Communication Technology Lec 11 PDF
Document Details
Uploaded by Deleted User
Tags
Summary
This document provides an introduction to communication technology, specifically focusing on radio frequency identification (RFID). It details the definition and explanation of radio frequency (RF), and explores various applications of RF, including communication, data transmission, navigation, and medical and industrial uses.
Full Transcript
Communication Technology Lec 11 Radio Frequency Identification RFID Radio Frequency – Definition and Explanation Radio Frequency RF refers to the range of electromagnetic waves used primarily for communication and broadcasting. ...
Communication Technology Lec 11 Radio Frequency Identification RFID Radio Frequency – Definition and Explanation Radio Frequency RF refers to the range of electromagnetic waves used primarily for communication and broadcasting. These waves fall within a specific frequency range of the electromagnetic spectrum, typically between 3 kHz and 300 GHz. الـ Radio Frequencyأو اللي بنختصرها بـ ، RFهي موجات كهرومغناطيسية بنستخدمها عشان نوصل معلومات زي الصوت أو الصورة أو الداتا بين األجهزة. الموجات دي ليها مدى معين في الطيف الكهرومغناطيسي ،بيبدأ من 3كيلوهرتز ده أقل تردد ويوصل لحد 300جيجاهرتز ده أعلى تردد. يعني ببساطة ،أي حاجة زي الراديو ،التليفزيون ،أو حتى الواي فاي والموبايل ،بتستخدم الموجات دي عشان تنقل اإلشارة . The Electromagnetic Spectrum الطيف الكهرومغناطيسي.الطيف متقسم لمجموعة أنواع من الموجات ،وكل نوع ليه استخداماته على حسب الطول الموجي Wavelengthوالتردد. Radio Wavesموجات الراديو :زي اللي بتستخدمها األبراج للراديو والتليفزيون. Microwavesالمايكروويف :زي اللي بنستخدمه في الطبخ أو الواي فاي. Infraredاألشعة تحت الحمراء :بتحس بيها كحرارة أو في أجهزة التحكم الريموت. Visible Lightالضوء المرئي :ده اللي بنشوفه بأعيننا ،وهو جزء صغير من الطيف. Ultravioletاألشعة فوق البنفسجية :جاية من الشمس ،ولو زادت بتكون مضرة. X-rayأشعة إكس :بنستخدمها في المستشفيات للكشف على العظام. Gamma Raysأشعة جاما :أقوى وأخطر نوع ،بتستخدم في العالجات زي عالج السرطان. كل ما تتحرك ناحية اليمين ،الطاقة بتزيد والطول الموجي بيقل |Page1 Frequency Range: Low RF: 3 kHz to 30 kHz Very Low Frequency - VLF Medium RF: 30 kHz to 300 kHz Low Frequency - LF High RF: 300 kHz to 30 MHz Medium and High Frequencies - MF, HF Very High RF and Beyond: Up to 300 GHz includes UHF, SHF, and EHF. Frequency Range:الترددات1. :بتتقسم لمستويات حسب الترددRF "Very Low Frequency" VLF. كيلوهرتز –دي اسمها30 كيلوهرتز لحد3 منLow RF: – Low Frequency LF. كيلوهرتز300 كيلوهرتز لحد30 منMedium RF: – Medium & High Frequencies MF, HF. ميجاهرتز30 كيلوهرتز لحد300 منHigh RF: EHF. وUHF, SHF, جيجاهرتز –تشمل300 لحد: وأعلىVery High RF لكن مدى الموجة بيقل، الموجة تقدر تنقل بيانات أكتر،كل ما التردد يعلى Speed: RF waves travel at the speed of light in a vacuum ~300,000 km/s..ثانية/كيلومتر300,000 يعني حوالي، بتتحرك بسرعة الضوء لما تكون في الفراغRF موجات الـSpeed:السرعة.2. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Applications of RF: 1.Communication: Radio, television, and mobile phones use RF for transmitting information over distances.. والموبايل، التلفزيون، الموجات دي هي اللي بتشغل الراديوCommunication:االتصاالت 2.Data Transmission: Technologies like Wi-Fi, Bluetooth, and RFID use RF to transfer data..لنقل المعلوماتRFID و،Bluetooth ،Wi-Fi بنستخدمها فيData Transmission:نقل البيانات 3.Navigation: RF signals are used in GPS Global Positioning System for accurate positioning..اللي بنعتمد عليها لتحديد المواقع بدقةGPS زي إشارات الـNavigation:المالحة 4.Medical and Industrial Use: RF waves are used in MRI machines, industrial heating, and cooking e.g., microwaves.. وحتى في أفران المايكروويف، وتسخين الصناعات،MRI موجودة في أجهزةMedical & Industrial:الطب والصناعة 5.Military: RF is employed in radar and communication systems for defense.. بنعتمد عليها في الرادار وأنظمة االتصاالت للدفاعMilitary:العسكرية |Page2 How Radio Frequency Works: 1.Generation: RF is generated by oscillating a current in an electronic circuit. oscillating. عن طريق تمرير تيار كهربي في دايرة إلكترونية بشكل متذبذبRF بنعملGeneration:التوليد 2.Transmission: The generated RF signal is sent through a medium using an antenna, spreading in the form of waves.. وبتنتشر على شكل موجات، Antenna اإلشارة اللي تولدت بتتبعت باستخدام هوائيTransmission:اإلرسال 3.Reception: A receiver detects these waves and converts them back into a usable form, like audio or data. زي صوت في الراديو، بيكشف الموجات دي ويحولها لشكل نقدر نستخدمهReceiver جهاز االستقبالReception:االستقبال.أو بيانات في الواي فاي ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Automatic Identification and Data Capture AIDC AIDC refers to technologies and methods used to identify objects, collect data about them, and directly enter the data into computer systems without manual data entry. It streamlines processes by automating the identification and data capture steps, improving accuracy and efficiency. Automatic Identification and Data Capture AIDC:.دي ببساطة تقنيات بتساعدنا إننا نحدد األشياء ونجمع بياناتها بشكل أوتوماتيكي من غير تدخل يدوي ازاي بيشتغل؟ QR codes. أو حتى،RFID readers ،Barcode scanners بنستخدم أدوات زي.1. األدوات دي بتقرأ البيانات وتدخلها مباشرة على الكمبيوتر أو النظام اللي بنستخدمه.2 الفايدة؟.بتقلل األخطاء اللي بتحصل مع اإلدخال اليدوي. أو حتى الدفع في السوبر ماركت، التصنيع،صا في التخزين ً خصو،بتسرع العمليات ّ Automatic Identification and Data Capture AIDC: خطوات عملية Asset Identifier and Locator:.1 RFID tag. أوBarcode زي،ده الجهاز اللي بيعمل تحديد لألشياء o |Page3 Data Capture and Interrogator:.2 هنا بنستخدم أجهزة زي Barcode Scannerأو RFID Readerعشان نقرأ البيانات. o Data Network:.3 البيانات اللي اتجمعت بتتبعت عبر شبكة Networkللنظام الرئيسي على شكل إشارات رقمية10010. o Host System, Business App:.4 النظام ده هو اللي بيحلل البيانات ويعرضها في برامج معينة ،زي برامج إدارة المخازن أو البيع. o The User:.5 المستخدم زي موظف أو مدير بياخد البيانات اللي تم تحليلها ويستخدمها التخاذ قرارات. o ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Key Components of AIDC Data Carriers Store information for identification. Examples: Barcodes, QR codes, RFID tags, and smart cards. Data Carriers.1حامل البيانات : دي األدوات اللي بتخزن معلومات عن الشيء اللي بنحاول نعرفه. o أمثلة : o Barcodesزي اللي موجود على المنتجات. ▪ QR codesالمربعات اللي بنصورها بالموبايل. ▪ RFID tagsشريحة إلكترونية بتستخدم في المخازن. ▪ Smart cardsكروت زي اللي بنستخدمها في المواصالت أو البنوك. ▪ Data Capture Devices Devices that read or scan data carriers. Examples: Barcode scanners. RFID readers. Data Capture Devices.2أجهزة التقاط البيانات : األجهزة اللي بتقرأ أو تمسح حامل البيانات عشان تجمع المعلومات. o أمثلة : o Barcode scannersاألجهزة اللي بتقرأ الباركود. ▪ RFID readersاألجهزة اللي بتقرأ الـRFID tags. ▪ |Page4 Communication Channels Transmit the captured data to a processing system. Example: Wi-Fi, Bluetooth, or wired connections. : قنوات االتصالCommunication Channels.3.دي الوسائل اللي بتنقل البيانات اللي اتجمعت للنظام اللي هيعالجها o : أمثلة o Wi-Fi. ▪ Bluetooth. ▪.اتصال عن طريق كابالتWired connections ▪ Data Processing Systems Systems like databases or ERP software that interpret and manage the collected data. : أنظمة معالجة البياناتData Processing Systems.4.األنظمة دي بتفسر البيانات اللي تم التقاطها وتنظمها o : أمثلة o.قواعد البياناتDatabases ▪.برامج إدارة األعمال زي المخازن والمبيعاتERP software ▪ :الخالصة ثم نقلها، Capture Devices اللتقاطهاData Carriers من تخزين البيانات،كل جزء من المكونات بيكمل التاني التخاذ قرارات أو تنفيذ عملياتProcessing Systems وأخيرا معالجتها ً ،Communication Channels ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Applications of AIDC 1. Retail 4. Security and Access Control 2. Healthcare 5. Manufacturing 3. Logistics and Supply Chain 6. Aviation :التجزئةRetail.1.زي قراءة الباركود في السوبر ماركت لتحديد أسعار المنتجات o :الرعاية الصحيةHealthcare.2 QR codes. أوRFID تتبع ملفات المرضى باستخدام o |Page5 Logistics and Supply Chain.3اللوجستيات وسالسل التوريد: تتبع الشحنات أو المخزون باستخدام RFIDأو Barcodes. o Security and Access Control.4األمن والتحكم في الوصول: الدخول باستخدام بطاقات ممغنطة أو بصمة اإلصبعBiometrics. o Manufacturing.5التصنيع: تتبع المكونات خالل خطوط اإلنتاج لضمان الجودة. o Aviation.6الطيران: تتبع أمتعة الركاب وتحسين إدارة الرحالت باستخدام RFIDوBarcodes. o ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Common AIDC Technologies Barcodes QR Codes Radio Frequency Identification RFID Magnetic Stripe Cards Biometrics Optical Character Recognition OCR Barcodes.1الباركود: خطوط بسيطة لتخزين بيانات المنتجات. o QR Codes.2رموزQR: مربعات صغيرة تخزن بيانات أكتر ،زي مواقع أو تفاصيل. o Radio Frequency Identification RFID:.3 شريحة صغيرة بتتبع األشياء عن بُعد. o Magnetic Stripe Cards.4الكروت الممغنطة: زي كروت البنوك أو بطاقات الدخول. o Biometrics.5القياسات الحيوية: زي بصمة اإلصبع أو مسح الوجه لتحديد الهوية. o Optical Character Recognition OCR:.6 تقنية بتقرأ النصوص المكتوبة أو المطبوعة وتحولها لبيانات رقمية. o |Page6 RFID Introduction – Background and History Radio Frequency Identification RFID is a wireless communication technology that uses electromagnetic fields to identify and track objects. RFID Radio Frequency Identification: دي تقنية اتصال السلكية Wireless Communicationبتعتمد على المجاالت الكهرومغناطيسية لتحديد وتتبع األشياء. It enables automated data collection without the need for physical contact or line-of-sight, offering a versatile solution for identification and tracking in numerous industries. المميز فيها إنها بتجمع البيانات بشكل أوتوماتيكي من غير ما تحتاج : اتصال مباشر Physical Contact. o أو حتى خط رؤية مباشر Line-of-Sightزي اللي محتاجينه في الباركود. o خلفية وتاريخ التقنيةBackground and History: -1.البداية في الحرب العالمية التانية1940s: أول تطبيق لمبدأ الـ RFIDكان باستخدام أنظمة الرادار والـ IFFاللي بتحدد الطيارات إذا كانت صديقة أو عدوة. ده كان األساس اللي اتبنى عليه فكرة الـRFID. -2.ظهور تقنيات مشابهة للـRFID 1950s: العلماء بدأوا يجربوا فكرة "المرسالت الراديوية السلبية". النظريات األولية ظهرت عن استخدام اإلشارات المرتدة عشان نحدد هوية حاجة معينة. 3.أول أنظمةRFID 1960s: سنة ،1963اتكتبت نظرية بتشرح فكرة الـ RFIDواستخدام موجات كهرومغناطيسية. سنة ،1969أول براءة اختراع لنظام RFIDبذاكرة تم تسجيلها. |Page7 4.بداية التطوير التجاري1970s: سنة ،1973طلعت براءة اختراع لقطعة بتخزن بيانات وترد على اإلشارة زي الكروت اللي بتفتح األبواب - Proximity Cards. 5.التوسع في الصناعة1980s: الـ RFIDبدأ يستخدم في صناعات كتير زي : تتبع العربيات. o إدارة المخزون في المصانع. o سنة ،1987أول نظام لدفع رسوم الطرق باستخدام الـ RFIDاتطبق. 6.التوحيد واالنتشار األوسع1990s: بدأت األنظمة تتوحد عالميا ً عشان تشتغل في أي مكان. سنة ،1999منظمة EPCglobalاتأسست عشان تحط معايير للـ RFIDفي سالسل التوريد. شركات كبيرة زي Walmartبدأت تستخدمه لتتبع المخزون. 7.النجاح التجاري2000s: الـ RFIDبقى منتشر في مجاالت زي : البيع بالتجزئة. o اللوجستيات. o الرعاية الصحية. o سنة Walmart ،2003أجبرت الموردين بتوعها يستخدموا الـRFID. 8.العصر الرقمي 2010sلحد دلوقتي: بقى جزء من إنترنت األشياء IoTلألجهزة الذكية. كلفته قلت وبقى حجمه أصغر ،فبقى مناسب للشركات الصغيرة. استخداماته كترت في الدفع بدون تالمس وتتبع المخزون في الوقت الحقيقي. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- تقنية RFIDدي بتساعدنا: نحدد األشياء :زي المنتجات في المخزن أو األدوية في المستشفى. نتابع حركة األشياء :نعرف المنتج راح فين وجاي منين. نعمل عمليات أسرع :زي الدفع في المحالت أو دخول األماكن. يعني تقنية RFIDدي بتسهل حياتنا كتير ،وبنالقيها في كل حتة حوالينا من غير ما نحس. |Page8 Components of an RFID System 1. RFID Tag Transponder 2. RFID Reader Interrogator 3. Antennas 4. Middleware Software System 5. Communication Interface 6. Power Supply 1. RFID Tag Transponder: An RFID tag is attached to the object being tracked or identified. It consists of: Microchip IC: Stores data, including a unique identifier or additional information. Antenna: Transmits and receives RF signals.. ده الجزء اللي بنلصقه على الشيء اللي بنحدد هويته أو بنتابعه:العالمة أو التاجRFID Tag :يتكون من Unique Identifier. شريحة بتخزن بيانات زي رقم مميزMicrochip IC: o RF. عشان ترسل وتستقبل إشارات الراديوAntenna: o RFID Tag Types: Passive Tags: No internal power source; powered by the reader's signal. Active Tags: Powered by an internal battery for long-range communication. Semi-Passive Tags: Use a battery for powering the chip but rely on the reader's signal for communication. RFID Tags:أنواع الـ. بتاخد طاقتها من إشارات القارئ، مفيهاش بطارية: الغير نشطةPassive Tags o. وبتشتغل لمسافات طويلة، فيها بطارية داخلية: النشطةActive Tags o. لكن بتعتمد على القارئ لإلرسال واالستقبال، فيها بطارية: نصف نشطةSemi-Passive Tags o 2. RFID Reader Interrogator: The RFID reader interacts with the tags by sending and receiving radio waves. It includes: Antenna: Sends RF signals to power passive tags and receives responses from tags. Transceiver: Combines the functions of a transmitter and receiver to process signals. Controller: Processes the tag data and interfaces with other systems. |Page9. الجهاز اللي بيتفاعل مع التاجات عشان يقرأ البيانات: القارئRFID Reader :يتكون من. عشان يرسل إشارات للقوة والتواصل مع التاجاتAntenna: o. بيجمع بين اإلرسال واالستقبال لمعالجة اإلشاراتTransceiver: o. بيعالج البيانات ويربطها بأنظمة أخرىController: o 3. Antennas: Both the tags and readers use antennas: Reader Antenna: Sends RF signals to activate tags and capture data. Tag Antenna: Receives the reader's signals and sends back information.. الهوائيات موجودة في كل من التاجات والقارئ:الهوائياتAntennas. ترسل إشارات للقوة وتجمع البيانات من التاجاتReader Antenna: o. تستقبل إشارات القارئ وترسل البياناتTag Antenna: o 4. Middleware Software System: The middleware handles the data collected by the reader. It is responsible for: Data Filtering: Eliminates duplicate or redundant data. Data Processing: Aggregates data and prepares it for integration. System Integration: Connects the RFID system to enterprise applications e.g., ERP, CRM.. ده النظام اللي بيعالج البيانات اللي جمعها القارئ:البرنامج الوسيط. Middleware Software :مسؤول عن. إزالة البيانات المكررة أو غير المفيدةData Filtering: o. تنظيم البيانات وإعدادهاData Processing: o CRM. أوERP بأنظمة أكبر زيRFID ربط نظام الـSystem Integration: o 5. Communication Interface: This links the RFID reader to other systems, such as databases or networks, using: Wired connections: Ethernet, USB. Wireless connections: Wi-Fi, Bluetooth.. بتربط القارئ مع األنظمة التانية زي قواعد البيانات أو الشبكات:واجهة االتصال. Communication Interface :طرق االتصال USB. زي اإليثرنت أو الـWired Connections: o. زي الواي فاي أو البلوتوثWireless Connections: o | P a g e 10 6. Power Supply: For Readers: Required for operation. For Active Tags: Internal batteries are used. Passive Tags: No power supply; they are powered by the electromagnetic field emitted by the reader. :مصدر الطاقة. Power Supply.محتاجين مصدر طاقة عشان يشتغلواReaders:.بيستخدموا بطاريات داخليةActive Tags:. بياخدوا الطاقة من الحقل الكهرومغناطيسي للقارئ،مش محتاجين طاقةPassive Tags: :الخالصة وواجهات االتصال عشان نجمع البيانات ونتابع، البرنامج الوسيط، الهوائيات، القارئ، عبارة عن تعاون بين التاجاتRFID نظام. األشياء بشكل سريع ودقيق Passive RFID Label Active RFID Tag RFID Reader | P a g e 11