無線周波数識別（RFID）は、 最速の成長 識別技術。 電波/電磁界を使用してデジタルデータをキャプチャおよび分析します。
それが紛らわしいように聞こえる場合は、心配する必要はありません！ のすべての要素を探索しながら読み続けてください RFIDタグ そしてそれらがどのように機能するか。
RFIDテクノロジーのしくみ
RFIDタグは、特定の資産/個人に関するデジタル情報でエンコードされます。 タグがRFIDリーダーに近づくと、リーダーによって生成された電波をキャプチャします。 次に、リーダー/質問者が情報を読み取って解釈します。
このテクノロジーは、農業、教育、輸送、および企業のアクセス制御で使用されています。
なぜRFIDテクノロジーが世界的に大きな牽引力を獲得したのか疑問に思っているなら、ここにあなたの答えがあります。 これらは、ユーザーに愛されてきた機能です。
- 多くの形式で利用できます。 RFIDタグは、さまざまな材料、形状、サイズ、およびデザインで利用できます。 タグは、プラスチックカード、バッジ、リストバンド、スマートポスター、およびその他の多くの素材に組み込むことができます。
- 多様性。 RFIDタグはさまざまな分野で使用できます。 あなたが農業部門にいるのか小売部門にいるのかは関係ありません。 これらのタグは法案に適合します。
- カスタマイズ。 RFIDタグを使用すると、ニーズに合わせてデータを調整できます。 リーダーに任意のソフトウェアを統合して、モバイルデバイスで特定のデータ分析を取得することもできます。
- 使いやすい。 バーコードとは異なり、RFIDタグは最適に機能するために見通し線を必要としません。 許容可能なRFIDリーダーの範囲内にある限り、タグはリーダーの信号を簡単に選択します。
RFIDテクノロジーは、これらの利点により、多くの機関/個人にとってお気に入りの追跡および識別技術になっています。
RFIDタグはXNUMXつのコンポーネントで構成されています。
- RFIDチップ。 チップはメモリを提供し、RFIDタグのデータを保存します。 読み取り専用またはプログラム可能なメモリの読み取りと書き込みのいずれかです。
- 集積回路（IC）。 このセクションは、半導体メーカーによって設計されています。 バッテリーまたはリーダーの電磁波のいずれかによって電力を供給される必要があります。
- アンテナ。 タグメーカーは、質問機からの信号を受信するようにこのコンポーネントを設計しています。
- 基板。 基板は、XNUMXつの主要コンポーネントを所定の位置に保持するために使用されます。 ポリエステル、ポリマー、紙、スチレン、PVCなど、さまざまな形態があります。
さらに、RFIDタグにはさまざまなサイズとデザインがあります。 この多様性により、ニーズや好みに合わせてタグをカスタマイズできます。
RFIDタグテクノロジーの種類
RFIDタグには、次の3つの主要なタイプがあります。
これらのタグはバッテリーで駆動され、送信機を備えています。 そのため、最大100メートル離れたRFIDリーダーからの電波を検出できます。 これらは、貨物コンテナ、機械、車両などのモバイル/分散資産を検出または追跡するのに理想的です。
また、ほとんどのアクティブタグには、機能を強化する追加機能があります。 たとえば、湿度レベル、温度、振動、大気圧を測定するセンサーがあります。
これらの利点により、アクティブRFIDタグはパッシブタグよりも高価になる傾向があります。 また、それらは比較的大きいです。
それらには、次のXNUMXつの異なる形式があります。
- トランスポンダー。 これらのタグは、検出器として設計されています。 これらは、RFIDリーダーからの無線信号/電磁波を検出した場合にのみアクティブになります。 たとえば、特定のトランスポンダを備えたアクセス制御タグは、制限されたゾーンに近づいたときにのみアクティブになります。 この機能はバッテリーを節約し、タグの寿命を延ばします。
- ビーコン。 ビーコンは、間隔を置いて信号を発信するように設計されています。 事前に設定された間隔は、追跡のニーズに合わせて調整できます。 ビーコンは、資産の場所に関するリアルタイムデータが必要な場合に役立ちます。 それらは、病院、企業、港などの機関での使用に適しています。 ビーコンを使用すると、すべてのアセットの状態を時々監視できるようになります。
アクティブタグは高価ですが、追加機能があるため好まれます。 100メートル離れたところまでタグ信号をキャプチャできる追跡システムが必要な場合は、これが最善の策です。
ただし、これらのタグには欠点があります。 それらは受動的なものほど耐久性がないかもしれません。 彼らは約5年の寿命を持っています。
アクティブタグとは異なり、パッシブタグには電源がありません。 そのため、RFIDリーダーアンテナから送信される信号に依存しています。
タグが信号を検出するとすぐに、タグは電力を供給し、分析のためにデータを送り返します。
この制限により、パッシブタグは、必要なのが資産の短距離追跡だけである場合にのみ理想的です。 さらに、タグは識別と在庫管理に役立ちます。
パッシブタグは、読み取り範囲に基づいて分類されます。 XNUMXつのカテゴリは次のとおりです。
- 低周波パッシブタグ
- 高周波パッシブタグ
- 超高周波パッシブタグ
分類は、読み取り範囲に基づいています（以下のセクションで説明します）。 パッシブタグには、次の独自の機能があります。
- それらはアクティブなタグよりも小さい
- 比較的安い
- より柔軟な
タグはサイズが小さいため、プラスチック、リストバンド、バッジなどの多くの素材に埋め込むことができます。 これらは通常、在庫管理と人員識別に使用されます。
これらのタグは、セミパッシブタグとも呼ばれます。 それらは市場では比較的新しく、アクティブタグとパッシブタグの両方の機能をブレンドしています。
バッテリーアシストパッシブタグには、リーダーからの信号をキャプチャするのに役立つ電源があります。 そのため、これらのタグは通常のパッシブタグよりも読み取り範囲が広くなります。
ただし、タグには送信機がなく、最適に機能するにはリーダーの信号に依存する必要があります。
RFIDタグの周波数タイプ
前に示したように、パッシブタグには、以下に詳述するXNUMXつの周波数タイプがあります。
LFタグは、30 kHz〜300kHzの周波数範囲で動作します。 ほとんどのメーカーは、タグを設計して 125 kHz または134.2kHzの範囲。 タグの読み取り範囲は、使用中のトランスポンダのサイズに応じて、数センチメートルから数メートルと比較的短くなります。
読み取り範囲が短いにもかかわらず、これらのタグは金属および水性環境の影響を受けません。 これらは、ISO14223およびISO / IEC 1800-2規格によって規制されており、許容可能な読み取り範囲内で最適に動作することを保証します。
LFRFIDタグの主な機能
- それらは体組織や水を含むほとんどの物質に浸透します。 この機能により、LFタグは動物の識別に最適です。
- カードやリストバンドなどの非金属素材に簡単に埋め込むことができます
- データ転送速度が遅いため、通信が遅くなります
- 電気ノイズの影響を受けやすいです。 この機能は、産業環境での使用を制限します。
- 比較的高価なトランスポンダ。 また、LFテクノロジーは、一度にXNUMXつのトランスポンダーしか読み取ることができません。
ほとんどのアクセス制御は、LFキータグ、バッジ、および非接触型カードに基づいています。 たとえば、読み取り専用のトランスポンダカードは、識別のために企業部門で使用されます。
セキュリティ上の理由でデータを識別して保存するカードが必要な場合は、LFに非接触型カードの読み取り/書き込みを依頼できます。
その他のアプリケーション分野は次のとおりです。
- 家畜管理
- 自動車産業。 イモビライザーとキーレスドアオペレーティングシステム
- 自動駐車システム
- アクセス制御システムとセキュリティ管理
さらに良いことに、LF RFIDシステムは、ISO 11784、ISO 11785、ISO 14223-1、ISO 14223-2、ISO 18000-2、DIN30745などの国際規格に準拠しています。
高周波パッシブRFID
これらのタグは、3 MHz〜30MHzの周波数範囲で動作します。 それらは、トランスポンダの強度に応じて、30cmから1メートルの読み取り範囲を提供します。
この技術は、近距離無線通信デバイスで使用されています。 その他の一般的なアプリケーションは次のとおりです。
- 図書館管理システム
- 小売部門のスマートシェルフ管理
- ホスピタリティ部門におけるドアロックの管理
- XNUMXメートルのプリチャージシステム
- 固定資産管理
ほとんどのスマートペイメントカードとセキュリティカードはHFテクノロジーを使用しています。 ISO / IEC 14443に適合しています（ MIFARE）、ISO 15693、ISO / IEC 18092、ECMA-340、およびISO1443A。
極超短波（UHF）RFID
UHF RFIDシステムは、300MHzおよび3GHzの周波数範囲で最適に動作します。 最大12メートルの読み取り範囲があります。 その強力なトランスポンダーにより、UHF RFIDタグはデータ転送速度が速く、比較的高速な通信が必要な場合に理想的です。
UHFテクノロジーはより優れた読み取り範囲を提供しますが、液体、金属、および電磁信号からの干渉の影響を非常に受けやすくなっています。 ただし、問題を軽減する方法を見つけた現在のバージョンがあります。
UHF RFIDタグは比較的安価であり、次のようなさまざまな分野で使用されています。
- 小売在庫管理
- 医薬品の追跡
- サプライチェーンマネジメント
- 輸送ロジスティクス（航空、コンテナ、鉄道システム）
- 生産の自動化
さらに、これらのタグは、EPC Global、ISO / IEC 18000-6、UbiquitousIDなどのいくつかの国際規格に準拠しています。
RFIDタグのパフォーマンスの決定要因
多くの外部および内部要因がRFIDタグのパフォーマンスに影響を与える可能性がありますが、次のXNUMXつの重要な要因があります。
- RFIDトランスポンダーの種類
RFIDテクノロジーが機能するには、信号の送受信が必要です。 これを担当するデバイスは、トランスポンダと呼ばれます。 機能を保証するためにタグに埋め込まれています。
パッシブトランスポンダとアクティブトランスポンダはどちらも同じ概念を使用しています。 これらは、別のユニットから読み取り専用または読み取り/書き込み信号を受信すると機能します。 トランスポンダが強力であるほど、より効果的になります。
- 環境要因
すでに説明したように、UHFタグは水、電磁波、および金属の影響を受けます。 これらの環境でこれらのタグを使用すると、パフォーマンスに悪影響を及ぼします。
UHFタグを使用する必要がある場合は、そのような環境で最適に機能するように変更されたタグを入手するようにしてください。 ただし、エラーを完全に排除するための変更はありません。
- タグタイプ
使用しているタグは読み取り範囲に影響します。 パッシブタグを使用して100メートル離れた資産を追跡している場合は、確実に欠陥のある結果が得られます。
常にニーズに基づいてタグを選択してください。 また、組織のニーズに合わせて変更するようにしてください。 たとえば、従業員の識別にリストバンドを使用できます。 これにより、紛失/置き忘れの可能性が減少するため、機能が強化されます。
RFIDタグ範囲
RFIDタグが異なれば、読み取り距離/範囲も異なります。 RFIDタグの範囲を決定するいくつかの要因は次のとおりです。
- 動作周波数
- RFIDリーダーの設定
- アンテナの性質–偏波、IP定格、サイズ、タイプ、中心周波数、ゲイン（、およびVSWR
- タグのサイズ、調整、形状、および極性。 範囲に影響を与える可能性のあるタグの他の機能には、使用される材料とその厚さが含まれます
- 環境
- RFIDタグが付いている素材
全体として、RFIDタグの読み取り距離は以下のように要約できます。LFパッシブRFID（125 kHz および134.2kHz）。 これらのタグの読み取り距離は10〜30cmです。 大きなものは、金属に取り付けると2メートルの読み取り距離を達成できます。
- 高周波RFIDタグ。 これらのパッシブタグは、1〜1.5メートルの読み取り距離を実現します。 1.5メートルを達成するには、約1ワットのRFID出力電力が必要です。
- 超高周波タグ。 これらのタグを使用すると、1〜12メートルの読み取り距離が得られます。 ただし、読み取り距離を約50メートルに増やすように変更できます。
アクティブなRFIDタグを使用している場合は、より広い読み取り範囲が得られます。 たとえば、通常のアクティブタグは、最大100メートルの読み取り範囲を実現します。 以下に示すように、変更すると、さらに多くのことが達成されます。
- 超高周波アクティブ（2.45GHz）。 これらのタグは、最大150メートルの読み取り範囲を提供します。
- 極超短波アクティブ（433MHz）。 これらのタグは、最大500メートルの読み取り範囲を実現します。
RFIDタグの選び方
選択するタグは、ニーズによって異なります。 ただし、理想的なRFIDタグを選択する前に、（この記事で詳しく説明されているように）常に次の要素を考慮する必要があります。
- 動作周波数。 低周波数、高周波数、または超高周波数のタグが必要ですか？
- 環境条件。 UHFなどの一部のタグは、濡れた金属環境ではうまく機能しません。
- メモリ容量
- 取り付けスペースと方法
- RFID規格への準拠
最適なRFIDタグを選択するときは、目標の達成に役立つ理想的な読み取り範囲を提供することを確認する必要があります。 たとえば、モバイル資産を追跡するためにパッシブタグを購入しても、望ましい結果は得られません。
機能に基づくトランスポンダのタイプは次のとおりです。
- 読み取り専用（R / O）。 これらは、一意のIDを持つ事前にプログラムされたトランスポンダです。 データを読み取ってそのまま送信するだけです。 メモリが少ないため、比較的安価です。
- 読み取り/書き込み（R / W）。 これらのトランスポンダは、動的データストレージを必要とするタグで使用されます。 このタグを使用すると、ユーザーのニーズに合わせてデータを動的に更新できます。
- Write Once Read Many Times（WORM）。 これらは、識別番号をXNUMX回書き込むことができるトランスポンダです。 この情報は変更できませんが、何度も読み取ることができます。
さらに良いことに、トランスポンダにはさまざまなサイズと形状があります。 これにより、必要に応じてタグをカスタマイズできます。
RFIDタグはどのくらいの情報を保存できますか？
RFIDタグのストレージ容量は、タグのタイプや用途など、いくつかの要因によって異なります。 ナンバープレートタグには、986-bit または128bit シリアルナンバー。 市場で最も一般的なタグは96-bit EPCナンバープレート。
全体として、タグがいつでも運ぶことができるほとんどの情報は2キロですbytes。 タグのストレージスペースが大きいほど、タグの価格は高くなります。
特別な場合には、大量の情報を保存する必要があるときに、4KBおよび8KBの容量のパッシブUHFタグを使用できます。 これは、航空宇宙産業では一般的な方法です。
タグの衝突とは何ですか？
タグの衝突は、リーダーが複数のRFIDタグに同時に通電したときに発生します。 その結果、タグは信号を同時にリーダーに送り返します。
この現象は、同じ電磁界内に多数のタグがある場合に発生します。 多数の信号がRFIDリーダーを圧倒し、それらを区別することができません。
幸いなことに、メーカーは衝突を検出するように設計された衝突防止リーダーを製造しています。 衝突が発生すると、リーダーはタグごとに一意の番号を生成し、異なる時間にデータを送信するようにします。
RFIDタグの価格と購入場所
RFIDタグは、世界中の多くのテックストアで入手できます。 また、Amazon、AliExpress、Alibabaなどのオンラインストアから入手できます。
RFIDタグの価格は、次のような多くの要因に依存します。
- タグのタイプ。 一般に、アクティブタグはパッシブタグよりも高価です。
- タグの特徴。 タグには、さまざまなメモリ、読み取り範囲、セキュリティ機能、データ転送速度などの独自の機能が付属しています。
- ボリューム。 ほとんどのベンダーは、RFIDタグを大量に購入する顧客に割引を提供する傾向があります。
- パッケージング。 RFIDタグをカード、バッジ、またはその他の形式にしますか？ まあ、これはあなたのタグの最終的なコストを決定します。
推定では、RFIDタグのコストは、上記の要因に応じて10ドルから100ドルの間です。
ボトムライン
RFIDタグを購入すると、業務が容易になります。 ただし、すべての目的を達成するには、適切なものを入手する必要があります。
RFIDタグを購入する前に考慮すべき要素には、読み取り範囲、素材の種類、トランスポンダーの強度などがあります。
そのため、この包括的なガイドを読み、最高のRFIDタグを購入する際にすべてのヒントを実装する必要があります。 RFIDタグがビジネスをどのように改善するか疑問に思っている場合は、この記事ですべての質問に答えます。 それはあなたが技術について率直に知る必要があるすべての詳細を与えます。
