بطاقات RFID مقابل NFC: ما هي الاختلافات؟

تقنية تحديد الهوية بموجات الراديو و علامات NFC قد تبدو متطابقة تقريبًا، لكنها غالبًا ما تُستخدم بطرق مختلفة تمامًا. فقد تساعد إحداهما شركةً ما على التعرف على العناصر من مسافة بعيدة، في حين أن الأخرى مصممة للاستخدام عن قرب عن طريق النقر بهاتف.

ولهذا السبب، قد تبدو المقارنة بين علامات RFID وعلامات NFC مربكة في البداية. فالأسماء تبدو منفصلة، لكن التقنيتين مرتبطتان ارتباطًا وثيقًا.

هل تقنية NFC هي نفس تقنية RFID؟

ليس بالضبط. تقنية NFC هي أحد أنواع تقنية RFID، في حين أن تقنية RFID هي التقنية الأوسع نطاقًا المستخدمة لتعريف الأجسام المزودة بعلامات وتبادل البيانات عبر الموجات الراديوية.

وبالتالي، فإن كل علامة NFC تُعدّ علامة RFID، لكن العديد من علامات RFID ليست علامات NFC. وغالبًا ما تتم مناقشة هذين المصطلحين بشكل منفصل لأن تقنية NFC مصممة للتفاعل عن قرب شديد، لا سيما مع الهواتف، في حين أن أنظمة RFID الأخرى قد تستخدم ترددات وأجهزة قراءة مختلفة.

ما هي علامة RFID؟

والآن بعد أن أصبحت العلاقة بين تقنيتي RFID وNFC واضحة، يمكننا أن نلقي نظرة على التكنولوجيا الأوسع نطاقًا التي تقف وراءهما. RFID هي اختصار لـ«التعرف بالترددات الراديوية» (Radio Frequency Identification)، وهي تقنية تستخدم الموجات الراديوية للتعرف على الأجسام المزودة بعلامات وتبادل البيانات دون اتصال مباشر. العلامة RFID هي المكون المثبت على الكائن. وعادةً ما تحتوي على رقاقة إلكترونية وهوائي. تخزن الرقاقة معرّفًا أو بيانات أخرى، بينما يستقبل الهوائي إشارة القارئ ويرسل استجابة العلامة إليه.

معظم علامات RFID هي علامات سلبية. فهي لا تحتوي على بطارية وتظل غير نشطة حتى تدخل في نطاق الموجات اللاسلكية لجهاز القراءة. ويقوم جهاز القراءة بتزويد الرقاقة بالطاقة اللازمة لتشغيلها، ثم يتلقى استجابة العلامة. أما علامات RFID النشطة فتستخدم بطارياتها الخاصة، لذا فهي تنتمي إلى فئة مختلفة من الأنظمة ويمكنها الاتصال عبر مسافات أطول.

تنقسم علامات RFID بشكل أساسي إلى ثلاث مجموعات وفقًا لتردد تشغيلها.

تقنية RFID ذات التردد المنخفض, ، أو ما يُعرف بـ«RFID التردد المنخفض» (LF RFID)، تعمل عادةً على تردد 125 كيلوهرتز أو 134 كيلوهرتز. وتتميز بمعدل نقل بيانات بطيء نسبيًّا ومسافة قراءة قصيرة، تتراوح عادةً بين 10 و50 سم. وغالبًا ما تُستخدم أنظمة التردد المنخفض في تحديد هوية الحيوانات والتحكم المادي في الدخول، نظرًا لأنها أقل حساسية للتداخل اللاسلكي مقارنةً بأنظمة الترددات الأعلى.

تقنية RFID عالية التردد, ، أو ما يُعرف بـ «HF RFID»، يعمل على تردد 13.56 ميجا هرتز. اعتمادًا على المعيار وتصميم العلامة، يمكن أن تتراوح مسافة القراءة بين التلامس المباشر وحوالي متر واحد. تُستخدم تقنية RFID ذات التردد العالي (HF) في تطبيقات مثل إصدار التذاكر والبطاقات اللاتلامسية. كما تنتمي تقنية NFC إلى هذه المجموعة الترددية، على الرغم من أن نطاق عملها يقتصر عادةً على بضعة سنتيمترات فقط.

تقنية RFID ذات الترددات الفائقة، أو تقنية تحديد الترددات الراديوية UHF, ، يعمل عادةً ضمن نطاقات إقليمية تتراوح بين 860 و930 ميغاهيرتز. وهو يدعم نقل البيانات بسرعة أكبر ويمكنه قراءة العلامات من مسافة تصل إلى عدة أمتار. كما يمكن لقارئ التردد فوق العالي (UHF) التعرف على العديد من العلامات داخل منطقة القراءة نفسها، ولهذا السبب يُستخدم هذا النوع على نطاق واسع في جرد المخزون وتتبع الأصول.

مجموعات الترددات هذه غير قابلة للتبادل. يجب أن يدعم قارئ RFID تردد تشغيل العلامة وبروتوكول الاتصال الخاص بها. ولا يمكن لنظام مصمم لعلامات التردد المنخفض (LF) أن يقرأ ببساطة علامات التردد العالي (HF) أو التردد فوق العالي (UHF)، حتى لو كانت العلامات متشابهة في الشكل.

ما هو علامة NFC?

تندرج تقنية NFC ضمن الجزء عالي التردد من تقنية RFID. ويُشير الاسم إلى «الاتصال قريب المدى» (Near Field Communication)، وهي تقنية لا تلامسية تعمل على تردد 13.56 ميجاهرتز. وعلامة NFC هي جهاز تخزين صغير مصمم لتبادل البيانات مع هاتف أو قارئ متوافق من مسافة قريبة.

مثل علامات RFID السلبية الأخرى، تحتوي هذه العلامة على شريحة متصلة بهوائي. وعادةً ما يكون الهوائي على شكل ملف مسطح، لأن تقنية NFC تعمل عن طريق الحث المغناطيسي. وعندما يقترب الهاتف، يوفر مجال NFC الخاص به طاقة كافية لتنشيط العلامة. ثم تقوم الشريحة بمعالجة الطلب وإرجاع البيانات المخزنة فيها عبر نفس الاتصال. ولا تحتاج العلامة إلى بطارية.

كثير علامات NFC تخزين المعلومات بتنسيق تبادل البيانات NFC (NFC Data Exchange Format)، الذي يُختصر عادةً بـ NDEF. يوفر تنسيق NDEF للهواتف وأجهزة القراءة طريقة موحدة لفهم البيانات. قد تحتوي العلامة على عنوان URL أو سجل نصي أو تعليمات بسيطة لتطبيق ما. وعندما يتم فتح موقع ويب بعد النقر على العلامة، فإن العلامة عادةً ما تخزن الرابط بدلاً من الموقع نفسه.

اعتمادًا على نوع العلامة، قد تتم إعادة كتابة ذاكرتها أو تغييرها لتصبح مخصصة للقراءة فقط بعد البرمجة. كما تختلف سعة الذاكرة المتاحة من علامة إلى أخرى. وتُعد العلامات البسيطة كافية للتسجيلات القصيرة، في حين أن العلامات الأكثر تقدمًا يمكنها دعم هياكل بيانات أكبر أو أوامر خاصة بالتطبيقات.

يحدد منتدى NFC عدة أنواع من العلامات ذات بروتوكولات اتصال وبنى ذاكرة مختلفة. ويقوم الجهاز المتوافق بمعالجة هذه الاختلافات عند اكتشافه للعلامة. ومع ذلك، فإن استخدام التردد نفسه البالغ 13.56 ميجاهرتز لا يضمن التوافق. فقد يتمكن الهاتف من قراءة بروتوكولات علامات NFC المدعومة، لكنه لا يستطيع قراءة كل علامة RFID عالية التردد (HF) تعمل على هذا التردد تلقائيًا.

بطاقات RFID مقابل بطاقات NFC: ما هي الاختلافات؟

تستند علامات RFID وNFC إلى نفس المبدأ الأساسي: حيث يقوم جهاز القراءة بإنشاء مجال لاسلكي، فتستجيب العلامة، وتتم عملية نقل البيانات دون اتصال مادي. ويكمن الاختلاف في الطريقة التي صُمم بها كل نظام ليعمل.

تغطي تقنية RFID عدة ترددات ومعايير اتصال. ويمكن أن تتراوح مسافة القراءة فيها بين بضعة سنتيمترات وعدة أمتار. أما تقنية NFC فهي تقنية محددة تعمل على تردد 13.56 ميجاهرتز، وتستند إلى التفاعل القريب والمتعمد.

بطاقات RFID مقابل بطاقات NFC: مقارنة سريعة

يوضح الجدول النمط العام وليس قاعدة عامة تنطبق على كل منتج من منتجات تقنية RFID. فقد تؤدي الترددات والبروتوكولات وتصميم الهوائيات إلى تغيير طريقة عمل علامة RFID.

تكنولوجيا الترددات والاتصالات

تعمل أنظمة RFID بشكل أساسي في ثلاث مجموعات ترددية. تستخدم أنظمة التردد المنخفض 125 أو 134 كيلوهرتز. وتستخدم أنظمة التردد العالي عادةً 13.56 ميغاهرتز، بينما تعمل أنظمة التردد الفائق بين حوالي 860 و930 ميغاهرتز.

لا تقتصر وظيفة نطاقات التردد هذه على مجرد إدراج رقم في ورقة المواصفات فحسب، بل إنها تغير الطريقة التي تصل بها الطاقة إلى العلامة وكيفية عودة الاستجابة إلى جهاز القراءة.

تتواصل أنظمة التردد المنخفض (LF) والتردد العالي (HF) عادةً من خلال الاقتران الحثي. حيث يُحدث هوائي القارئ مجالًا مغناطيسيًّا، مما يؤدي إلى تحفيز تيار كهربائي في هوائي العلامة. أما أنظمة التردد فوق العالي (UHF) فتستخدم عمومًا الموجات الكهرومغناطيسية وترسل البيانات عبر التشتت العكسي.

تعمل تقنية NFC أيضًا على تردد 13.56 ميجاهرتز من خلال الاقتران المغناطيسي في المجال القريب. وهي تدعم تقنيات الاتصال NFC-A وNFC-B وNFC-F. كما يمكن للأجهزة المتوافقة مع تقنية NFC التفاعل مع بعض العلامات التي تستند إلى معيار ISO/IEC 15693.

إن استخدام نفس التردد لا يضمن التوافق. يجب أن يدعم جهاز القراءة بروتوكول الاتصال الخاص بالعلامة بالإضافة إلى تردد تشغيلها. ولذلك، لا يمكن لهاتف مزود بتقنية NFC قراءة كل علامة RFID ذات التردد العالي (HF) لمجرد أن كليهما يعملان على تردد 13.56 ميجاهرتز.

قراءة المدى

يتفاوت نطاق قراءة تقنية RFID بشكل كبير. تعمل العلامات ذات التردد المنخفض (LF) عادةً في نطاق يتراوح بين 10 و50 سم. وقد يصل نطاق أنظمة التردد العالي (HF) من حوالي 10 سم إلى متر واحد، في حين يمكن لبعض أنظمة التردد فوق العالي (UHF) قراءة العلامات من مسافة تصل إلى عدة أمتار.

تم تصميم تقنية NFC للاستخدام عن قرب. فعادةً ما يتعين أن يكون الهاتف على بعد بضعة سنتيمترات من العلامة. ويصف منتدى NFC المسافة التي تقل عن 2 سم بأنها المدى الأنسب للعديد من التفاعلات التي تعتمد على تقنية NFC، على الرغم من أن مسافة الكشف الفعلية قد تختلف باختلاف الجهاز وتصميم العلامة.

لا يُضمن أبدًا تحقيق المدى المذكور بمفرده. فحجم الهوائي واتجاهه يؤثران على وصول طاقة كافية إلى العلامة. كما أن قوة جهاز القراءة تلعب دورًا مهمًّا أيضًا.

كما أن السطح الذي تم تثبيت العلامة عليه قد يؤثر على الأداء أيضًا. فالمعادن قد تؤدي إلى خلل في تردد الهوائي العادي، في حين أن السوائل قد تمتص طاقة الراديو. وتستخدم العلامات المصممة خصيصًا لهذه المواد بنية هوائي مختلفة أو طبقة عازلة.

توافق القارئ

تتطلب علامات RFID جهاز قراءة يدعم ترددها وبروتوكولها. فلا يمكن لجهاز قراءة يعمل على التردد المنخفض (LF) قراءة علامة تعمل على التردد فوق العالي (UHF). وينطبق هذا القيد أيضًا عندما يستخدم نظامان معايير مختلفة ضمن نفس النطاق الترددي.

تتوفر أجهزة قراءة RFID في عدة أشكال. يمكن لجهاز القراءة الثابت تغطية مدخل أو خط إنتاج. أما الجهاز المحمول فيتيح للموظفين التنقل داخل المستودع ومسح الأغراض المزودة بعلامات RFID في أماكن تخزينها.

تُعد علامات NFC أسهل في الاستخدام بالنسبة للجمهور، لأن العديد من الهواتف تحتوي بالفعل على قارئ NFC متوافق. وفي وضع القراءة/الكتابة، يمكن لجهاز NFC اكتشاف العلامات المدعومة وقراءة البيانات المخزنة فيها. كما يمكنه كتابة بيانات جديدة إذا سمحت العلامة بذلك.

الهاتف المزود بتقنية NFC ليس قارئًا عامًا لتقنية RFID. ولا يمكنه عادةً اكتشاف العلامات ذات التردد المنخفض (LF) أو العلامات القياسية ذات التردد فوق العالي (UHF) دون استخدام أجهزة خارجية.

قراءة علامة واحدة في كل مرة مقابل القراءة الجماعية

تم تصميم العديد من أنظمة RFID للتعرف على عدة علامات داخل منطقة قراءة واحدة. ويستخدم القارئ عملية جرد لفصل الاستجابات والتعرف على كل علامة على حدة، حتى في حالة استجابة أكثر من علامة في الوقت نفسه.

تُعد هذه الإمكانية مفيدة عندما يتعذر عرض كل عنصر على حدة. فقد يتمكن جهاز القراءة من رصد الصناديق المُعلَّمة التي تمر عبر بوابة، أو جمع معرِّفات العناصر من مجموعة مخزنة على رف.

لا تُعد القراءة الجماعية ميزة متوفرة في جميع بروتوكولات RFID. فقد صُممت بعض أنظمة التردد المنخفض (LF) والتردد العالي (HF) بحيث تعمل مع علامة واحدة في كل مرة. كما يعتمد عدد العلامات التي يمكن التعرف عليها على إعدادات جهاز القراءة والبيئة المادية المحيطة.

عادةً ما تستهدف تقنية NFC علامة واحدة من خلال النقر عليها بشكل متعمد. وتساعد مسافة التشغيل القصيرة للمستخدم على اختيار العلامة المقصودة بدلاً من قراءة عدة علامات قريبة. وتقترب هذه التجربة من اختيار كائن واحد أكثر من مسح منطقة بأكملها.

تخزين البيانات وكتابتها

لا تخزن علامة RFID دائمًا السجل الكامل المرتبط بأحد العناصر. فغالبًا ما تحتوي على معرّف يستخدمه البرنامج المرتبط بها للعثور على السجل الرئيسي في قاعدة البيانات.

قد توفر الشريحة أيضًا ذاكرة قابلة لإعادة الكتابة لبيانات التطبيق. وتعتمد السعة المتاحة على تصميم العلامة والبروتوكول المستخدم. وتشتمل بعض العلامات على ضوابط وصول تحد من الأشخاص الذين يمكنهم قراءة أو تغيير مناطق معينة من الذاكرة.

قد تحتوي علامات NFC أيضًا على معرّف فريد وذاكرة للتطبيقات. وما يميزها هو استخدامها الشائع لتنسيق تبادل البيانات عبر تقنية NFC (NDEF). يوفر تنسيق NDEF للأجهزة المتوافقة طريقة موحدة لتفسير الرسالة المخزنة.

قد تطلب رسالة NDEF من الهاتف فتح عنوان ويب. كما يمكن أن تحتوي على نص أو معلومات اتصال. وعادةً ما تخزن العلامة التعليمات أو الرابط، وليس المحتوى الكامل الموجود على الإنترنت.

قد تكون ذاكرة كل من تقنيتي RFID وNFC قابلة لإعادة الكتابة. كما يمكن قفل العلامة بعد الترميز، اعتمادًا على نوع الشريحة. وبعض عمليات القفل قابلة للإلغاء من خلال نظام التحكم في الوصول، في حين أن بعضها الآخر يمنع بشكل دائم إجراء أي تغييرات لاحقًا.

السرعة والتفاعل مع المستخدم

غالبًا ما تُقاس سرعة تقنية RFID بمدى كفاءة النظام في التعرف على العلامات داخل منطقة القراءة. يمكن للقارئ الثابت جمع استجابات العلامات دون الحاجة إلى قيام العامل بمحاذاة كل ملصق أو إيقاف كل عنصر.

قد يلتقط القارئ نفس العلامة أكثر من مرة طالما بقيت ضمن نطاق التغطية. ثم يقوم البرنامج بتصفية عمليات القراءة المتكررة تلك ويحدد الأحداث ذات الأهمية بالنسبة للتطبيق.

تم تحسين تقنية NFC لتوفير تجربة مختلفة. فما على المستخدم سوى تقريب جهازه من إحدى العلامات ليحصل على النتيجة فورًا تقريبًا. وتقوم تقنية NFC بإدارة عملية التشغيل وتبادل البيانات خلال الفترة الزمنية القصيرة التي يستغرقها النقر.

يُعد هذا الإجراء المتعمد مفيدًا عندما يتعين على النظام معرفة العنصر الذي اختاره المستخدم. أما عندما يتعين تحديد مئات العلامات دون الحاجة إلى النقر على كل منها على حدة، فإن هذا الإجراء يكون أقل ملاءمة.

التكلفة والبنية التحتية المطلوبة

لا يعكس سعر البطاقة وحده التكلفة الكاملة للنظام.

قد يتطلب نشر تقنية RFID استخدام أجهزة قراءة وهوائيات. كما تتطلب الأنظمة الأكبر حجماً أعمال تركيب وتكامل برمجي. وتكلفة إنشاء بوابة مستودع أعلى من تكلفة جهاز قراءة مكتبي واحد، حتى في حالة استخدام كلاهما لنفس نوع العلامة.

يمكن لتقنية NFC أن تقلل من تكاليف أجهزة القراءة عندما يقوم المستخدمون بمسح العلامات باستخدام هواتفهم الخاصة. وقد لا تحتاج ملصقات المنتجات سوى إلى العلامة وعنوان موقع إلكتروني لتوفير تجربة جيدة للعميل.

ولكن هذا لا يعني أن جميع مشاريع تقنية NFC تكون منخفضة التكلفة. فقد يتعين ترميز العلامات أثناء الإنتاج، كما أن المنصة المرتبطة بها لا تزال تتطلب إدارة. وقد تتطلب التطبيقات التي تنطوي على المصادقة رقائق أكثر كفاءة وإجراءات أمنية إضافية على مستوى الخلفية.

الأمن والخصوصية

لا تُعد تقنيتا RFID وNFC آمنتين تلقائيًّا. فالأمان يعتمد على ما تخزنه العلامة وكيفية تحقق النظام من الاستجابة.

قد تعرض العلامات الأساسية بيانات قابلة للقراءة لأي قارئ متوافق يقع ضمن نطاقها. أما العلامات الأكثر تطوراً، فيمكنها دعم التحكم في الوصول أو المصادقة. وتقوم بعض الأنظمة بتشفير البيانات الحساسة قبل كتابتها في ذاكرة العلامة.

يُشكّل النطاق القصير لتقنية NFC حدودًا مادية مفيدة، ولكن لا ينبغي أن تحل محل الإجراءات الأمنية الفعلية. ويمكن لمواصفات تقنية NFC أن تدعم المصادقة ونقل البيانات بشكل آمن عندما يتطلب التطبيق ذلك.

تتطلب أنظمة RFID ذات مناطق القراءة الأوسع نطاقاً رقابةً أكثر صرامةً على مواقع أجهزة القراءة. كما أن أذونات النظام الخلفي لها أهميتها أيضاً. فقد لا يحتوي معرّف العلامة في حد ذاته على أي بيانات شخصية، لكن قاعدة البيانات المرتبطة بهذا المعرّف قد تحتوي على معلومات حساسة.

بطاقات RFID مقابل بطاقات NFC: أيهما تختار؟

اختر علامات RFID عندما تحتاج إلى نطاق قراءة أطول أو ترغب في تحديد عدة عناصر خلال العملية نفسها. فهي أكثر ملاءمة لإدارة المخزون، وتتبع الأصول، وغيرها من الأنظمة التي تستخدم أجهزة قراءة مخصصة.

اختر علامات NFC عندما يحتاج المستخدم إلى التفاعل مع عنصر معين من مسافة قريبة. وهي مناسبة بشكل جيد لعرض معلومات المنتج، والوصول الرقمي، والإجراءات التي تتم عبر الهاتف.

يعتمد الاختيار بشكل أساسي على الطريقة التي سيتم بها قراءة العلامة. استخدم تقنية RFID للتعريف على نطاق أوسع أو للتعريف الآلي. استخدم تقنية NFC للنقر عن قرب وبشكل مقصود.

هل يمكن استخدام علامات RFID وNFC معًا؟

نعم. يمكن أن تدعم هاتان التقنيتان أجزاءً مختلفة من النظام نفسه.

قد يستخدم أحد المنتجات تقنية RFID للتتبع الداخلي، في حين تتيح علامة NFC للعملاء الوصول إلى معلومات المنتج عبر الهاتف. ويتولى جانب تقنية RFID عملية تحديد الهوية التشغيلية، بينما يدعم جانب تقنية NFC التفاعل المباشر مع المستخدم.

يمكن إضافة كلتا الوظيفتين كعلامات منفصلة، أو دمجهما في علامة ثنائية التردد. ويعتمد الخيار الأفضل على المساحة المتاحة وكيفية استخدام المنتج.

الأسئلة الشائعة حول علامات RFID وNFC

بطاقات RFID وNFC مخصصة لمشروعك

يُعد الاختيار بين تقنيتي RFID وNFC مجرد الخطوة الأولى. يمكن لفريقنا مساعدتك في اختيار العلامة التي تتناسب مع تطبيقك، وإعدادات القراءة، وبيئة التشغيل. كما يمكننا تخصيص تصميم العلامة لتلائم احتياجاتك الإنتاجية.

اتصل بنا لمناقشة مشروعك وطلب عرض أسعار.