في عام 1946، اخترع ليون ثيرمن هذه التقنية التي اُستخدمت كأداة تجسسٍ لصالح الاتحاد السوفيتي من قبل الاستخبارات الروسية، حيث كانت تعيد إرسال موجات الراديو المدمجة مع الموجات الصوتية التي يلتقطها حجابٌ حاجزٌ للموجات الصوتية ويتذبذب على إثرها الحاجز الصوتي، مما يؤدي إلى تغير حالة قارئ الذبذبات، والذي بدوره ينظم ذبذبة الإرسال المُنعكسة كفكرة عمل الرادار. وبالرغم من أن هذه الأداة كانت تستخدم كجهاز تنصتٍ سريٍّ، ولم تستخدم كبطاقة تعريف، إلا أنها تعتبر المقدمة لاختراع بطاقات التعريف بموجات الراديو. وفي عام 1970 اُستخدمت كوسيلة تتبعٍ للأجهزة ذات الأحجام الكبيرة والغالية الثمن، وكان شائعًا استخدامها في تلك الفترة في السيارات والبضائع المنقولة جوًا.

عام 1973 سجلت الولايات المتحدة بتسجيل براءة اختراعٍ للمخترع ماريو كاردولو، والذي يعتبر السلف الحقيقي الأول لتقنية RFID (تحديد الهوية باستخدام موجات الراديو)، وهو جهاز استقبالٍ وإرسالٍ إذاعيٍ سلبيٍ يحتوي على ذاكرة. الجهاز الأولي كان سلبياً، يعمل بواسطة إشارة استجواب، وكان يحتوي على جهاز إرسالٍ واستقبالٍ بذاكرةٍ سعتها 16بت، الهدف منه حساب الخسائر.
بينما كان أول ظهورٍ للقوة المنعكسة عبارةً عن رقاقات (RFID) سلبيةٍ وشبه سلبيةٍ، قام كل من (Steven Depp) و(Alfred Koelle) و(Robert Frey man) بصنعها في مختبر (Los Alados) العلمي عام 1973م. النظام المتنقل عمل على ترددٍ قدره 915 ميجاهيرتز، واستخدم بطاقات بياناتٍ سعتها 12بت. وأول براءة اختراعٍ مرتبطةٍ برقاقات RFID سجلت في الولايات المتحدة الأمريكية باسم (Charles Walton) في العام 1983م.

تقنية RFID (تحديد الهوية باستخدام موجات الراديو، بشكل تلقائي بالاعتماد على جهاز يُسَمى (RFID Tag)) هي عبارة عن كائنٍ صغيرٍ يمكن إدراجه بالمنتجات أو الحيوانات أو الإنسان. يحتوي هذا الكائن على شريحةٍ مصنوعةٍ من السيلكون، توجد بداخلها دوائر رنينٍ (Resonance Circuit) و هوائيٌّ (Antenna) لاستقبال وإرسال البيانات والاستعلامات من خلال موجات الراديو. وتحتوي أيضا على رقاقةٍ قادرةٍ على تخزين 2000 بايت من البيانات أو أقل.

عمل تقنيّة تحديد الهويّة باستخدام موجات الراديو

تنتمي إلى مجموعةٍ من التقنيات تدخل ضمن نطاق: التعرف الآليّ والتقاط البيانات (AIDC). ودورها هو التعرف تلقائيًا على الأجسام، وجمع البيانات المتعلقة بها، وإدخال هذه البيانات مباشرةً إلى أنظمة الكمبيوتر، مع أقل تدخلٍ بشريٍّ ممكنٍ (أو بدونه). تتكون أنظمة RFID من ثلاثة عناصر هي: علامة RFID أو التسمية الذكية، و قارئ RFID، وهوائي يستخدم لنقل البيانات للقارئ RFID (ويسمى أيضا بالمحقق). القارئ يقوم بتحويل موجات الراديو إلى بياناتٍ أكثر قابليةً للاستخدام، ثم يتم نقل المعلومات التي تم جمعها من خلال واجهة الاتصالات إلى نظام الكمبيوتر المضيف، حيث يمكن تخزين البيانات في قاعدة بياناتٍ وتحليلها في وقتٍ لاحق.

أنواع الرقاقات المُستخدمة في تقنيّة تحديد الهويّة باستخدام موجات الراديو

• الرقاقات النشطة (Active Tags):
  وهي تعتمد على وجود البطارية، مما يجعل هذه الرقاقة تتواصل حتى 100 متر، بعض هذه الرقاقات مستقلٌ تماماً عن حقل القارئ، إذ أنها متكاملةٌ مع وحدة إرسالٍ خاصة، مما يجعلها قادرةً على التواصل لمسافة عدة كيلومتراتٍ باعتماد مبدأ الرادارات.
• الرقاقات الخاملة (Passive Tags):
  تعتمد على مصدر طاقةٍ مستقل، والذي يحد من قدرة الإرسال الخاصة بهذه الرقاقات إلى عدة أمتارٍ فقط، بواسطة طاقة الموجات الكهرومغناطيسية. وتتناقص قدرة مجال القارئ بسرعةٍ مع ازدياد المسافة، مما يحدد مجال قراءتها داخل مساحة 4-5 متر باستخدام الترددات العالية جداً 860-930 MHz.
• الرقاقات شبه الخاملة (Semi-Passive Tags):
  وتكون فيها البطارية موجودةً داخل الشريحة، ونتيجةً لذلك يكون بإمكان الهوائيّ إرسال واستقبال المعلومات فقط، وهذا يجعل هذا النوع أسرع من الرقاقات السلبية، و تتميز بكونها: – حساسةً أكثر من الرقاقات السلبية.
  – تدوم بطاريتها لفترةٍ أطول من الرقاقات النشطة.
• الرقاقات ذات القابلية العالية (Extended Capability):
  هي رقاقاتٌ ذات قدراتٍ عاليةٍ جداً تفوق القدرات الأساسية لرقاقات الـ RFID وتعد كلوحة ترخيصٍ أو كبديلٍ لتقنية الترميز العمودي (Bar-code)، تتميز هذه الرقاقات بـ:
  – قدرتها على إرسال واستقبال البيانات لمسافاتٍ عاليةٍ جداً.
  – قدرتها على العمل في البيئات الصعبة.
  – قدرة تخزينٍ جيدةٍ على البطاقة.
  – قدرتها على التكامل مع المجسات.
  – قدرتها على التواصل مع الأجهزة الخارجية.
  – قدرتها على تحمل تقلبات الطقس.

تطبيقات لتقنيّة تحديد الهويّة باستخدام موجات الراديو

1- استخدمت مدارس في مدينة أوساكا اليابانية هذه التقنية في عام 2004، حيث يوضع قارئٌ على بوابة المدرسة ومواقع مهمةٍ أخرى، من أجل متابعة حركة التلاميذ في المدرسة لتأمين الحماية الكاملة لهم.
2- اُستخدمت بمدينة ألعاب (Lego land) الدانماركية بدءاً من عام 2004، لمتابعة حركة الأطفال داخل المدينة من أجل سهولة إيجادهم إذا ما فقدوا.
3- وافقت إدارة الأغذية والأدوية الأمريكية على زرع رقاقة (Veri Chip) تحت جلد الإنسان، وتحتوي الرقاقة على رقم تعريفٍ خاصٍ يمكن بواسطته الحصول على وثائق طبية خاصةٍ بحاملها.
4- اُستخدمت للتحكم بمداخل المحطات النووية.
5- توفر العديد من الفوائد في رصد درجات الحرارة.

عيوب تقنيّة تحديد الهويّة باستخدام موجات الراديو

1- قلة المعلومات الممكن تخزينها.
2- عدم قابلية إعادة البرمجة.
3- عدم إمكانية قراءة أكثر من رقاقةٍ في نفس الوقت.

إعداد: Nora Elshwemy
مراجعة: أحمد الشربيني
تدقيق لغوي: هدى بلشقر
تحرير: نسمة محمود
المصادر:
المصدر الأول
المصدر الثاني
المصدر الثالث
المصدر الرابع