โครงสร้างของระบบอาร์เอฟไอดี (RFID)

ระบบอาร์เอฟไอดี (RFID)  เป็นระบบที่ประกอบส่วนต่าง ๆ เข้าด้วยกัน ซึ่งสามารถที่จะสรุปได้ดังต่อไปนี้

o       RFID tag เป็นส่วนประกอบหลักของระบบอาร์เอฟไอดี

o       เครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) เป็นส่วนประกอบหลักอีกส่วนหนึ่งของระบบอาร์เอฟไอดี

o       เสาอากาศของเครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี  (RFID Reader) ในปัจจุบันเครื่องอ่านบางรุ่นมีการสร้างเสาอากาศรวมในตัวเครื่องอ่าน (RFID Reader)

o       กล่องควบคุม   ส่วนประกอบหลักอีกส่วนหนึ่งในระบบอาร์เอฟไอดี  ในปัจจุบันกล่องควบคุมนี้จะถูกสร้างรวมเข้าไปอยู่กับเครื่องอ่าน (RFID Reader)

o       เซ็นเซอร์  หรืออุปกรณ์แสดงผล  อุปกรณ์นี้เป็นอุปกรณ์ส่วนเสริมของระบบ

o       ระบบซอฟท์แวร์  ในทางทฤษณีระบบอาร์เอฟไอดี (RFID) สามารถทำงานได้โดยไม่จำเป็นต้องมีระบบส่วนนี้  แต่ในทางปฏิบัติแล้ว  ระบบอาร์เอฟไอดี (RFID) แทบจะไร้ความหมาย ถ้าไม่มีระบบส่วนนี้

o       โครงสร้างการติดต่อสื่อสาร   ส่วนนี้เป็นองค์ประกอบหลักของระบบอาร์เอฟไอดี (RFID) ซึ่งอาจจะเป็นโครงสร้างสื่อสารแบบสายหรือไร้สายก็ได้  โครงสร้างการสื่อสารนี้เป็นส่วนที่จะเชื่อมต่อส่วนประกอบต่าง ๆ ที่กล่าวมาข้างต้นเข้าด้วยกัน เพื่อให้ส่วนประกอบต่าง ๆ สามารถติดต่อสื่อสารกันได้

1. RFID Tag

RFID  Tag เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เก็บข้อมูล  และส่งข้อมูลไปให้เครื่องอ่านโดยผ่านคลื่นวิทยุ  RFID Tag  สามารถแบ่งเป็นประเภทต่าง ๆ ได้ดังต่อไปนี้

·         RFID Tag  แบบ  Passive

·         RFID Tag  แบบ Active

·         RFID Tag  แบบ  Semi-active/Semi-passive

RFID Tag  แบบ  Passive

RFID  Tag ชนิด  Passive  ไม่มีแหล่งพลังงานในตัวเอง  ในการส่งข้อมูลนั้น  RFID Tag  ประเภทนี้จะอาศัยพลังงานจากเครื่องอ่าน (RFID Reader)  เพื่อให้ตนเองมีพลังงานในการส่งข้อมูลกลับไปให้กับเครื่องอ่าน (RFID Reader)  เนื่องจาก  RFID Tag  ประเภทนี้ไม่มีแผงวงจรใดใด  และพลังงานใด  ดังนั้นจึงสามารถใช้งานได้เป็นระยะเวลานานไม่มีการหมดอายุ   โดยทั่วไป  RFID Tag  ลักษณะนี้ เหมาะสมกับการใช้งานที่อยู่ในสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยสำหรับการอ่าน ข้อมูลด้วยระบบบาร์โค้ด  เช่น  ในอุณหภูมิสูง 2040C  หรือสภาพน้ำกรด

ในการส่งข้อมูลระหว่าง  RFID  Tag ชนิดนี้กับเครื่องอ่าน (RFID Reader)  เครื่องอ่าน (RFID Reader) จะเป็นส่วนที่เริ่มส่งข้อมูลก่อน  เมื่อ RFID Tag  ได้รับข้อมูลจากเครื่องอ่าน (RFID Reader)  ก็จะส่งข้อมูลกลับไป  Passive RFID Tag จะมีขนาดเล็ก   และราคาถูกว่า  Active RFID Tag   โดยหลัก  Passive  RFID Tag จะประกอบด้วย  ไมโครชิป  และเสาอากาศ

ไมโครชิป จะประกอบด้วย ส่วนสำคัญต่าง ๆ ดังต่อไปนี้ ส่วนแรกคือ ส่วนที่เป็นแหล่งพลังงาน ซึ่งมีหน้าที่ในการแปลงไฟแบบ AC จากเสาอากาศของเครื่องอ่าน (RFID Reader)  มาเป็นไฟแบบ DC เพื่อใช้งานในส่วนต่าง ๆ ของ RFID Tag   ส่วนที่สองคือส่วนที่ทำหน้าที่ในการแปลงสัญญาณ ที่เรียกว่า  Modulator  ทำหน้าที่แปลงสัญญาณจากเครื่องอ่าน (RFID Reader)  และส่งข้อมูลกลับให้เครื่องอ่าน  (RFID Reader) อีกส่วนคือส่วนที่ทำหน้าที่ในการกำหนด  Protocol  ในการสื่อสารข้อมูลระหว่างเครื่องอ่าน (RFID Reader) กับ  RFID Tag เรียกว่า  ส่วน  Logic  และท้ายที่สุดคือส่วนที่เป็นหน่วยความจำ  เป็นส่วนที่ใช้สำหรับเก็บข้อมูล  ซึ่งโดยปกติจะมีการเก็บข้อมูลเป็น  Block  

เสาอากาศเป็นส่วนที่ใช้การนำพลังงาน (ไฟฟ้า) จากเครื่องอ่าน (RFID Reader) เพื่อให้ RFID Tag มีพลังงานในการส่งและรับข้อมูลจากเครื่องอ่าน  (RFID Reader) เสาอากาศของ RFID Tag  มีขนาดใหญ่กว่าชิปอย่างมาก  ดังนั้นจะเห็นได้ว่า  การออกแบบเสาอากาศของ  RFID Tag  เป็นปัจจัยสำคัญมาก เนื่องจากมีผลต่อระยะการอ่าน  และมุมในการอ่าน  ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบเสาอากาศมีหลายปัจจัย  ตัวอย่างเช่น

·         ระยะการอ่านระหว่าง   RFID Tag  กับเครื่องอ่าน (RFID Reader)

·         มุมในการอ่านระหว่าง   RFID Tag  กับเครื่องอ่าน (RFID Reader)

·         วัสดุที่ใช้ในการทำ

·         ความเร็วในการอ่าน

·         สภาพแวดล้อมในการอ่าน

·         ลักษณะเสาอากาศของเครื่องอ่าน (RFID Reader)

RFID Tag  แบบ  Active

RFID Tag ชนิด Active   ประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ดังต่อไปนี้

·         ไมโครชิป

·         เสาอากาศ

·         แหล่งพลังงาน  หน้าที่หลักของอุปกรณ์นี้คือ  การจ่ายพลังงานให้แก่อุปกรณ์อิเลคทรอนิค  และการส่งข้อมูล  โดยส่วนใหญ่  Active RFID Tag  จะมีอายุการทำงานประมาณ 2 ถีง  7ปี ขึ้นอยู่กับประเภทของแบตตอรี่   ปัจจัยหนึ่งที่มีผลต่อการอายุการใช้งานของแบตตอรี่คือ  ช่วงเวลาในการข้อมูล  หากช่วงเวลาในการส่งข้อมูลนาน Active RFID  Tag นั้นก็จะมีอายุในการใช้งานนาน

·         อุปกรณ์อิเลคทอรนิค  โดยส่วนใหญ่หน้าที่ของอุปกรณ์ส่วนนี้จะใช้งานเหมือน  Transmitter  หรือทำหน้าที่อื่น ๆ เพิ่มเติมเช่น การคำนวน หรือ แสดงค่าต่าง ๆ เช่น เซนเซอร์  เป็นต้น  ทำให้ขอบเขตการทำงานของ Active RFID  Tag  หลากหลายมากขึ้น

ในการติดต่อกันระหว่าง Active RFID  Tag  กับเครื่องอ่าน (RFID Reader) สำหรับ  Active RFID Tag  ประเภทนี้  Active RFID Tag  จะเป็นส่วนที่เริ่มการติดต่อก่อน  เนื่องจาก Active RFID Tag  ประเภทนี้มีแหล่งพลังงานของตนเอง  ดังนั้น Active RFID Tag  ประเภทนี้จึงไม่ต้องอาศัยพลังงานจากเครื่องอ่าน (RFID Reader) ในการส่งข้อมูล  ยังมี Active RFID Tag  อีกประเภทที่สามารถส่งข้อมูลได้  โดยไม่จำเป็นต้องเข้าอยู่ในระยะของเครื่องอ่าน (RFID Reader) เรียกว่า  Transmitter  Tag ประเภทนี้สามารถส่งข้อมูลให้กับเครื่องอ่าน (RFID Reader) ได้ไกลถึง 30 เมตร  Active RFID Tag  อีกประเภทที่จะหยุดการทำงาน  (sleep mode) หรือทำงานโดยใช้พลังงานน้อยมาก  เมื่อไม่อยู่ในระยะของเครื่องอ่าน (RFID Reader) Active RFID Tag  ประเภทนี้  เครื่องอ่าน (RFID Reader) จะทำหน้าที่ในการกระตุ้นให้  RFID Tag  ทำงานเมื่อเข้ามาอยู่ในระยะที่เครื่องอ่าน (RFID Reader) สามารถอ่านข้อมูลได้  การทำงานในลักษณะนี้ทำให้  Tag  ประเภทนี้มีอายุการใช้งานกว่า  Tag  ที่เป็นลักษณะ  Transmitter   

RFID Tag  แบบ  Semi Active

RFID  Tag ชนิด  Semi Active ในบางกรณี  RFID Tag  ลักษณะนี้จะเรียกว่า  Battery-Assisted Tagเป็น RFID Tag  ที่มีแหล่งพลังงานเป็นของตนเอง  และอุปกรณ์อิเลกทรอนิคส์ในการทำงาน  แหล่งพลังงานดังกล่าวจะทำหน้าที่ให้พลังงานแก่  RFID Tag  ซึ่งมีลักษณะเหมือนกับ Active tag  

ในการส่งข้อมูลนั้น  RFID Tag  ประเภทนี้จะอาศัยพลังงานจากเครื่องอ่าน (RFID Reader)  มีการนำ RFID tag  ประเภทนี้แทน  Passive RFID Tag  เนื่องจากว่า  Tag  ประเภทนี้ สามารถส่งข้อมูลได้ไกลกว่า  เพราะการส่งข้อมูลไม่ต้องรอให้เกิดการกระตุ้นการทำงานของขดลวดทองแดงเหมือน  Passive RFID Tag   ถึงแม้ว่า วัสดุที่ติด RFID  Tag  ประเภทนี้จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว  วัสดุที่มีผลต่อคลื่นวิทยุ  การส่งข้อมูลก็ยังสามารถทำงานได้ดี

ในการแบ่งประเภทของ RFID Tag ยังสามารถที่จะแบ่งได้ตามความสามารถในการบันทึกข้อมูล  ซึ่งสามารถแบ่งได้เป็น  3 ประเภท คือ

1.        ประเภทที่อ่านข้อมูลได้อย่างเดียว (RO)

2.        ประเภทที่บันทึกข้อมูลได้เพียงครั้ง  และสามาถอ่านข้อมูลได้ตลอด (WORM)

3.        ประเภทที่สามารถบันทึกและอ่านข้อมูลได้ตลอด (RW)

RFID Tagอ่านได้อย่างเดียว (RO)

RFID Tag  ประเภทนี้จะถูกโปรแกรมเพียงครั้งเดียว  ข้อมูลนั้นจะบันทึกลงไปใน RFID Tag  ระหว่างการผลิต  โดยการบันทึกข้อมูลนั้นจะบันทึกลงไปในไมโครชิป   เมื่อบันทึกข้อมูลนี้ลงไปแล้ว  ข้อมูลไม่สามารถที่จะเขียนข้อมูลอื่น ๆ ลงไปได้    RFID Tagประเภทนี้  ในบางครั้งก็จะเรียกว่า  RFID Tag ที่โปรแกรมด้วยโรงงาน (Factory Programme) RFID Tagประเภทนี้ใช้ได้ดีสำหรับนำไปใช้งานที่มีขนาดเล็กไม่มีความซับซ้อน  แต่ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความซับซ้อนมาก

RFID Tagที่บันทึกข้อมูลเพียงครั้งเดียว  และสามารถอ่านข้อมูลได้ตลอด (WORM)

RFID Tag ประเภทนี้จะถูกโปรแกรมหรือเขียนบันทึกข้อมูลเพียงครั้งเดียว  ซึ่งการบันทึกข้อมูลนี้จะบันทึกโดยผู้ใช้  เมื่อต้องการที่จะใช้ RFID Tag นั้น  ถ้า RFID Tag  ถูกเขียนโปรแกรมมากกว่าจำนวนที่กำหนดไว้   Tag  ประเภทนี้อาจจะเสียหายได้   RFID Tag ประเภทนี้เรียกว่า  Field Programmable

RFID Tagที่สามารถอ่านและเบียนได้ตลอด (RW)

RFID Tag ประเภทนี้จะถูกบันทึกซ้ำได้ตลอด  โดยปกติแล้ว  RFID Tag  นี้สามารถที่บันทึกซ้ำได้ประมาณ 10,000 ถึง 100,000 ครั้ง หรือมากกว่า  ความสามารถในการบันทึกซ้ำได้ตลอดลักษณะนี้  ทำให้ RFID Tag ประเภทนี้มีประโยชน์อย่างมาก   RFID Tag ประเภทนี้มีหน่วยความจำที่เรียกว่า   Flash  ที่ใช้ในการบันทึกข้อมูล  ดังนั้น   RFID Tag  ประเภทนี้จะเรียกว่า   Field programmable  หรือ reprogrammable  Tag  ประเภทนี้

0 replies

Leave a Reply

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *