مقدمه

پورت‌های همه منظوره نقش مهمی در تکمیل عملیات برچسب‌خوان‌های RFID دارند و به همین خاطر است که بر اکثر برچسب‌خوان‌های جدید و قدیمی، پورتی به اسم GPIO تعبیه شده است. علیرغم اهمیت چنین امکانی، به دلیل عدم فعالیت حرفه‌ای در زمینه رادیوشناسه در کشورمان ایران، بسیاری از استفاده کنندگان تجهیزات RFID و حتی عرضه کنندگان سامانه‌های مبتنی بر آن، از کارکرد و مزایای چنین امکانی بی‌خبرند. در این مقاله به معرفی و کاربرد پورت‌های همه‌منظوره در سامانه‌های RFIDپرداخته خواهد شد.

بیشتر برچسب‌خوان‌های ثابت (Fixed RFID Readers) دارای یک پورت همه‌منظوره یا GPIO (General Purpose Input/Output) هستند که قابلیت‌های بیشتری از قبیل ارسال و دریافت علایم صوتی و تصویری به آن‌ها می‌دهد. برخلاف سایر پورت‌های دیگر در تجهیزات رادیوشناسه، پورت‌های همه منظوره (GPIO) فقط دو سطح تنظیم دارند: فعال یا On، یا غیر فعال یا off. سیگنال On مانند یک فعال‌ساز برای تجهیزات جانبی متصل به برچسب‌خوان کار خواهد کرد، زیرا ولتاژی را بر خروجی مورد نظر القا می‌کند تا دستگاهی از این طریق تغذیه شود و کار مشخصی انجام دهد.

دستگاه GPIO چیست؟

یک GPIO دستگاهی است که بر اساس علامت دریافتی از یک برچسب‌خوان RFID، عملی را به انجام می‌رساند. البته این دستگاه فقط برای ارسال خروجی از برچسب‌خوان به دستگاه جانبی نیست، بلکه می‌تواند ورودی را از یک دستگاه جانبی مانند حسگر دریافت کند.

هر پورت همه‌منظوره دارای تعدادی پین است و هر پین یا کار ورودی دارد یا خروجی سیگنال. تعداد پین‌ها بر حسب دستگاه برچسب‌خوان مورد استفاده، متفاوت است و مهم است که بدانیم دستگاه دارای چند پین در پورت همه‌منظوره است زیرا اغلب دستگاه‌های GPIO، ۳، ۴ یا بیشتر پین برای عملکرد مطلوب، نیاز دارند. همچنین بسیار مهم است که ولتاژ هر پین را نیز بدانیم. برخی از ریدرهای RFID، ولتاژ کمی در پین‌های خود برای فعال‌سازی تجهیزات از طریق پین‌های GPIO فراهم می‌کنند که ممکن است برای بعضی نیازها مکفی نباشد. در چنین  حالت‌هایی علاوه بر پورت GPIO تعبیه شده، به یک دستگاه جانبیGPIO نیز برای تامین ولتاژ مناسب نیاز است. چنین دستگاه‌هایی به پورت GPIO ریدر متصل شده و منبع تغذیه AD/DC را برحسب نیاز خروجی، فراهم می‌کنند.

علت نیاز به GPIO

تجهیزات مختلفی را می‌توان به کمک یک پورت GPIO به سامانه‌های مبتنی بر رادیوشناسه افزود. از آن جمله می‌توان به چراغ‌ها (Light stacks)، حسگرهای حرکت (Motion detectors)، بوق‌ها (Buzzers) و انواع علامت‌دهنده‌ها ﴿Indicators﴾ اشاره کرد. به عنوان مثال، با کمک یک حسگر حرکت متصل شده به برچسب‌خوان RFID از طریق پورت GPIO می‌توان به ریدر علامت دارد که اکنون موردی برای ردگیری و خواندن وجود دارد و آن را فعال کرد. این گزینه به ویژه در مواردی به کار می‌رود که تردد شی‌ء از مقابل برچسب‌خوان، در بازه‌های زمانی منظم صورت نمی‌گیرد، مثلا تردد افراد از یک درب. بدین ترتیب هم در مصرف انژری و هم در تشعشع غیرضروری امواج رادیویی، کاهش خواهیم داشت.

چه کسی از GPIO استفاده خواهد کرد؟

طبعا کسی از این پورت همه‌منظوره استفاده خواهد کرد که بدان نیاز داشته باشد. لذا طراح سامانه بر اساس نیاز و شرایط عملکرد تصمیم خواهد گرفت از چنین امکانی بهره ببرد. به عنوان مثال اگر در یک سامانه هوشمند رزرو و صرف غذا لازم باشد که به آشپزها به ازای هر کارت دارای اعتبار، غذا تحویل دهند، بایستی هم بوق و هم چراغ سبز برای حالت مجاز و هم بوق با صدای متفاوت وهم چراغ قرمز برای حالت غیر مجاز، از طریق برچسب‌خوان فعال شوند تا در سر و صدا و همهمه‌ی سلف سرویس، برای مخاطبین، قابل رویت و شنیدن باشند.