RFIDはの頭字語です 無線周波数の識別。 電波を利用してデータを転送する技術です。
それが機能するためには、以下からなる完全なRFIDシステムが必要です。
- An RFIDタグ/ラベル
- RFIDリーダー/質問機
- RFIDアンテナ
ラベルには、リーダーが取得できるエンコードされた情報が含まれています。 ただし、リーダーが情報を取得するには、タグが許容範囲内にある必要があります。 その距離は 読み取り範囲.
タグが適切な読み取り範囲内にある場合、リーダーによって生成された電波を検出します。 その結果、分析のためにその情報を読者に公開します。
RFIDテクノロジーのしくみ
すでに示したように、RFIDシステムは次のもので構成されています。
- RFIDリーダー
- RFIDタグ
XNUMXつのコンポーネントは連携して機能します。 そのため、RFIDシステムから最高の結果を得るには、それぞれが優れた形状であることを常に確認する必要があります。
そのアプリケーションはすべて、識別（データを電子的に交換および認証する機能）を中心としています。
RFIDリーダーは電波を生成し、電磁界を生成します。 タグが近づくと、タグに保存されているウェーブとリリース情報を受信します。
RFIDの簡単な歴史
RFIDテクノロジーの主要な実用的根拠を理解したので、RFIDテクノロジーがどのようにして生まれたのか疑問に思われるかもしれません。
このテクノロジーを最初に使用したのは誰で、どのような目的で使用しましたか？
さて、RFID技術は比較的古いです。 それは第二次世界大戦にまでさかのぼります。 この期間中、イギリス、日本、アメリカ、ドイツの軍隊はすべてレーダーを使用して、自分たちの領土に接近している敵の飛行機を特定していました。
しかし、誰も自分の飛行機を敵の飛行機と区別することができなかったので、課題がありました。
パイロットがレーダーに近づくときに飛行機を転がすと、異なる信号を送信することにドイツ人が気付くまではありませんでした。 これらのユニークな信号は、航空機がドイツのパイロットの下にあったことを意味します。 この技術は最初のパッシブRFIDシステムになりました。
イギリス軍はまた、敵味方識別装置（AIF）システムを作成しました。これは最初のアクティブRFIDシステムになりました。 兵士たちは飛行機に送信機を固定しました。 このチップ/送信機は、航空機を友好的または危険であると識別する信号をレーダーに送り返します。
現在まで、RFIDはドイツ人とイギリス人が使用しているのと同じ概念を使用しています。 こうやって：
- パッシブRFID（戦争でのドイツのアプローチのように）。 タグはトランスポンダ/ RFIDリーダーに信号を送信し、信号を反映して情報を渡します。
- アクティブRFID（英国で使用されているもの）。 タグはトランスポンダに信号を送信し、それをブロードキャストしてデータを交換します。
しかし、最初のRFID技術特許は23年1973月XNUMX日にマリオW.カルドゥッロによって達成されました。
RFIDテクノロジーの詳細な分析
RFIDテクノロジーの要点を理解しやすくするために、その主要コンポーネントについて詳しく説明します。
RFIDタグ
RFIDタグとは何ですか？ そうですね、RFIDタグはRFIDシステムの最も重要なコンポーネントのXNUMXつです。 タグには、特定の個人または資産に関する情報が格納されます。
たとえば、
タグには、名前、雇用番号、指紋、および識別に役立つその他のデータを保存できます。 さらに、タグには、資産の場所、サービスの最終日、および資産の追跡と在庫管理に役立つ追加情報に関するデータを格納できます。
タグは、次のXNUMXつの主要な要素で構成されています。
- アンテナ。 信号を送受信するセクションです。 タグがRFIDリーダーの読み取り範囲内を移動すると、アンテナが信号を検出してデータを送り返します。
- 集積回路（IC）/ RFIDチップ。 これは、データを格納するタグの一部です。 各ICには、ユーザー、EPC、TID、および予約済みのXNUMXつのメモリバンクがあります。
RFIDタグは、カード、リストバンド、従業員バッジ、キーフォブなどのさまざまな素材に埋め込むことができます。
さらに、RFIDタグを簡単に追跡/識別したい場合は、常にRFIDタグをアセットに直接添付する必要があります。
タグの種類
RFIDタグには主にXNUMXつのタイプがあります。 それらが含まれます：
- アクティブ。 これらは、送信機とバッテリーを備えた強力なタグです。 これらの機能により、通常、パッシブ機能よりもかさばります。 ただし、読み取り範囲（最大100メートル）と伝送速度が向上します。
- 受動的。 アクティブタグとは異なり、これらにはバッテリーがありません。 そのため、それらは小さく（1〜10メートル）、限られた読み取り範囲を提供します。 また、データ転送も遅いです。
また、パッシブタグの改良版もあります。 バッテリーアシストパッシブタグの読み取り範囲は最大30メートルで、データ転送速度は比較的高速です。
RFIDタグの選び方
RFIDタグを選択するときは、常にニーズを評価する必要があります。 リーダーから遠く離れたアイテムを追跡する場合は、最大100メートルの読み取り範囲があるため、アクティブなアイテムを取得する必要があります。 その他の利用可能なオプションには、パッシブ、低周波数、高周波数、および超高周波数のタグが含まれます。
考慮すべきその他の要因は次のとおりです。
- 価格。 タグのコストは、その構造と必要な量によって異なります。 たとえば、インレイタグの価格は0.09ドルから1-75ドルですが、ハードタグの価格は1ドルから20ドルです。 大量に購入すると、より良い価格が得られます。
- 環境要因。 タグは高温、水、化学薬品に耐性がありますか？ 常に環境を評価し、一般的な条件下で最適に機能するタグのみを購入してください。
- カスタマイズのしやすさ。 タグが読み取り専用（RO）か読み取り/書き込み（RW）かを常に確認する必要があります。 RWを使用すると、データを定期的に変更できます。 さらに、理想的なタグの形状とサイズを確認する必要があります。
- 取り付け方法。 RFIDタグでどのアタッチメントテクニックを使用しますか？ それは接着剤、リベット、またはエポキシですか？ 使用するタグが、その機能を損なうことなく、理想的な方法で貼り付けることができることを確認してください。
- RFIDリーダー/質問機
RFIDリーダー
RFIDリーダーはRFIDシステムの最も重要な部分です。 この部品に欠陥があると、RFIDシステム全体が機能しなくなります。
これらの質問機は、XNUMXつの異なるタイプで利用できます。
- 固定RFIDリーダー。 名前が示すように、固定リーダーは32つの場所にとどまります。 通常、壁またはその他の表面に取り付けられます。 リーダーにはアンテナを統合できますが、ほとんどのリーダーには、最大XNUMX個のアンテナを接続できる外部ポートがあります。
- モバイルRFIDリーダー。 これらのデバイスはポータブルであり、さまざまな場所に移動できます。 隠しアイテムのRFIDタグをスキャンする必要がある店舗での使用に最適です。
RFIDリーダーの選び方
リーダーを選択するときは、保持できるアンテナの数、接続（LAN、Bluetooth、補助ポート、Wi-Fi、またはUSB）、およびその他の利用可能なユーティリティ（HDMI、USB、カメラ、またはGPS）を考慮する必要があります。
さらに、手頃な価格を確認する必要があります。 質問者は、機能に応じて400ドルから3000ドルの費用がかかります。 たとえば、USBリーダーは比較的手頃な価格で、約400ドルの費用がかかります。
RFIDアンテナ
RFIDアンテナは、質問機によってリリースされた信号を、後でRFIDタグによって選択された波に変換する役割を果たします。
アンテナの機能を理解するには、次の定義を確認する必要があります。
- アンテナゲイン。 タグによって検出されるのに十分な波を生成するRFIDタグの有効性は、アンテナのゲインと呼ばれます。 アンテナゲインが高いほど、アンテナは強力になります。
- アンテナの極性。 これは、RFIDアンテナが垂直または水平に電波を送信する機能を指します。 アンテナは、水平線形、垂直線形、または円偏波にすることができます。 円偏波は、水平面と垂直面の間で継続的に回転する波を送信します。
最適な読み取り範囲を得るには、アンテナの極性がRFIDタグの極性と一致していることを確認する必要があります。
アンテナの選び方
アンテナを選択するときは、次の要素を考慮する必要があります。
- 周波数範囲。 860 MHz〜960 MHz、902 MHz〜928 MHz、または865 MHz〜868MHzにすることができます。
- 極性。 アンテナは線形または円形にすることができます。 RFIDタグの極性に合わせることができる線形のものをお勧めします。
- 読み取り範囲。 必要に応じて、遠方界または近方界の読み取り範囲を選択できます。
- 価格。 アンテナの価格は50ドルから300ドルの範囲です。 価格を検討する前に、必要なすべての機能を確実に利用できるようにします。
さらに、アンテナが理想的なサイズであり、取り付けの根拠が簡単であることを確認する必要があります。
RFIDケーブル
RFIDアンテナケーブルは、RFIDリーダーをRFIDアンテナに接続します。 ケーブルに欠陥があると、リーダーに電力が供給されません。 そのため、ケーブルが機能しなくなると、RFIDシステムが機能しなくなります。
最適なRFIDケーブルを選択するときは、次の要素を考慮する必要があります。
- コネクタの種類。 コネクタがRFIDリーダーと互換性があることを常に確認する必要があります。 たとえば、RP-TNCメスコネクタを備えたRFIDリーダーには、RP-TNCオスコネクタ端を備えたケーブルが必要です。
- 長さ。 ケーブルは、場所に関係なく、リーダーが最適に機能するのに十分な長さであることを常に確認してください。 ただし、ケーブルが長いと、電力が過度に失われる可能性があります。 これに対する解決策は、RFIDリーダーとアンテナを比較的近くに配置して、より短いケーブルを使用できるようにすることです。
- 厚さと断熱材の評価。 ケーブルが太いほど、絶縁性が高くなります。 電力損失を防ぐために、ケーブルが十分に絶縁されていることを確認する必要があります。 長いほど、厚くする必要があります。
RFID送信の種類
RFIDテクノロジーは、電磁波（EW）を使用してデータを転送します。 EW内にはXNUMXつの主要な周波数範囲があります。 それらが含まれます：
- 低頻度
- 高周波
- 超高周波
低周波送信
これは電磁波の最低周波数の伝送です。 読み取り範囲が比較的狭く、伝送速度が遅い。 主な独自の機能は次のとおりです。
- 30〜300kHzの周波数範囲で動作します。 ただし、ほとんどのタグの範囲は、134kHzまたは 125 kHz.
- それらは約10cmの読み取り範囲を持っています。 リーダーから10cmを超えるタグは、リーダーの電波を拾いません。
- タグあたり0.75ドルから5ドルの費用がかかり、動物の追跡、車のキーフォブ、アクセス制御に広く使用されています。 また、金属資産や液体環境での使用にも最適です。
低周波タグは比較的手頃な価格ですが、限られたメモリと低いデータ転送速度を提供します。 そのため、高速のデータ転送速度が必要な場合は理想的ではありません。
高周波トランスミッション
この伝送カテゴリは、割り当てで比較的広い読み取り距離が必要な場合に最適です。 高周波を使用したタグは、30cm離れたリーダーからの電波を検出できます。
それらの主要な周波数範囲は 13.56 MHz、タグあたり0.2ドルから10ドルの費用がかかります。 この頻度はすべてのグローバル標準を満たしているため、個人識別、ライブラリ管理、およびアクセス制御に最適です。
さらに、高周波伝送は近距離無線通信（NFC）技術に適用されます。
超高周波
超高周波数と超高周波数が利用可能であるにもかかわらず、超高周波数はRFIDで使用される最高周波数です。 300〜3000 MHzの周波数範囲で最適に動作し、一次周波数は860〜960MHzおよび433MHzです。
この頻度は、さらに次のように分類できます。
- アクティブRFID。 これらのタグは433MHzの範囲を使用します。 まれに、アクティブRFIDが最大2.45GHzの非常に高い周波数範囲を適用します。 読み取り範囲は最大100メートルで、コストは25ドルから50ドルです。 その読み取り範囲は、車両の追跡や鉱業および建設業界での使用に最適です。 ただし、金属や液体の環境ではうまく機能しません。
- パッシブRFID。 このテクノロジーは860〜960 MHzを使用し、最大25メートルの読み取り範囲を備えています。 タグあたり0.09ドルから20ドルの費用がかかり、製造、製薬、電子、レースタイミング、およびサプライチェーンの各セクターで使用できます。 彼らは高いデータ転送速度を持っています。
RFID規格
RFID規格を理解すると、ビジネスに最適な製品を選択するのに役立ちます。 また、業界の規制に関する有用な洞察も提供します。
RFID規格とは何ですか？
RFIDガイドラインは、あるメーカーが別のメーカーの製品と互換性のある製品を作成できるようにするための標準です。 たとえば、メーカーAが作成したタグは、メーカーBが作成したリーダーでうまく機能するはずです。
RFIDガイドラインは、リーダーとタグ間の通信がどのように行われるかも規制します。
RFID規格の重要性
RFID業界に標準的な規制があるため、RFID製品を簡単に使用できます。 RFID標準化の主な利点のいくつかを次に示します。
- 補完製品の開発。 すべてのRFID製品は同じ規格を使用して製造されているため、補完的です。
- 強化された競争。 RFID規格は、市場を拡大し、競争を激化させるのに役立ちます。 その結果、標準化された製品の価格は公正になります。
- ユーザーの信頼を高めます。 標準化された製品を使用すると、品質と機能が一流であることを確認できます。
誰がRFID規制を設定しますか？
XNUMXつの国際機関がRFID業界を規制しています。 それらが含まれます：
- 国際標準化機構（ISO）
- Electronics Product Code Global Incorporated（EPCglobal）
1996年、ISOは国際電気標準会議（IEC）と提携して、RFID技術の使用を規制しました。 その後、ISO / IECは合同技術委員会（JTC）を結成しました。
委員会は、エアインターフェイスと関連プロトコル、データコンテンツとフォーマット、適合性テストなど、さまざまなRFIDの問題に対処することを義務付けられました。
これらの国際的な規制機関に加えて、地域および国内のRFID標準化委員会があります。 主なものは次のとおりです。
- ETSI
ETSIは、European Telecommunications StandardsInstituteの略です。 機関には、ヨーロッパの電波通信チャネルの基準を設定する権限があります。
- FCC
FCCは、連邦通信委員会の略です。 組織は、米国での通信のための電波の使用を規制する責任があります。
ヨーロッパと米国がRFID技術の規制のパイオニアであったため、ほとんどの国がそれぞれの標準を採用しています。 アルメニアなど、独自の基準を策定している州はごくわずかです。
RFIDアプリケーション
RFID技術には多くの用途があります。 これは主に、世界中の多くの政府の防衛システムに不可欠な要素です。 その他の重要なアプリケーションは次のとおりです。
- 在庫管理。 スーパーマーケット、製造工場、小売業のいずれを管理しているのかは関係ありません。 RFIDテクノロジーは在庫管理を簡素化します！
- 資産管理。 RFIDテクノロジーにより、現在地を追跡できます。 このようにして、彼らが許可されたエリアからいつ移動したかを知ることができるので、盗難を抑えることができます。
- 人事追跡。 人事マネージャーはRFIDを使用して人員を追跡します。 出席、パフォーマンス、その他多くの要素に関するデータを手間をかけずに取得できます。
- コントロールにアクセスします。 特定の部屋にアクセスできる人数を制限したい場合は、RFIDテクノロジーを使用できます。 許可されたすべての従業員には、その場所へのアクセスに役立つタグが付けられます。
- 識別。 RFIDテクノロジーは、識別を容易にするために、図書館、政府機関、およびその他の多くの機関で使用されています。
- 動物の追跡。 低頻度のタグは、家畜の追跡に使用するための世界標準の認識を持っています。 動物の組織によく付着するため、最高の追跡タグになります。
- 偽造防止。 製薬業界では、メーカーはRFIDテクノロジーを使用して製品を認証しています。
RFIDテクノロジーの他の用途には、サプライチェーン管理、レースタイミング、トローリング、イベント出席追跡、車両追跡、およびリアルタイムの位置情報が含まれます。
RFIDポータル、RFIDプリンター、RFパワーマッパー、GPIOアダプターなどの他のRFID機器を検討することもできます。
RFIDシステムを購入する前に知っておくべき重要事項
適切なRFIDシステムへの投資にはコストがかかる可能性があります。 あなたは$ 3500まで使うことになるかもしれません！ そのため、システムがビジネスに役立つことを確認するために、広範なニーズ調査を実施する必要があります。
- 投資収益率を検討してください。 あなたのビジネスにはRFIDシステムのインストールが必要ですか？ 売上を伸ばし、効能を高めますか？ インストールプロセスを開始する前に、アプリケーションとコストの実現可能性の調査を行う必要があります。 テクノロジーを使用して管理するのに十分な大きさのスコープがあると確信している場合にのみ購入してください。 このようにして、投資収益率が保証されます。
- 運用コスト。 固定費と経常費用の両方を評価する必要があります。 固定費には、RFIDリーダー、RFIDタグ、RFIDプリンターの購入が含まれる場合があります。 一方、経常支出は、プリンターリボンの購入、RFIDインレイ、およびソフトウェアの更新で構成される場合があります。 すべてのコストにアクセスした後、レポートは投資が実行可能であることを証明する必要があります。
- 環境を確認してください。 RFIDシステムは、環境の影響を受ける可能性があります。 RFIDのインストールに取り掛かる前に、RFIDがご使用の環境と互換性があることを確認してください。 これにより、最適に機能しないRFIDコンポーネントの購入を回避できます。 たとえば、一部のRFIDタグは金属表面ではうまく機能しません。 そのため、金属資産を追跡する場合は、これを回避する必要があります。
- 人員要件を検討してください。 RFIDシステムの有効性は、タグとリーダー間のデータ交換がどれだけうまく実行されるかに依存することを忘れないでください。 そのため、専門家に依頼して、デバイスに最適な場所とインストールプロトコルをテストする必要があります。 さらに、テクノロジーが最適に機能することを保証するための最良のテクニックに関する専門家のアドバイスを得る必要があります。
RFIDシステムへの投資は、ゲームチェンジャーになる可能性があります。 ただし、メリットを享受できるかどうかは、プロジェクトをどれだけうまく実行できるかによって異なります。
RFIDテクノロジーは多くの人にとって比較的新しいものであることを考慮して、RFIDシステム実装のすべてのステップをガイドするこの包括的な初心者ガイドを用意しました。
