معرفی اجزاء یک سيستم rfid : طیف فرکانس

[spow 44197]

دید کلی

معمولا اندازه گیری فرکانسهای صوتی (20Hz تا 20kHz) ساده‌تر از فرکانسهای دیگر انجام می‌شود و برای اندازه گیری این فرکانسها ابزارها و روشهای بسیاری موجود است. البته توجه داشته باشید که به صرف سادگی اندازه گیری فرکانسهای صوتی نباید از دقت لازم کاست، بلکه همانند دیگر اندازه گیریها این اندازه گیری نیز باید صحیح و دقیق باشد. روشهای اندازه گیری

روش Beat _ Note (صدای تداخلی)

ساده‌ترین روش اندازه گیری فرکانس مجهول صوتی ( ) تنظیم دستگاه سیگنال ژنراتور صوتی روی تداخل صفر است. پس از این عمل می‌توان از روی صفحه مدرج سیگنال ژنراتور مقدار فرکانس را خواند. در این روش هم می‌توان از گوشی استفاده نمود و یا به جای آن میتری در مدار قرار داد. دو سیگنال بطور همزمان به شاخص اختلاف فرکانس وارد می‌شود. چنانچه اختلاف فرکانس دو سیگنال صفر باشد، در گوشی صدایی با قدرت بیشتر و یا در میتر با انحراف عقربه بیشتر روبه‌رو خواهیم شد.

در این حالت آزمایشگر باید دقت کند که سیگنال ژنراتور را روی هماهنگها یا هارمونیکهای تنظیم نکند. با چند آزمایش می‌توان به اختلاف این دو حالت پی برد. سیگنال منتجه حاصل از فرکانس اصلی دارای شدت بیشتری است. چنانچه آزمایشگر در اندازه گیری خود دقت لازم بکار برد، دقت اندازه گیری معادل با دقت دستگاه سیگنال ژنراتور صوتی که معمولا تا است، خواهد شد.

روش ولت متر

این روش اندازه گیری صامت است و در نتیجه از خطاهای حاصل از عیوب ممکن در گوش پرهیز می‌شود. در این روش با اندازه گیری مقدار موثر موج حاصل از تداخل دو سیگنال توسط ولت متر مقدار فرکانس مجهول بدست می‌آید. سیگنال مجهول ( ) و سیگنال ژنراتور ( ) از طریق مقاومتهای جداسازی و که می‌توانند دارای مقادیری بین 820 تا 1800 اهم باشند، به ولت متر وارد می شود.

برای اندازه گیری فرکانس با این روش ابتدا باید سیگنال مجهول را کنار گذارده و خروجی ژنراتور را برای انحراف عقربه ولت متر تا وسط صفحه مدرج تنظیم کنید. سپس با اعمال سیگنال مجهول مشاهده خواهید کرد که عقربه به نوسان افتاده و به بالا و پایین وسط صفحه حرکت می‌کند. با تنظیم فرکانس ژنراتور چنانچه روی فرکانسی برابر فرکانس مجهول قرار گیرد، عقربه از نوسان افتاده و به حالت سکون می‌رسد. بنابراین در این روش می‌توان با دقت بیشتری فرکانس مجهول را بدست آورد. یکی از مزایای این روش این است که عقربه تنها در فرکانس اصلی سکون خواهد یافت و در هماهنگها نیز نوسان خواهد کرد.

اندازه گیری فرکانس نوع القایی

این دستگاه را اندازه گیری فرکانس نوع آهن متحرک نیز می‌نامند. در این دستگاه فرکانس مستقیما توسط آهن متحرک خوانده می‌شود. در این دستگاه دو سیم پیچ ثابت و بطور عمود بر یکدیگر سوار می‌شوند. عنصر متحرک یک تیغه آهنی نرم و باریک و بلند است که به آن عقربه‌ای متصل کرده‌اند. انحراف این تیغه آهنی متناسب با میدان مغناطیسی حاصل از دو سیم پیچ و است. شبکه سلفی _ مقاومتی متصل به سیم پیچها اختلاف فاز بین جریانهای جاری در سیم پیچها را کاهش داده و بدان وسیله مانع از چرخش تیغه آهنی می‌شود. در این صورت چون تیغه نمی‌تواند چرخش میدان مغناطیسی را دنبال کند، انحرافی متناسب با فرکانس جریان پیدا می‌کند.

این نوع فرکانس را معمولا برای اندازه گیری فرکانس برق شهری (25 ، 40 ، 50 ، 60 و 125 هرتز) بکار می‌برند. البته وسایلی با این چنین ساختمانی برای اندازه گیری فرکانسهای بالاتر تا حدود 500 هرتز نیز ساخته شده است. اغلب دستگاه را برای یک فرکانس معمول طراحی کرده و آن را در وسط صفحه مدرج قرار می‌دهند. انحراف عقربه در دو طرف فرکانس کار دستگاه از 30 درصد تا 85 درصد متغیر است. دقت این نوع وسایل بستگی به نوع ساخت و مدل آن دارد و می‌تواند به 0،5درصد برسد. دستگاه اندازه گیر فرکانس نوع القایی را می‌توان برای یک ولتاژ / یک فرکانس ، دو ولتاژ/ یک فرکانس یا دو ولتاژ / دو فرکانس بکار برد.

اندازه گیری فرکانس نوع تیغه‌ای

این وسیله به نام تیغه مرتعش معروف است. در این وسیله M یک ماده مغناطیس دائمی می‌باشد. روی گردن این مغناطیس یک سیم پیچ (L) با تعداد دور بسیار از سیم نازک پیچیده شده است. این سیم پیچ به منبع جریان فرکانس صوتی مجهول متصل می‌شود. یک طرف تیغه R (یک نوار نازک فلزی مانند آهن یا فولاد) به یکی از قطبین آهنربا وصل شده است. طرف دیگر این تیغه با فاصله کمی روی قطب دیگر آهنربا قرار می‌گیرد. تیغه فنری دارای پریود ارتعاشی است که با توجه به طول و ضخامت آن تعیین می‌شود.

چنانچه جریان متناوبی به سیم پیچ جاری شود، نیروی میدان مغناطیسی منتج با فرکانس موج ac تغییر می‌کند و تیغه را وادار به ارتعاش می‌نماید. وقتی فرکانس موج ، معادل با فرکانس طبیعی باشد، ارتعاش خیلی شدید است، بطوری که انتهای آزاد تیغه دیده نمی‌شود. چنانچه فرکانس موج بالاتر یا پائین‌تر از فرکانس طبیعی تیغه باشد، ارتعاش کندتر صورت گرفته و به شکل خاکستری رنگ دیده می‌شود.

در دستگاههای عملی چندین تیغه را با طولهای مختلف کنار هم سوار می‌کنند. قطب بالایی آهنربا چنان بریده شده که تیغه‌ها دارای طولهای متفاوتی باشند. این عمل بدین منظور انجام می‌گیرد که انتهای آزاد تیغه‌ها در یک خط قرار گرفته و از خارج به سهولت قابل روئیت باشند. برای روئیت بهتر تیغه‌ها خمیدگی سر آزاد آنها را به رنگ سفید در می‌آورند. اگر اختلاف طول تیغه‌ها کم باشد، در یک فرکانس مشخص چندین تیغه به ارتعاش در می‌آید (معمولا 3 تیغه)، اما آن تیغه که ارتعاش طبیعی وی به فرکانس مجهول نزدیکتر است، فعالتر بوده و از دید محو می‌شود، در حالی که تیغه‌های دیگر به رنگی تیره هنوز دیده می‌شوند.

اندازه گیری الکترونیکی فرکانس از نوع آنالوگ

این دستگاه دارای امپدانس زیادی بوده و قابلیت اندازه گیری 0 تا 10kHz و 0 تا 100kHz را دارد. از آمپرمتر فرکانس جریان dc از 0 تا 50 میکروآمپر عبور می‌کند. مقدار فرکانس مستقل از دامنه سیگنال 1،7 ولت به بالا بوده و همچنین مستقل از شکل موج می‌باشد و پاسخ مدار خطی است و بنابراین کافی است در هر باندی یک نقطه تنظیم شود. این آرایش شامل دو تقویت کننده بیش تغذیه شده (Overdriven) است. خروجی طبقه آخر ( ) یک موج مربعی است که در یک مدار RC بکار برده می‌شود. دیودهای و عمل یکسوسازی را انجام می‌دهند.

تا وقتی دامنه موج مربعی ثابت است، انحراف عقربه (M) تنها به تعداد پالسهای موجود در هر ثانیه بستگی پیدا می‌کند و بنابراین بطور مستقیم با فرکانس سیگنال متناسب است. دستگاه را باید ابتدا روی یک نقطه از هر باند تنظیم نمود. این تنظیم تنها برای یک بار انجام می‌شود. بهترین نقطه برای تنظیم عبارت از فرکانس حد بالای باند جهت انحراف کامل عقربه است. پتانسیومترهای تا برای این منظور در مدار جای گرفته‌اند.

اندازه گیری الکترونیکی نوع دیجیتال

همانند اندازه گیر نوع آنالوگ اندازه گیر نوع دیجیتال نیز الکترونیکی است و امپدانس بالایی تولید می‌کند. در این نوع اندازه گیرها میتر M حذف شده و فرکانس به صورت یک سری اعداد که توسط مدارهای خاص تولید می‌شود، نشان داده خواهد شد. بنابراین اندازه گیر دیجیتال ، یک دستگاه تمام الکترونیکی است. دستگاه نوع دیجیتالی اصولا شامل یک شمارنده الکترونیکی است که تعداد پالسهای موجود در هر ثانیه را شمرده و سپس یک نمایش دهنده 5 یا 8 عددی را جهت نمایش فرکانس بکار می‌اندازد. گیت مبنای زمانی یک ثانیه‌ای توسط یک سیگنال مبنای زمانی دقیق (سیگنال ساعت) کنترل می‌شود. این سیگنال در داخل دستگاه تولید شده و معمولا از یک نوسان ساز کریستالی بدست.

[samaneh66 10265]

اکثر کشورهای جهان سیستمهای الکتریکی‌شان را روی یکی از دو فرکانس 60 و 50 هرتز استاندارد کرده‌اند. لیست کشورهای 60 هرتز که اغلبشان در دنیای جدید قرار دارند کوتاهتر است، اما نمی‌توان گفت که 60 هرتز کمتر معمول است.کشورهای 60 هرتز عبارتند از: ساموای امریکا ، آنتیگوا و باربودا ، آروبا ، باهاماس ، بلیز ، برمودا ، کانادا ، جزایر کیمان ، کلمبیا ، کاستاریکا ، کوبا ، جمهوری دمونیکن ، السالوادور ، پلینسیای فرانسه ، گوام ، گواتمالا ، گیانا ، هاییتی ، هندوراس ، کره جنوبی ، لیبریا ، جزایر مارشال ، مکزیک ، میکرونسیا ، مونت سرات ، نیکاراگویه ، جزایر ماریانای شمالی ، پالایو ، پاناما ، پرو ، فیلیپین ، پرتوریکو ، ساین کیتس و نویس ، سورینام ، تایوان ، ترینیداد توباگو ، جزایر ترکس و کیاکوس ، ایالات متحده ، ونزولا ، جزایر ویرجین ، جزیره ویک.این کشورها دارای سیستمهایی با فرکانس مختلط 60 و 50 هرتز‌اند: بحرین ، برزیل (اغلب فرکانس 60) ، ژاپن (فرکانس 60 هرتز در زمان حضور غربیها). اغلب کشورها به گونه‌ای استاندارد تلویزیون شان را انتخاب کرده اند که با فرکانس خطوط برقشان متناسب باشد. استاندارد NTSC برای کار با فرکانس خطوط برق 60 هرتز طراحی شده است، در حالیکه PAL و SECAM برای فرکانس خطوط 50 هرتز طراحی شده است، اما نسخه 60 هرتز PAL هم وجود دارد، برای مثال در برزیل PAL-M ارائه دهنده وضوح PAL و چشمک تصویر پایین NTSC است. عموماً این مطلب پذیرفته شده است که نیکلا تسلا فرکانس 60 هرتز را به عنوان کمترین فرکانسی که منجر به عدم بروز پدیده چشمک زنی قابل مشاهده در روشناییهای خیابانها می‌شد، انتخاب کرد. توان 25 هرتز بیش از آنی که در آبشار نیاگارا تولید شود، در اونتاریو و آمریکای شمالی استفاده می‌شده است. هنوز هم ممکن است برخی از ژنراتورهای 25 هرتز در آبشار نیاگارا مورد استفاده واقع شوند. فرکانس پایین طراحی موتورهای الکتریکی کم سرعت را ساده می‌سازد و می‌توان آنرا بصورت بهتر و موثرتری تولید کرده و انتقال داد، اما منجر به چشمک زنی قابل ملاحظه‌ای در روشناییها می‌شود. کاربردهای ساحلی و دریایی ممکن است گاها فرکانس 400 هرتز را به علت مزیتهای مختلف فنی مورد استفاده قرار دهند. برق 16.67 هرتزی هم هنوز در برخی از سیستمهای راه آهن اروپا مانند سوئد به چشم می‌خورد. توزیع برق و تغذیه خانگی بر خلاف جریان DC ، جریان AC را می‌توان توسط یک ترانسفورماتور به سطوح مختلف ولتاژی انتقال داد. هر چه میزان ولتاژ افزایش یابد، انتقال توان هم موثرتر صورت خواهد گرفت. افزایش میزان قابلیت انتقال توان به علت قانون اهم است، تلفات انرژی الکتریکی وابسته به عبور جریان از یک هادی است. تلفات توان به علت جریان توسط رابطه P = Ri2t محاسبه می‌شود، بنابراین اگر جریان دو برابر شود، تلفات چهار برابر خواهد شد. با استفاده از ترانسفورماتور ، ولتاژ را می‌توانیم به یک ولتاژ بالا افزایش دهیم تا بتوانیم توان را در طول فواصل بلند در سطح جریان پایین انتقال داده و در نتیجه تلفات کاهش یابد. سپس می‌توانیم ولتاژ را دوباره به سطحی که برای تغذیه خانگی بی خطر باشد، کاهش دهیم. تولید الکتریکی سه فاز بسیار عمومی است و استفاده‌ای موثرتر از ژنراتورهای تجاری را برای ما ممکن می‌سازد. انرژی الکتریکی توسط چرخش یک سیم پیچ داخل یک میدان مغناطیسی در ژنراتورهای بزرگ و با هزینه بالا ایجاد می‌شود. اما به هر حال جای دادن سه سیم پیچ جدا روی یک محور (بجای یک سیم پیچ) ، هم نسبتا آسان و هم مقرون به صرفه است. این سیم پیچها روی محور ژنراتورها نصب شده‌اند اما از نظر فیزیکی جدا هستند و دارای یک اختلاف زاویه 120 درجه‌ای نسبت به هم هستند. سه شکل موج جریان تولید می‌شود که دارای اختلاف فاز 120 درجه‌ای نسبت به هم ، اما اندازه‌های یکسان هستند. توزیع الکتریسیته سه فاز بطور وسیعی در ساختمانهای صنعتی و توزیع الکتریسیته تک فاز در محیطهای خانگی بکار می‌رود. نوعا یک ترانسفورماتور سه فاز ممکن است مسیرهای مختلفی را با یک فاز متفاوت برای بخشهای مختلف هر مسیر تغذیه کند. سیستمهای سه فاز به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در محل بار متعادل باشند، اگر باری بطور صحیح متعادل شده باشد، جریانی از نقطه خنثی عبور نخواهد کرد. این بدین مفهوم است که می‌توان جریان را تنها با سه کابل بجای شش کابل که در غیر این صورت مورد نیاز است، انتقال داد. گفتنی است که برق سه فاز در واقع نوعی از سیستم چند فازه است. در بسیاری از موارد تنها یک برق تک فاز برای تغذیه روشنایی خیابانها یا مصرف کننده‌های خانگی مورد نیاز است. وقتی که یک سیستم توان الکتریکی سه فاز داریم، یک کابل چهارمی که خنثی است را در توزیع خیابانی قرار می‌دهیم تا برای هر خانه یک مدار کامل را فراهم کنیم، «یعنی هر خانه می‌تواند از یکی از کابلهای فاز و کابل خنثی برای مصرف استفاده کند». خانه‌های مختلف در خیابان از فازهای مختلف استفاده می‌کنند یا وقتی که مصرف کننده‌های زیادی به سیستم متصلند، آنها را به صورت مساوی در طول برق سه فاز پخش می‌کنند تا بار روی سیستم متعادل شود. بنابراین کابل تغذیه هر خانه معمولا تنها شامل یک هادی فاز و نول و احتمالا با یک پوشش آهنی زمین شده ، است. برای اطمینان یک سیم سومی هم اغلب بین هر یک از وسایل الکتریکی در خانه و صفحه سوییچ الکتریکی اصلی یا جعبه فیوز وصل می‌شود. این سیم سوم در انگلستان و اکثر کشورهای انگلیسی زبان سیم earth و در آمریکا سیم ground خوانده می‌شود. در صفحه سوییچ اصلی سیم earth را به سیم نول و نیز به یک تیرک متصل به زمین یا هر نقطه earth در دسترس (برای آمریکاییها نقطه ground) نظیر لوله آب ، متصل می‌کنند. در صورت وقوع خطا ، سیم زمین می‌تواند جریان کافی را برای راه اندازی یک فیوز و جدا کردن مدار دارای خطا ، از خود عبور دهد. همچنین اتصال زمین به این مفهوم است که ساختمان مجاور دارای ولتاژی برابر ولتاژ نقطه خنثی است. شایعترین نوع خطای الکتریکی (شوک) در صورتی رخ می‌دهد که شیئی (معمولاً یک نفر) بطور تصادفی بین یک هادی فاز و زمین مداری تشکیل دهد. در این صورت یک جریان خطا از فاز به زمین ایجاد می‌شود که به جریان پس ماند معروف است. یک مدار شکن جریان پس ماند طراحی شده است تا چنین مشکلی را شناسایی کند و مدار را قبل از اینکه شوک الکتریکی منجر به مرگ شود قطع کند. در کاربردهای صنعتی (سه فاز) بسیاری از قسمتهای مجزای سیستم خنثی به زمین متصلند که این امر موجب می‌شود تا جریان های کوچک زمین ، که همواره بین یک ژنراتور و یک مصرف کننده (بار) در حال عبور هستند را متعادل کند. این سیستم زمین کردن این اطمینان را به ما می دهد که اگر خطایی رخ دهد، جریانی که از نقطه خنثی می گذرد به یک سطح قابل کنترل محدود شده باشد. این روش به سیستم خنثی زمین چندگانه معروف است.

[am in 25041]

بارها نام فیلـتر را شنیده اید.فیلـترهوای موتور،فیلـتر بنزین و...

همانگونه که از این نام و کاربرد های آن برمی آید برای تصفیه یک عنصر از عناصری است که از دید ما نامطلوب است و به آن نیازی نداریم و مزاحم و دست و پا گیرند و اگر شرشان کم نشود از سر ما ،نمی توان نتیجه مناسب و زیاد خوبی را گرفت . در الکترونیک از مدارهایی استفاده می کنند تا فرکانس های اضافی که از دید طراح مزاحم به حساب می آیند حذف و یا حد اقل کم رنگ تر شوند و توان فرکانس مطلوب بیشتر از توان فرکانس نامطلوب شود. برای ساخت فیلـترها از اساس کار خازن و سلف در جریان AC و این قانون که هنگامی که ما دو مقاومت داشته باشیم جریان از مقاوتی عبور می کند که کوچک تر است .

فیلـتر(صافی)

ما اگر بخواهیم کار فیلـتر را به چیزی تشبیه کنیم می توانیم به کار غربال تشبیه کنیم.همانگونه که ما با غربال ناخالصی های عدس را می گیریم،با فیلـتر هم فرکانس هایی را که نیاز نداریم از بین راه شرشان را از سر خود کم می کنیم و تنها به فرکانس یا فرکانس هایی که نیاز داریم اجازه عبور و رفتن به خروجی را می دهیم.

.پس فیلـتر فرکانسی مانند غربال برای ما فرکانس های نامطلوب را حذف می کند.امّا ما مانند غربال که انواع گوناگون دارد و هر یک برای غربال یک نوع محصول کشاورزی مفید است، فیلـترهای گوناگونی داریم،البته همه آنها در چند دسته خلاصه می شوند.

چند فرمول که برای بحث لازم می شود

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[am in 25041]

فیلـتر بالا گذر

فیلـتر پایین گذر

فیلـتر میان گذر

فیلـتر میان نگذر

[am in 25041]

این ***** از عبور فرکانس های کمتر از فرکانسی معینی جلوگیری می کند.به این فرکانس معین فرکانس قطع گویند.این کار را با تضعیف فرکانس های پایین تر از فرکانس قطع انجام می دهد.

البته می دانید که برای این کار باید قطعه ای پیدا کنیم که بتواند در مقابل فرکانس های مختلف از خود مقاومت های مختلفی نشان دهد.اگر به خازن و سلف نگاه کنیم ،می بینیم که این کار را به راحتی برای ما انجام می دهند. هرچه فرکانس بالا تر رود و اگر راکتانس سلف تغییر نکند ،راکتانس سلف هم بالا می رود و سلف مانند یک مقاومت متغیر که با بالاتر رفتن فرکانس اهمش تغییر و به بالا می رود است .ولی خازن برعکس سلف است،اگر ظرفیت ثابت باشد و تغییر نکند و فرکانس بالا رود ، راکتانس خازن هم به سوی پایین میل می کند .بر طبق این دو نکته است که با کمک سلف و خازن ***** ها را می سازند .

برای اینکه به دلیل ارزانی و کم حجمی و راحتی بیشتر از خازن استفاده می کنند ؛ ما هم مبنای توضیحات را بر خازن می گذاریم و شروع به توضیح می کنیم.پس نکته بالا را در مورد خازن فر اموش نکنید.برای توضیحات بیشتر هم می توانید به جستارهای وابسته درپایین مقاله مراجعه کنید.

در متن های زیر از یک اصطلاح به عنوان فرکانس معین استفاده می کنم که برای درک آن این نکته را بخوانید.منظور از فرکانس معین فرکانس قطع ما است که توسط مقدار مقاومت و ظرفیت خازن در ***** های خازنی معین می شود. اگر به این عکس نگاه کنید می بینید که یک خازن بین منبع و خروجی قرار گرفته.

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

این خازن در مقابل فرکانس های پایین تر از یک فرکانس معین از خود مقاومت بالایی را نشان می دهد و هر چه این فرکانس کمتر شود از خود مقاومت بیشتری نشان می دهد و در مقابل فرکانس های پایین تر از آن فرکانس معین مقاومت کمتری از خود نشان می دهد.این اساس کار خازن در ***** است.اما مقاومتی که دو سر منبع را به هم وصل کرده باعث می شود هنگامی که راکتانس خازن از مقدار این مقاومت بیشتر شد جریان به منبع وصل شود ( برطبق این قانون که اگر ما دو مقاومت داشته باشیم که هر دو به یک خط جریان متصل باشند ، جریان میل می کند به سوی مقاومت کوچک تر).با وصل شدن جریان به منبع جریان از خازن نمی گذرد و مانند این است که خازن و مقاومت ما مانند یک کلید باز در مقابل ولتاژ منبع هستند به خروجی (البته جریان را هم به منبع باز می گردانند.البته جریان کمی از خازن می گذرد ولی ما به دلیل کم بودن این جریان و دادن یک توضیح آسان از توضیح آن می گذریم).واگر فرکانس ما بالا رود و راکتانس خازن پایین بیاید و راکتانسش کمتر از مقدار مقاومت مذکور شود ، این بار خازن مانند یک مقاومت کوچک عمل می کند و مقاومت مذکور مانند یک مقاومت بزرگ و جریان از خازن می گذرد و به خروجی می رسد. پس با یک ***** بالا گذر می شود به فرکانس های بالاتر از فرکانس معیینی با تضعیف کم اجازه عبور داد .

برای درک بهتر می توانید به کتابهایی که در مورد *****ها نوشته شده مراجعه کنید.البته اکثر کتابهایی که در الکترونیک نوشته شده اجباراً از *****ها هم مباحثی حتی کوتاه و جزئی ذکر می کنند.

[am in 25041]

باید در مورد ***** پایین گذر گفت که برعکس ***** بالا گذر عمل می کند.این ***** فرکانس های پایین تر از فرکانس معین را با تضعیف خیلی کمی از خود عبور می دهد و برای فرکانس های بالاتر از آن مانند یک مقاومت بزرگ عمل می کند.به عکس زیر نگاه کنید.

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

اگر نگاه کنید میبینید که در این مدار یک خازن دو سر منبع را به هم وصل می کند.پس اگر فرکانس ما از فرکانس معین بالاتر رود ،راکتانس خازن کم می شود و اگر فرکانس بالا رود راکتانس خازن هم بیشتر می شود . در این مدار بین منبع و خروجی یک مقاومت قرار دارد( اگر به بالا گذر و پایین گذر نگاه کنید میبینید که جای خازن و مقاومت در هر دو بر خلاف هم است).اگر راکتانس خازن بیشتر از مقدار مقاومت شود ، عبور جریان از مقاومت میسرتر است تا خازن و اگر راکتانس خازن کمتر از مقدار مقاومت شود ، عبور جریان از خازن میسر تر است .در صورتی که از خازن جریان برود به منبع برمی گردد و در صورتی که از مقاومت برود به خروجی می رود .

پس اگر فرکانس منبع از فرکانس معین بالاتر رود ،به دلیل اینکه راکتانس خازن کمتر می شود در مقابل مقدار مقاومت موجود در مدار، جریان از خازن به منبع باز گردانده می شود و به خروجی نمی رود .واگر فرکانس ما از فرکانس معین پایین تر باشد ،جریان از مقاومت عبور می کند و به خروجی می رود،چرا که خازن در مقابل آن مانند یک مقاومت بزرگ است نسبت به مقاومت موجود در مدار.این بود اساس کار این *****.--بود و نبود من چه سود ،گر نکنم دمی حساب، که چرا زنده من و در این سرا بهر چه ام ‏۵ فوریهٔ ۲۰۰۹، ساعت ۰۹:۲۷ (UTC)

[am in 25041]

اگر به تعریف ***** بالاگذر و پایین گذر نگاه کنید می بینید که همانگونه که از اسم این نوع ***** بر می آید ،این ***** تنها به فرکانسی خاص اجازه عبور می دهد و به فرکانس های بالاتر از آن و پایین تر از آن اجازه عبور نمی دهد.نخست فرکانس میانی را که مطلوب ما است انتخاب کرده و بعد با به کار بردن یک ***** پایین گذر و یک ***** بالاگذر فرکانس های بالا و پایین آن را حذف می کنیم.

مثال

اگر ما توسط یک ***** بالاگذر که فرکانس قطع آن 25khz است فرکانس های پایین تر از فرکانس قطع را حذف(یا به عبارت دقیق تر ضعیف)کنیم و بعد فرکانس خروجی را به یک ***** پایین گذر دهیم که فرکانس قطع آن 26khz و توسط آن فرکانس های بالاتر از 26khz را حذف کنیم ،انچه که می ماند فرکانس های بین 25khz و 26khz است. می بینید که به چه آسانی این کار انجام می شود.

[am in 25041]

اگر نگاهی به گزینه های قبلی بیندازید خواهید دید که کار این ***** چگونه است.

اگر متوجه شده باشید کار این ***** این است که بتواند یک محدوده فرکانسی را عبور ندهد ولی پایین و بالای این محدوده را عبور دهد.به فرض اینکه محدوده فرکانسی که می خواهیم حذف کنیم بین 25kh تا 26kh باشد ، ما نخست باید با یک ***** بالاگذر فرکانس های بالاتر از 26kh را که از منبع می آید عبور دهیم و بعد با یک ***** پایین گذر که آن هم مستقیماً به منبع فرکانس وصل می شود،فرکانس های پایین تر از 25kh را عبور دهیم.همانگونه که می بینید ما با این کار توانسته ایم با عبور دادن فرکانس های بالاتر و پایین تر از این محدوده فرکانسی از عبور آن جلوگیری کنیم.این کار مانند زمانی است شما می خواهید از یک استخر آب بردارید و بخشی از آب گل آلود است و شما با برداشتن آب از آنجایی که تمیز است،آب گل آلود را برنمی دارید.بعد از این کار با وصل کردن خروجی هر دو ***** ما یک خروجی داریم که محدوده فرکانسی میانی از آن حذف شده.

[am in 25041]

باید گفت که کاربردهای *****ها گوناگون است و به یکی دو تا ختم نمی شود.یک ***** کارش تصفیه فرکانس مطلوب از فرکانس نامطلوب است.فرکانس مطلوب هم یعنی فرکانس دلخواه.

مانند: از ***** در تلوزیون ،رادیو،ماهواره،سنسورها،کامپیوترشما و ... استفاده می شود.برای دریافت یک فرکانس توسط یک تلوزیون شما نخست به یک آنتن نیاز دارید.اما این آنتن همراه فرکانس دلخواه شما فرکانس های دیگر را همدریافت می کند همزمان.پس شما باید نخست فرکانس مطلوب را از فرکانس های دیگر جدا کرده و تقویت کنید و تا تلوزیون شما یک شبکه را نمایش دهد. برای دریافت فرکانس فرستنده ماهواره مورد نظر خود در میان انواع فرکانس ها که توسط فرستنده های مختلف صادر می شود(راستی به یاد داشته باشید که بعضی از فرکانس ها ساخته طبیعت است)باید از ***** استفاده کرد.یک تلفن همراه هم از ***** برای این کار بهره می برد و فرکانس مطلوب را از میان انبوهی از فرکانس تفکیک می کند. در یک دستگاه تفکیت صدا هم از ***** استفا ه می شود(اکوالیزر یا اکولایزر).در این دستگاه برای اینکه یک فرکانس صوتی را تغیر فرکانس دهد و یا طول موجش را افزایش دهد ،نخست از ***** برای تفکیک آن از سایر فرکانس ها استفاده می کند. البته همانگونه که مشهود است بیشترین استفاده ***** امروزه در مخابرات است. البته در مدارهای کنترلی هم از ***** استفاده می شود. هرچند در لابه لای متن گاه و بی گاه اشاره کرده ام ولی دوباره اشاره می کنم که برای درک کار ***** باید نخست در موردراکتانس خازنی و سلفی خوب مطالعه کنید.چون کار ***** ها بر اساس این دو است.حتی *****های شبیه سازی شده هم از این این مبانی پیروی می کنند. راستی بیایید یک کنترل بردارید و تلوزیون خود را روشن کنید(کنترل دستگاهی غیر از تلوزیون مورد نظر باشد).آیا تلوزیون شما روشن می شود؟ به نظر شما چراسازنده این کار را کرده؟!

[am in 25041]

برای طراحی پلان فرکانس هر شبکه رادیوئی دیجیتال موارد عمده زیر می بایستی مورد تجزیه وتحلیل و تصمیم گیری واقع شوند:

 

• باند فرکانس و نوع آرایش انتخابی با توجه به ظرفیت هر کانال rf ، مدولاسیون و بهره فرکانس باید بررسی و مشخص شوند.
  
• ترکیب سیستم از نظر تعداد کانالهای rf اصلی و استاندبای در سیستم های n+1
  
• توپولوژی شبکه و تعیین مسیر اصلی و شاخه های فرعی
  
• پلان انتخابی بر اساس محاسبات تداخل rfi استوار بوده و میزان تداخل در هیچ ایستگاهی از حد مجاز آن تجاوز ننماید. در این خصوص می بایستی استفاده از آنتن های با کارایی بالا نظیرhp,uhp وshp جهت جلوگیری از تداخلات رادیوئی بویژه در ایستگاه های چند راهه مورد توجه قرار گیرند.
  

 

فاصله کاریر کانال های رادیوئی مورد استفاده در یک ایستگاه، حتی الامکان زیاد باشد.

موضوع استفاده مجدد از فرکانس ها با توجه به ضرورت صرفه جوئی در مصرف آنها مدنظر واقع شوند.

استفاده مطلوب از پلاریزاسیون های مختلف( افقی و عمودی) به عمل آید.

انتخاب فرکانس کلیه فرستنده های هر ایستگاه، در یک نیمه باند و فرکانس کلیه گیرنده های همان ایستگاه در نیمه بعدی باند قرار گیرند.

مقررات و توصیه های عنوان شده از طرف itu در خصوص باند فرکانسی و آرایش مورد نظر مدنظرواقع شوند.

[mohsen 88 10106]

اجزاء یک سيستم RFID : طیف فرکانس

يکی از ملاحظات مهم در ارتباط با فناوری RFID ، فرکانس عملیاتی آنان است . همانند تلویزیون که می تواند در باندهای UHF ( برگرفته شده از Ultra-High Frequency ) و VHF ( برگرفته شده از Very High Frequency ) فعاليت نماید ، سیستم های RFID نیز می توانند از باندهای مختلفی برای ارتباطات خود استفاده نمایند .

 

شکل 1 طیف فرکانس راديويی را نشان می دهد .

 

شکل 1 : طیف فرکانس راديويی ( منبع ITU )

در RFID هم از باند فرکانس پائين و هم از باند فرکانس بالا در محدوده های زیر استفاده می گردد .

 

• باندهای فرکانس پايين RFID
   
  - فرکانس پايين و یا LF ( برگرفته شده از Low Frequency ) : بین 125 تا 134 کيلوهرتز
  - فرکانس بالا و یا HF ( برگرفته شده از High Frequency ) : محدوده 56 / 13 مگاهرتز
  
  
• باندهای فرکانس بالا RFID
  
  - باند UHF: محدوده 860 تا 960 مگاهرتز
  - ميکروويو : 5 / 2 گيگاهرتز به بالا
  
• انتخاب فرکانس بر روی چندین خصلت سیستم های RFID تاثير گذار است که در ادامه به تشریح برخی از آنان خواهیم پرداخت .
  

[mohsen 88 10106]

محدوده خواندن

در باندهای فرکانس پايين ، محدوده خواندن تگ های غیرفعال با توجه به بهره ضعيف آنتن چیزی بیش از یک متر نمی باشد . ( در فرکانس های پايين ، طول موج الکترومغناطیسی بسیار بالا می باشد . در برخی حالات تا چندين کيلومتر و طولانی تر از ابعاد آنتن تعبيه شده در تگ های rfid . بهره آنتن ، بطور مستقیم با اندازه آنتن مرتبط با طول موج متناسب می باشد . بنابراین بهره آنتن در این فرکانس ها بسیار پایین است ) .

در فرکانس های بالاتر ، محدوده خواندن معمولا" افزایش خواهد یافت خصوصا" در مواردی که از تگ های فعال استفاده شده باشد . با توجه به این که باندهای فرکانس بالا می توانند باعث بروز مسایل مختلفی در رابطه با سلامت انسان گردند ، تعداد بسیار زیادی از سازمان های تنظیم مقررات رادیویی نظیر fcc ( برگرفته شده از ) ، محدودیت های بیشتری را در خصوص قدرت سیستم های میکروویو و uhf اعمال می نمایند . این کار باعث می شود که محدوده خواندن این نوع سیستم های فرکانس بالا در تگ های غیرفعال بطور متوسط بین سه تا نه متر گردد .

 

تگ های غیرفعال در مقابل تگ های فعال

به دلایل تاریخی ، از تگ های غيرفعال معمولا" در باندهای lf و hf و از تگ های فعال در باندهای uhf و ميکروويو استفاده می گردد . در اولین سیستم های rfid از تگ های غیرفعال در باندهای hf و lf استفاده می گردید . شاید قيمت مناسب بکارگیری فناوری فوق و عدم امکان سرمایه گذاری بالا بر روی سایر گزینه ها ( در گذشته ای نه چندان دور ) ، باعث بکارگیری تگ های غیرفعال در باندهای hf و lf شده باشد . امروزه با توجه به تحولات گسترده و سریع در این عرصه ، استفاده از تگ های فعال در باندهای فرکانس بالا در دستور کار قرار گرفته است .

 

تداخل امواج از سایر سیستم های رادیویی

سیستم های rfid مستعد تداخل امواج از سایر سیستم های رادیویی می باشند . سیستم های rfid که در باند lf عمل می نمایند ، در معرض این آسیب می باشند . توجه داشته باشید که فرکانس های lf ، تحمل اتلاف در مسیر زیاد و یا تضعیف خیلی کم در مسافت های کوتاه را ندارند ( در مقام مقایسه با فرکانس های بالاتر ) . این بدان معنی است که سیگنال های رادیویی سایر سیستم های ارتباطی که در محدوده مشابه فرکانسی lf کار می کنند ، دارای مقاومت میدانی بالائی در آنتن یک بررسی کننده rfid خواهند شد که می تواند به تداخل امواج منتج گردد .

در سمت ديگر طیف ، سیستم های میکروویو دارای استعداد کمتری برای تداخل امواج می باشند چراکه افت مسیر در باند میکروویو برای فرکانس های پايين بسیار بيشتر است.

[mohsen 88 10106]

مايعات و فلزات

کارآئی سیستم های rfid متاثر از سطوح نم دار و يا آبکی است . سیگنال های hf نسبت به سیگنال های میکروویو و uhf دارای قابلیت نفوذپذیری بهتری در آب و سایر مایعات می باشند . طول موج های کوتاه تر uhf دارای استعداد بیشتری جهت جذب در آب می باشند . به همین دلیل است که اغلب از تگ های hf برای برچسب گذاری مواد مایع استفاده می گردد . در چنین مواردی می توان از تگ های uhf نیز استفاده کرد ولی محدوده موثر خواندن آن بطرز محسوسی کاهش خواهد یافت .

محیط های فلزی بر روی تمامی فرکانس های rfid تاثير می گذارند . سیگنال های فرکانس راديويی قادر به عبور از فلزات نمی باشند و در مواردی که مواد فلزی در مجاورت آنتن کد خوان و یا آنتن تگ قرار بگیرد ، رفتار و خصایص سیستم دستخوش تغییرات عمده ای می گردد .

یکی از اثرات مشترک فلزات بر روی فرکانس های hf و uhf ، تغییر خودالقايی آنتن می باشد که پيامد آن کاهش محدوده خواندن خواهد بود . یکی دیگر از اثرات مواد فلزی بر روی هر دو نوع فرکانس ، جذب انرژی rf توسط فلزات است .با این که هر دو نوع فرکانس قادر به نفوذ از طریق یک شی فلزی نمی باشند ، اثر جذب در تگ های hf و uhf رفتاری کاملا" متفاوت دارد . در تگ های hf ، یک محدوه خواندن ضعیف وجود دارد در حالی که در تگ های uhf ، می توان محدوده خواندن را در صورت ایجاد یک شکاف هوایی بین آنان و سطح فلز ، افزایش داد . در مواردی که مواد فلزی بخشی از شی مورد نظر برای برچسب گذاری توسط تگ های rfid می باشند ، بهتر است که از فلز به عنوان آنتن استفاده گردد ( به عنوان نمونه ، پياده سازی یک شکاف هوايی بین سطح فلز و تگ ) . در صورتی که انجام این کار غیرممکن باشد ، می بایست از روش های روکش کردن استفاده کرد . نرخ داده

سیستم های rfid که در باند lf عمل می نمایند ، دارای نرخ داده پايينی در حد چندين کيلوبيت در ثانیه می باشند . با توجه به فرکانس استفاده شده در سيستم های rfid ، نرخ داده می تواند به مرز چندين مگابيت در ثانیه برسد . چيزی که در فرکانس های میکروویو محقق شده است .

[mohsen 88 10106]

اندازه و نوع آنتن

 

با توجه به طول زیاد طول موج سیگنال های رادیویی فرکانس پايين ، آنتن سیستم های LF و HF می بایست از آنتن های UHF و ميکروويو بزرگ تر باشد ، تا بتوان بهره سیگنال برابری را دریافت کرد . این موضوع با هدف ايجاد تگ های RFID کوچک و ارزان در تضاد است . همین موضوع باعث شده است که بسیاری از طراحان سیستم ، از بهره آنتن به نفع کنترل قیمت ، بگذرند و بپذيرند که از سیستم های HF و LF صرفا" در حوزه های کوچک استفاده نمایند . تگ های LF و HF معمولا" بزرگ تر از تگ های UHF و ميکروويو می باشند .

در شکل 2 ، دو نوع آنتن RFID به همراه تگ مربوطه در باندهای فرکانسی مختلف نشان داده شده است .

 

شکل 2 : دو نوع آنتن و تگ RFID

توجه داشته باشید که فرکانس عملیات ، نوع آنتن قابل استفاده را به یک سیستم راديويی تحميل می کند . در سیستم های LF و HF از جفت گيری القایی و آنتن های القایی استفاده می گردد که معمولا" آنتن هایی از نوع حلقوی می باشند . در فرکانس های UHF و ميکروويو ، از جفت گیری خازنی استفاده می گردد و آنتن ها از نوع دوقطبی می باشند .

 

اندازه و قیمت تگ های RFID

سیستم های RFID اولیه عموما" از باند LF استفاده می کردند ( به دلیل سهولت در ساخت ) . این نوع سيستم ها دارای مشکلات مختص به خود می باشند نظیر ابعاد بزرگ آنتن که می تواند قیمت تمام شده آنان را افزایش دهد .

در حال حاضر استفاده از باند HF بسیار متداول است .با توجه به پيشرفت های اخیر در فناوری ساخت تراشه ها ، قیمت تگ های UHF قابل رقابت با تگ های HF شده است . تگ های RFID ميکروويو مشابه تگ های UHF می باشند با این تفاوت که می توان آنان را کوچکتر و با قیمت کمتری تولید کرد.

[mohsen 88 10106]

سرعت پیشرفت فناوری هر روز بیش‌تر از روز قبل می‌شود و این سرعت، گاهی چنان است که ما نیز از آن عقب می‌مانیم و هنوز با کاربری فناوری جدیدی خوب آشنا نشده‌ایم که با فناوری جدیدتری روبه‌رو می‌شویم. در عصر سرعت، انسان به محصولات و فناوری‌هایی نیاز دارد که او را در انجام کارهایش با دقت و سرعت و بهره‌وری بیش‌تری یاری کنند و یکی از آنها RFID است.

 

RFID از فناوری‌هایی است که سال‌هاست بشر آن را به خدمت گرفته، اما توجه چندانی به آن نداشته است و در واقع چیز چندان جدیدی نیست. برای توضیح عملکرد آن می‌توانید فروشگاه بزرگی را در نظر بگیرید که با هزاران نوع کالای مختلف سروکار دارد و به راحتی می‌تواند ورود و خروج اجناس خود را تنها با نصب یک تراشه کوچک و ساده روی آنها کنترل کند.

امروزه با سیستم‌های شناسایی و جمع‌آوری اطلاعات مختلفی سروکار داریم و البته ممکن است با قضایای پشت پرده برخی از آنها چندان آشنا نباشیم؛ فناوری‌هایی همچون OMR (Optical Mark Reader) که یکی از موارد کاربری آن تصحیح برگه‌های امتحانات ۴ جوابی کنکور است، OCR (Optical Character Recognition) که کار آن تشخیص هوشمند دست‌نوشته‌ها است و در سال‌های اخیر در ثبت‌نام آزمون ورودی رشته‌های تحصیلی مقاطع عالی به کار گرفته می‌شود، کارت‌های هوشمند، بارکد، سیستم‌های شناسایی اشخاص از طریق صوت، اسکن مردمک چشم و بعضی از فناوری‌های بیومتریک دیگر، همه و همه ابزارهایی هستند که به بشر در کار شناسایی و جمع‌آوری اطلاعات کمک می‌کنند. RFID نیز یکی از همین موارد است

[mohsen 88 10106]

● RFIDچیست؟

RFID مخفف عبارت Radio Frequency Identification و به مفهوم «شناسایی از طریق فرکانس رادیویی» است. از این فناوری در شناسایی خودکار کالاها، حیوانات، انسان‌ها و غیره استفاده می‌شود. شیوه به‌کارگیری آن نیز به زبان ساده نصب تراشه‌ای کوچک روی این اشیاست که فرکانس رادیویی اختصاصی خود را دارند و تنها با دریافت این فرکانس توسط دستگاه گیرنده و تطبیق آن در بانک اطلاعاتی شی شناسایی شده و یا شی مورد نظر ردیابی می‌شود.

RFID را می‌توان نسل تکامل یافته بارکد دانست، زیرا از بارکد نیز برای همین نوع شناسایی استفاده می‌شود و البته این فناوری هنوز نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. بارکد ردیفی متشکل از ۱۲ خط عمودی به ظاهر نازک و کلفت است که معرف عددی ۱۲ رقمی بوده و در سراسر جهان به‌طور انحصاری نمایانگر کالایی خاص است. بارکد توسط دستگاه اسکنر بارکد خوانده شده و بدین ترتیب نوع کالا توسط سیستم بدون نیاز به انسان شناسایی می‌شود. این فرایند از خطاهای ورود دستی اطلاعات توسط کاربر نیز می‌کاهد. اما بارکد کاستی‌هایی نیز دارد. به‌طور مثال، در سیستم بارکد فقط کد شناسایی وارد می‌شود و اطلاعات دیگری راجع به کالا نمی‌توان در آن جای داد. از دیگر موارد ضعف بارکد این که اسکنر فقط زمانی قادر به خواندن صحیح آن است که دقیقا در دید مستقیم اسکنر قرار گرفته باشد و اگر شما بخواهید آمار کالاهای زیادی را مثلا در یک انبار یا فروشگاهی بزرگ ثبت کنید، حتما باید تک تک کالاها را روبه‌روی اسکنر بگیرید تا کد آنها اسکن شود که کاری است بس دشوار، خسته کننده و زمان‌بر.

در RFID از تراشه‌ای به نامTAG یا همان برچسب استفاده می‌شود، این قطعه در واقع یک فرستنده رادیویی است که از یک میکروچیپ، یک آنتن و یک برد الکترونیکی تشکیل شده است. در این TAG می‌توان اطلاعاتی راجع به کالا، حیوان یا انسانی که TAG روی آن نصب می‌شود، قرار داد. این اطلاعات می‌تواند، اطلاعاتی ساده مثل اسم و آدرس صاحب یک حیوان و یا اطلاعات پیچیده‌ای نظیر چگونگی مونتاژ یک خودرو باشد. این اطلاعات از طریق امواج رادیویی منتشر و توسط آنتن گیرنده RFID دریافت و وارد سیستم می‌شود. حال اگر در همان فروشگاه بزرگ تعداد زیادی کالا خریداری کرده باشید، با نزدیک شدن سبد کالا به صندوق که محل نصب آنتن گیرنده RFID است، تمام کالاهای خریداری شده به‌طور خودکار توسط صندوق شناسایی می‌شود و با رسیدن شما به صندوق، فاکتور کالاها نیز آماده جهت پرداخت است. با این کار ضمن صرفه‌جویی در زمان، از ازدحام در محل صندوق فروشگاه‌ها نیز جلوگیری می‌شود. همه اینها دست به دست هم داده و کم‌کم واژه احترام به مشتری را از حالت حرف به اجرا نزدیک می‌کند.

[mohsen 88 10106]

البته این نمونه‌ای ساده از خدمات این فناوری بود که فقط برای روشن شدن قضیه گفته شد. هم‌اکنون پاسگاه‌های مرزهای زمینی آمریکا به این فناوری مجهز شده‌اند و کارت شناسایی جدید شهروندان آمریکایی نیز به‌طور متقابل مجهز به rfid شده‌ و ساده‌ترین تصوری که از این تعامل می‌توان داشت، این است که با نزدیک شدن شهروندان به مرز هنگام خروج یا ورود به کشور، کلیه کار شناسایی و انجام امور گمرکی آنها نیز انجام شده و این فرد بدون هیچ توقفی به راحتی از مرز عبور می‌کند، البته اگر ورود یا خروج وی از نظر دولت مانعی نداشته باشد!

در حالتی دیگر می‌توان شرکتی بزرگ را در نظر گرفت که کلیه کارکنان آن به rfid مجهز بوده و ضمن انجام خودکار ورود و خروج اشخاص، محل دقیق این افراد نیز در طبقات و واحدهای مختلف به‌سرعت و به‌راحتی قابل شناسایی است. شیوه کار نیز بدین ترتیب است که با نصب آنتن‌های گیرنده rfid در نقاط مختلف شرکت، به راحتی با یک جست‌وجوی ساده می‌توان از روی آنتن دریافت‌کننده امواج شخص، محل وی را نیز تشخیص داد. همین کار را نیز می‌توان برای شناسایی و کنترل ورود و خروج وسایط نقلیه شرکت انجام داد.

کنترل ترافیک شهرهای بزرگ، کنترل ورود و خروج خودروها در پارکینگ‌ها و بزرگراه‌ها، کنترل موجودی انبارهای بزرگ، استفاده در قفل ضد سرقت خودروها و ...،‌ همه و همه تنها می‌تواند مواردی از هزاران مورد کاربری rfid باشد.

کیفیت کارایی و نحوه عملکرد rfid به عوامل مختلفی از قبیل کیفیت ساخت، نوع پروتکل به کار گرفته شده، طراحی نوع آنتن، کیفیت واحد بسته‌بندی کالا (در صورت استفاده از rfid برای شناسایی آن کالا) وابسته است.

[mohsen 88 10106]

تاریخچه RFID

تصور بسیاری از افراد این است که RFID یک فناوری نوظهور و نوپا است. علت این تصور نادرست این است که فناوری RFID به تازگی توسعه داده شده است. RFID از دهه ۷۰ میلادی وجود تجاری داشته اما به دلیل هزینه بالایش در پیاده‌سازی تاکنون گسترش چندانی پیدا نکرده است. اکنون با پیشرفت فناوری در زمینه سیستم‌های اطلاعاتی، ظهور ریزپردازنده‌های قدرتمند و نسبتا ارزان و ... می‌توان با هزینه‌های کم‌تری RFID را پیاده‌سازی کرد و چون دنیای تجاری امروزی نیاز حیاتی‌تری نیز به این‌گونه سیستم‌ها دارد، می‌توان آن را راحت‌تر در حوزه تجارت گسترش داد.

اگر به مفهوم RFID دقت کنیم، می‌توان ادعا کرد که از زمان جنگ جهانی دوم این فناوری حضور داشته است. سیستم مشابهی در آن زمان برای شناسایی هواپیماهای خودی و تفکیک آنها از هواپیماهای دشمن توسط انگلیسی‌ها ساخته شده بود که IFF نام داشت. IFF اختصار عبارت Identify Friend or Foe به مفهوم تشخیص دوست از دشمن است و مکانیزم آن نیز شبیه RFID است.

در سال ۱۹۴۵ میلادی نیز فردی به نام لئون ترمین دستگاهی جاسوسی اختراع کرد که فناوری آن مشابهRFID است.

و در نهایت اینکه RFID شکل امروزی توسط مخترعی به نام ماریو کاردلو ساخته شد که به علت گرانی بسیارش تا سال ۱۹۷۰ استفاده‌ای از آن در تجارت نشد.

اساس شکل‌گیری RFID به کشف انرژی الکترومغناطیس توسط فارادی در سال ۱۸۴۶ برمی‌گردد. راداری که در سال ۱۹۳۵ ساخته شد نیز می‌تواند یک RFID مقدماتی باشد. کاربرد RFID برای شناسایی حیوانات نیز در سال ۱۹۷۹ آغاز شد. در حدود سال ۱۹۸۷ نیز کار جمع‌آوری عوارض خودروهای ایالات متحده توسط این فناوری آغاز شد و از سال ۱۹۹۴ به بعد نیز کل خودروهای این کشور با استفاده از فناوری RFID شناسایی می‌شود. بیش‌ترین استفاده از RFID از سال ۲۰۰۰ به بعد انجام شده است، مثلا در سال ۲۰۰۳ شناسایی کانتینرها در جنگ آمریکا و متحدان علیه عراق به کمک RFID انجام می‌شد.

اکنون نیز در سیستم زنجیره تامین محصولات تجاری شرکت‌های پیشرفته، از مرحله قبل از تولید کالا تا تحویل آن به مشتری از RFID استفاده می‌شود.

و سخن پایانی این‌که اشاره‌ای تیتروار داشته باشیم به مزایای استفاده از RFID:

▪ بی‌نیازی قطعه Tag به قرار گرفتن در معرض دید مستقیم گیرنده (امتیازی عمده در مقایسه با بارکد).

▪ نداشتن استهلاک و فرسودگی به دلیل بی‌نیازی از تماس مستقیم.

▪ توانایی عبور سیگنال‌های رادیویی از میان مواد غیر فلزی، هوای بارانی و مه‌آلود و برفی و حتی محیط‌های کثیف و سطوح رنگ شده.

▪ توانایی قرائت هزاران Tag در ثانیه توسط دستگاه کدخوان RFID .

▪ افزایش ضریب امنیت، کنترل امور غیر قابل رویت و ...

[سمندون 19437]

امروزه و در عصر پیشرفت تکنولوژی ، کاربرد و استفاده از طیف‌های فرکانسی و امواج رادیویی در حال گسترش روزافزون است. مهم‌ترین مزیت این فناوری کاهش حجم اتصالات و وسایل رابط همچون سیم‌ها و کابل‌ها هستند که در نتیجه موجب کاهش چشم‌گیر هزینه‌ها می‌گردند. به طوری که روابط بدون سیم جایگزین مطمئن آنها می‌شوند.

ارتباطات به وسیله امواج رادیویی، برپایه قوانین فیزیک و انرژی امواج الکترومغناطیسی استوار است. بدین منظور برخی مفاهیم اولیه مربوط به این موضوع را به اجمال از نظر می‌گذرانیم.

* همه ما تاکنون عباراتی نظیر UHF, VHF, AM, FM و ... را شنیده‌ایم. فضای اطراف ما آکنده از امواج رادیویی است که در تمام جهات در حال انتشار و عبور و مرور می‌باشند. اصولا یک موج رادیویی یک موج الکترومغناطیسی می‌باشد که معمولا توسط آنتن منتشر می‌گردد. امواج رادیویی دارای فرکانس‌های مختلفی هستند، که برحسب کاربری مطابق با استانداردهایی تقسیم‌بندی شده‌اند. در آمریکا FCC کمیته ملی ارتباطات مسئولیت مدیریت و تصمیم‌گیری در مورد تخصیص طیف‌های فرکانسی و صدور مجوز و یا تعیین استانداردها را برعهده دارد.

امواج رادیویی در هوا با سرعتی نزدیک به سرعت نور انتقال می‌یابند. این امر یکی از مهم‌ترین مزایای این فناوری می‌باشد که نقش بسزایی در تسریع ارتباط به عهده دارد.

واحد اندازه ‌گیری فرکانس رادیویی hertz "هرتز" یا "سیکل بر ثانیه" است و برای فرکانس‌های بزرگ‌تر، جهت خواندن و نوشتن از عباراتی مانند khz "کیلوهرتز"، mhz "مگا هرتز" و ... استفاده می‌شود. در جدول تقسیم بندی فرکانس‌ها برحسب واحد آمده است.

امواج رادیویی دارای فرکانس‌ها و باندهای مختلفی هستنتد، به وسیله یک گیرنده مخصوص رادیویی شما می‌توانید، امواج مربوط به همان گیرنده را دریافت نمایید. برای مثال زمانی که شما مشغول گوش دادن به یک ایستگاه رادیویی هستید، گوینده فرکانس 91.5mhz و باند FM را اعلام می‌کند. رادیوی FM شما تنها می‌تواند گستره فرکانسی تخصیص یافته مربوط به خود را دریافت نماید.

Wavelength یا طول موج یک سیگنال الکترومغناطیسی با فرکانس یا بسامد آن رابطه معکوس دارد، بدین معنی که بالاترین فرکانس کوتاه ‌ترین طول موج را دارا می‌باشد. در کل سیگنال‌های با طول موج‌های بلند تر مسافت بیشتری را می‌پیمایند و از قابلیت نفوذ بهتری در میان اجسام در برابر سیگنال‌های دارای طول موج کوتاه برخوردارند.

[سمندون 19437]

در زیر بخشی از کاربردهای این امواج با ذکر محدوده فرکانسی آمده است:

رادیوهای AM : 535 khz تا 1.7 mhz

رادیوهای موج کوتاه: 509 mhz تا 26.1 mhz

رادیوهای باند شهری: 26.96 mhz تا 27.41 mhz

رادیوهای FM : 88 mhz الی108 mhz

و برخی تقسیمات جزئی‌تر عبارتند از:

سیستم‌های دزدگیر، دربازکن بدون سیم پارکینگ و ... : در حدود 40 mhz

تلفن‌های بدون سیم متداول: در حدود 40 mhz الی 50 mhz

هواپیماهای مدل کنترلی: در حدود 72 mhz

ماشین‌های اسباب‌بازی رادیو کنترلی: درحدود 75 mhz

گردنبند ردیابی حیوانات: 215 mhz الی 220 mhz

تلفن‌های سلولی (مانند موبایل): 824 mhz الی 849 mhz

تلفن‌های جدید بدون سیم: در حدود 900 mhz

سیستم‌های موقعیت‌یاب ماهواره‌ای: 1.227 mhz الی 1.577 mhz

دردسته بندی امواجی که قبلا ذکر شد هر گروه کاربردهای خاص خود را دارد در زیر برخی از آنها آمده است :

۱-متحرک هوانوردی

۲-ناوبری رادیویی

۳- آماتور

۴-آماتور ماهواره ای

۵-پخش همگانی صدا

۶- متحرک خشکی

۷-متحرک دریایی

۸- هواشناسی ماهواره ای

۹-تعیین موقعیت رادیویی و ماهواره ای

۱۰-تحقیقات فضایی

۱۱-پخش تصاویر تلویزیونی

و غیره... که خود نیز دارای دسته بندی هستند.

یک موج رادیویی یک موج الکترومغناطیسی است که میتواند بوسیله یک آنتن انتشار یابدوهمانطور که میدانید امواج رادیویی فرکانسهای متفاوتی دارند یکی از سوالهای ابتدایی شما ممکن است این باشد که چرا برخی از امواج و فرکانسهایی که حتی بر روی یک باند مشترک منتشر می شوندمثلا باند "FM" چرا بوسیله رادیوهای گیرنده خانگی قابل دریافت نمی باشند؟

پاسخ این است که گیرنده خانگی شما فقط میتواند باندهاوفرکانسهایی را که کارخانه سازنده از پیش برای آن تعیین کرده و مثلا برای موج FM بین 88 megahertz تا 108 megahertz می باشد را دریافت نماید.

تعداد دیگری از دسته بندیهای فرکانسی را مشاهده مینمایید:

AM radio: 535 kilohertz to 1.7 megahertz

Short wave radio: bands from 5.9 megahertz to 26.1 megahertz

Citizens Band (CB) radio: 26.96 megahertz to 27.41 megahertz

Television stations: 54-88 megahertz for channels 2-6

FM radio: 88 megahertz to 108 megahertz

Television stations: 174-220 megahertz for channels 7-13

Garage door openers, alarm systems, etc.: around 40 megahertz

Standard cordless phones: Bands from 40 to 50 megahertz

Baby monitors: 49 megahertz

Radio controlled airplanes: around 72 megahertz, which is different from...

Radio controlled cars: around 75 megahertz

Wildlife tracking collars: 215 to 220 megahertz

MIR space station: 145 megahertz and 437 megahertz

Cell phones: 824 to 849 megahertz

New 900 MHz cordless phones: Obviously around 900 megahertz!

Air Traffic Control radar: 960 to 1,215 megahertz

Global Positioning System: 1,227 and 1,575 megahertz

Deep space radio communications: 2290 megahertz to 2300 megahertz