علامات RFID: كيف تُخزَّن البيانات؟ ولماذا يُمكن مسحها مرارًا وتكرارًا؟

في ظل التطور التكنولوجي المتسارع اليوم، تدخل بطاقات RFID الإلكترونية فائقة التردد (RFID) حياتنا تدريجيًا، وتُستخدم على نطاق واسع في مجالات عديدة، مثل الخدمات اللوجستية وتجارة التجزئة والرعاية الصحية. فكيف تُخزّن بطاقات RFID الإلكترونية فائقة التردد البيانات؟ وهل يُمكن مسح هذه البيانات مرارًا وتكرارًا؟

01

ما هي تقنية RFID ذات التردد العالي جدًا؟

تشير تقنية UHF RFID إلى أنظمة تحديد الهوية بترددات الراديو التي تعمل بترددات تتراوح بين 300 ميجاهرتز و3 جيجاهرتز، ويتراوح نطاق التردد الأكثر شيوعًا بين 860 و960 ميجاهرتز. بالمقارنة مع تقنية RFID منخفضة التردد (LF) وعالية التردد (HF)، تتميز تقنية RFID فائقة التردد بمزايا مهمة، مثل مسافة القراءة الطويلة (حتى 10 أمتار أو أكثر)، وسرعة القراءة العالية (التي يمكنها قراءة مئات العلامات في وقت واحد)، وسعة البيانات الكبيرة. لذلك، استُخدمت على نطاق واسع في إدارة الخدمات اللوجستية، وتجارة التجزئة، وإدارة الأصول، والتصنيع الذكي، وغيرها من المجالات.

يتكون نظام تحديد الهوية بموجات الراديو (RFID) فائق التردد من ثلاثة أجزاء: قارئ، وهوائي، وعلامة إلكترونية. من بينها، تُعدّ العلامات الإلكترونية ناقلة للبيانات، وتحدد سعتها التخزينية وسهولة إدارتها بشكل مباشر قيمة تطبيق النظام بأكمله.

بنية تخزين البيانات لعلامات RFID ذات التردد العالي جدًا

1. تكوين التخزين المادي للعلامات

تتكون وحدة تخزين علامات RFID عالية التردد عادةً من شرائح دوائر متكاملة وهوائيات. تحتوي الشريحة على:

① الواجهة الأمامية التناظرية: مسؤولة عن استقبال وإرسال إشارات التردد اللاسلكي

② وحدة التحكم الرقمية: تعليمات المعالجة والتحكم المنطقي

③ الذاكرة: تُستخدم لتخزين البيانات، وعادةً ما يتم تقسيمها إلى مناطق تخزين متعددة

2. تقسيم التخزين الموحد

يتم تقسيم تخزين الملصقات عادةً إلى أربع مناطق رئيسية:

① الذاكرة المحجوزة: 32 بت، لتخزين كلمات مرور الوصول وإلغاء التنشيط للعلامات

② ذاكرة EPC: طول متغير (عادةً 96-496 بت)، لتخزين أكواد المنتجات الإلكترونية

③ ذاكرة TID: 64 بت أو أكثر، لتخزين معرف فريد للعلامة، مكتوب بواسطة الشركة المصنعة للشريحة

④ ذاكرة المستخدم: سعة متغيرة (من 0 إلى آلاف البتات) ليتمكن المستخدمون من استخدامها بحرية

3. نطاق سعة التخزين

تختلف سعة التخزين للنماذج المختلفة من علامات RFID ذات التردد العالي للغاية بشكل كبير:

① علامة منخفضة المستوى: تخزين EPC 96-128 بت، بدون ذاكرة للمستخدم

② تسمية منتصف النهاية: تخزين EPC 96-496 بت، تخزين المستخدم 32-512 بت

③ العلامات الراقية: تخزين EPC بسعة 496 بت أو أكثر، وذاكرة مستخدم بسعة 512 بت إلى 8 كيلو بت

03

مبادئ التخزين

إن عملية تخزين البيانات في علامات RFID الإلكترونية ذات التردد العالي للغاية تشبه "المحادثة اللاسلكية" بين القراء والعلامات.

عندما يحتاج القارئ إلى كتابة بيانات على البطاقة الإلكترونية، يُصدر أولًا إشارة تردد لاسلكي (RF) بتردد محدد عبر الهوائي، والتي تُشبه "اتصالًا" من القارئ إلى البطاقة. بعد أن يستقبل هوائي البطاقة الإلكترونية هذه الإشارة، يُحوّلها إلى طاقة كهربائية لتوفير الطاقة اللازمة لتشغيل شريحة البطاقة (في البطاقات السلبية، هذه هي الطريقة الوحيدة للحصول على الطاقة).

في الوقت نفسه، ستقوم شريحة العلامة بتعديل الإشارة الصادرة عن القارئ/الكاتب وتحميل البيانات المراد كتابتها على الموجة المنعكسة

بعد ذلك، تُرسَل الإشارة المنعكسة مع البيانات إلى القارئ/الكاتب عبر هوائي العلامة. بعد استقبال الإشارة المنعكسة، يُجري القارئ/الكاتب سلسلة من عمليات المعالجة، مثل فك التضمين وفك التشفير.

وأخيرا، قم بكتابة البيانات بدقة وبدون أخطاء في منطقة التخزين المخصصة لها في شريحة العلامة.

خلال هذه العملية، تُخزَّن البيانات بصيغة ثنائية. تُحوَّل أنواع مختلفة من المعلومات الشائعة في حياتنا اليومية، كالنصوص والأرقام والصور وغيرها، إلى رموز ثنائية تتكون من 0 و1 في علامات إلكترونية. وكما نستخدم مجموعات مختلفة من الحروف للتعبير عن معانٍ مختلفة، تُخزِّن العلامات الإلكترونية معلومات متنوعة من خلال ترتيبات ومجموعات مختلفة من 0 و1.

04

ممحاة البيانات: هل يمكن مسحها بشكل متكرر؟

الميزة المهمة للعلامات الإلكترونية RFID ذات التردد العالي للغاية هي أن بياناتها يمكن عادةً مسحها وكتابتها بشكل متكرر، وهو ما يشبه دفتر الملاحظات الذي يمكن استخدامه بشكل متكرر ومريح ومرن للغاية.

إن عدد مرات مسح البيانات لعلامات RFID الإلكترونية فائقة التردد ليس محدودًا، كما تختلف أزمنة المسح باختلاف أنواع العلامات. وبشكل عام، يتراوح معدل مسح علامات RFID الإلكترونية فائقة التردد الشائعة بين عشرات الآلاف ومئات الآلاف من المرات. ومع ذلك، يُعد هذا المعدل كافيًا لمعظم التطبيقات العملية.

تجدر الإشارة إلى أنه عند مسح البيانات من علامات RFID الإلكترونية فائقة التردد، عادةً ما يتطلب الأمر أجهزة قراءة/كتابة خاصة، واتباع إجراءات تشغيل محددة. وفي الوقت نفسه، ولضمان أمان البيانات ودقتها، تُحدد بعض العلامات أيضًا صلاحيات الوصول وآليات التشفير.

تُحقق علامات RFID الإلكترونية فائقة التردد تخزينًا فعالًا للبيانات وإدارةً مرنةً بفضل هيكل تخزينها الفريد ومبدأ عملها. وقد أتاحت ميزة إعادة الكتابة فيها سهولةً كبيرةً في العديد من التطبيقات، مما يُسهّل تتبع العناصر وإدارتها وتحديث المعلومات ويجعلها أكثر كفاءةً. ومع التطور والابتكار المستمرين للتكنولوجيا، ستلعب علامات RFID الإلكترونية فائقة التردد دورًا هامًا في المزيد من المجالات مستقبلًا، مما يُضفي المزيد من الراحة والمفاجآت على حياتنا وعملنا.