سیستم های گرمازا و تهویه مطبوع قرار می دهد و به عبارتی می توان از طریق اینترنت به ورودی ها و خروجی های آن ها دسترسی پیدا کرد . بنابراین یک برنامه کاربردی مبتنی بر ابر مانند پلتفرم TUYA قادر است به طور مستقیم وضعیت را مشاهده و زیر سیستم های خود را مانند تجهیزات هوشمند سازی را کنترل نماید .
روش دیگر جهت جمع آوری اطلاعات از اشیا ، استفاده از RFID است . RFID تنها یک حسگر نیست و عمدتا یک مکانیزم برای به دست آوردن اطلاعات از پیش تعبیه شده در برچسب یک شی یا جسم با استفاده از امواج رادیویی محسوب می شود .
RFID شامل دو بخش است . برچسب و قرائتگر که علاوه بر آن ، برچسب خود از دو قسمت ریزتراشه ، برای پردازش و ذخیره ی اطلاعات و آنتن برای دریافت و ارسال سیگنال تشکیل شده است . برچسب شامل یک شماره ی سریال خاص برای یک شی به خصوص است و قرائتگر ، اطلاعات رمزگذاری شده بر روی برچسب را با استفاده از یک فرستنده –گیرنده رادیویی دوطرفه و به وسیله انتشار سیگنال از روی برچسب می خواند . برچسب نیز با اطلاعاتی که در حافظه ی آن نوشته شده است پاسخ داده و سپس قرائتگر ، نتایج خوانده شده را به یک برنامه کامپیوتری RFID ارسال می کند . راه حل مبتنی بر RFID دارای مزایای بیشتری نسبت به راه حل های مبتنی بر برچسبهای قدیمی تر مانند بارکد است که از جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد .
- برچسب RFID نیازی به قرار گرفتن در خط مستقیم دید قرائتگر ندارد و می تواند از فاصله ی حداکثر 12 متری توسط سیستم فرکانس (UHF) خوانده شود . برچسب های دارای باتری معمولا دارای محدوده ی خوانش 100 متری هستند .
- امکان تغییر داده های برچسب RFID بر اساس نیاز های تجاری وجود دارد . در صورتی که تغییر داده های بارکد پس از استقرار بسیار دشوار است .
- برچسب های RFID بادوام هستند و در مقایسه با آنها ، بارکدها روی محصول چاپ می شوند که برای هر شخص قابل رویت بوده و ممکن است آسیب دیده و یا تغییر کنند . در مقابل ، برچسب های RFID مخفی هستند و ممکن است در چندین محصول مجددا استفاده گردند . همچنین برچسب های RFID قادر به ذخیره ی اطلاعات بیشتری هستند .
- از آنجا که داده های برچسب RFID قابلیت رمزگذاری دارند ، می توان از دسترسی کاربران غیرمجاز برای تغییر یا جعل داده جلوگیری کرد .
- سیستم های RFID می توانند صدها برچسب را به طور همزمان بخوانند . این قابلیت در فروشگاه های خرده فروشی اهمیت زیادی دارد زیرا موجب صرفه جویی در زمان کارکنان شده و می توانند به وظایف با ارزش تری بپردازند .
اجزای اصلی RFID
اجزای اصلی RFIDشامل : برچسب RFID با قابلیت برنامه ریزی برای ذخیره سازی داده ها ، قرائتگر با یک آنتن برای خواندن برچسب ها و یک نرم افزار کاربردی میزبانی شده روی یک کامپیوتر جهت تجزیه و تحلیل داده ها را نشان می دهد .
همانند هر تکنولوژی دیگر، فرکانس رادیویی RFID نیز دارای معایبی نسبتا جزئی است . یکی از معایب آن ، حساسیت برچسب ها نسبت به مسدود کردن امواج رادیویی RFID ، برای مثال پیچاندن برچسب ها در مواد فلزی مانند فویل آلومینیومی است . همچنین جوهر فلزی روی جلد کتاب ، می تواند انتقال امواج رادیویی را تحت تاثیر قرار دهد
استفاده و کاربرد های اصلی فرکانس رادیویی RFID
در حال حاضر ، RFID جهت کاربرد های زیادی استفاده می شود که نمونه های مهم آن عبارتند از :
- کنترل دسترسی و مدیریت : بسیاری از شرکت ها و سازمان های دولتی به جای کارت های مغناطیسی قبلی از برچسب های RFID برای شناسایی استفاده می کنند . با RFID می توان پس از ورود کارکنان و یا مهمانان مجاز به ساختمان ، با نمایش نام آن ها روی صفحه نمایش و یا یک پیام صوتی ، خوشامدگویی کرد . در حال حاضر شرکت ها از داده های جمع آوری شده از اطلاعات شناسه ی هر کارمند ، در جهت بهینه سازی محل کار او استفاده می کنند . همچنین برچسب های RFID در جمع آوری عوارض الکترونیکی نیز به کار رفته است .
- گذرنامه : بسیاری از مراکز دولتی در سراسر جهان از گذرنامه های دارای RFID استفاده می کنند که توسط قرائتگر با حداکثر ده متر فاصله خوانده می شود . در این موارد ، بر روی گذرنامه ها یک برچسب الکترونیکی نصب می شود که حاوی اطلاعات اصلی و یک تصویر دیجیتال از صاحب گذرنامه است.
- بهداشت و درمان : در سال 2014 پس از شکایت سربازان از مرگ چهل جانباز به دلیل قرار گرفتن طولانی در صف انتظار یک بیمارستان مختص به سربازان در فونیکس ، بسیاری از بیمارستان ها یا سازمان ها ، از جمله سازمان امور سربازان ایالات متحده ، برنامه هایی را برای راه اندازی RFID ها در بیمارستان های سراسر ایالات متحده جهت بهبود مراقبت های بهداشتی آغاز گردید . از تکنولوژی RFID برای داده ای مربوط به تجهیزات و یا پرسنل و مراقبت های بهداشتی را در زمان واقعی ردیابی میکنند . بر شرایط محیطی نظارت دارند و از همه مهم تر از کارکنان در برابر عفونت و سایر خطرات محافظت می کنند .
- ردیابی تدارکات و زنجیره تامین : عمده خرده فروشان در جهان مثل Walmart جهت بهبود مدیریت زنجیره تامین الزاماتی را برای فروشندگان مبنی بر نصب برچسب RFID روی تمامی محموله ها ایجاد کرده اند و این الزامات به خرده فروشان اجازه می دهد تا بدون وارد کردن دستی داده ها ، کالاهای خود را مدیریت کنند . همچنین RFID می تواند با ایجاد امکان نظارت الکترونیک خودکار و بررسی فرایند ها به مصرف کنندگان خود کمک کند . در نهایت بسیاری از کارخانه ها برای براورد بهتر زمان تحویل به مشتریان ، محصولات خود را در طول فرایند تولید با استفاده از RFID ردیابی میکنند .
- زمانسنجی رویداد های ورزشی : دنبال کردن دقیق زمان دونده ها در ماراتن و یا دیگر مسابقات ، بسیار مهم است و اغلب تنها کسری از ثانیه باعث اختلاف تفاوت می شود . زمان سنجی ورزشی یکی از گسترده ترین موارد استفاده از RFID ها است و بسیاری از دونده ها حتی نمی دانند که زمان آنها با فناوری RFID سنجیده می شود .
- ردیابی حیوانات : از زمان شیوع بیماری جنون گاوی ، RFID ها در مدیریت شناسایی حیوانات نقش حیاتی پیدا کردند . هرچند که زدن برچسب فرکانس رادیویی RFID به حیوانات حداقل از یک دهه قبل از این بیماری آغاز شده بود .
به طور کلی برای تعیین یک استراتژی بهینه جهت یک زندگی راحت تر و هوشمندانه به همراه صرفه جویی در انرژی ، می توان از شرایط آب و هوایی محیط ، پیش بینی ها و موقعیت های فعلی ساکنین به عنوان پارامتر های ورودی و داده های اصلی استفاده نمود و از رویکرد مناسب ، بسته به کاربرد خاص اینترنت اشیا و محیط برای پردازش و جمع بندی استفاده است .
نویسنده : پیمان حاجی مطلبی
برگرفته از کتاب اینترنت اشیا ، پیشران دنیای دیجیتال . مولفان عمار رایس – سامر سلام
خیلی مطلب خوبیه