RFIDタグとは?

RFIDタグとは?

RFIDタグ、または無線周波数識別タグは、物体を自動的に識別および追跡するために使用される技術の一種です。チップとアンテナを含む小型の電子デバイスで構成されています。バーコードとは異なり、RFIDタグは読み取りに視線を必要としないため、より効率的なデータキャプチャが可能になります。

RFIDタグは、アンテナに接続された集積回路(IC)で構成されており、通常は小さなワイヤーコイルと、アプリケーション要件によって決定される保護パッケージ(プラスチックカードなど)が付いています。タグは「トランスポンダ」と呼ばれることもあります。RFIDタグはインレイと呼ばれることもありますが、厳密にはインレイとは、スマートラベルに変換できる基板に取り付けられたタグのことです。

RFIDタグは、さまざまな形状とサイズがあります。米粒ほどの小ささのものもあります。データはICに保存され、アンテナを通じてリーダーに送信されます。RFIDタグは、バッテリーなし、またはバッテリーで自己給電されます。タグは、読み取り専用(保存されたデータは読み取り可能だが変更不可)、読み取り/書き込み(保存されたデータを変更または書き換え可能)、または組み合わせ(一部のデータは永続的に保存され、他のメモリは後のエンコードと更新のためにアクセス可能なまま)にすることもできます。

タグの電源は、パッシブ、セミパッシブ、またはアクティブにすることができ、特定の周波数または周波数範囲で機能するように設計されており、ラベル、リストバンド、ボタンなどのさまざまなフォームファクタがあるか、アイテムに埋め込まれています。

RFIDタグの仕組みは?

RFIDタグには、物体識別のラベルとして機能する電子的に保存された情報が含まれています。タグは、特定の資産を識別、分類、追跡します。バーコードと比較して、より多くの情報とデータ容量を含んでいます。バーコードとは異なり、RFIDシステムでは、多数のタグが同時に読み取られ、データがタグから読み取られ、タグに書き込まれます。RFIDタグは、電源、周波数、フォームファクタによってさまざまな方法で分類できます。機能するためには、すべてのタグがチップに電力を供給し、データを送受信するための電力を必要とします。タグが電力を受け取る方法によって、パッシブ、セミパッシブ、またはアクティブのいずれであるかが決まります。

パッシブタグの大部分はEPROMメモリを使用しています。シリコンレベルでレーザープログラムされているものもあります。多くのアクティブタグは、バッテリーバックアップSRAMを利用しています。パッシブタグ(バッテリーなし)は、通常64ビットから1キロバイトの不揮発性メモリを搭載しています。

軍用タグなどで使用されるアクティブタグは、最大128キロバイトのメモリを搭載しています。

ほとんどのスマートラベルに使用されているRFIDインレイ(タグ)の一般的な動作温度は、-25℃~70℃です。保管温度は通常-40℃~85℃です。これらの値はメーカーによって異なり、タグの構成部品に依存します。市場には最高250℃の温度に耐えられる産業用タグがあり、例えば医療用品の加熱滅菌要件に対応できます。

RFIDタグの種類は何ですか?

汎用

ほとんどのアプリケーションで最適な読み取り範囲を提供するように設計されたRFIDインレイを搭載したタグ。通常サイズが小さく、非金属表面、プラスチック、または段ボールに使用するための紙および合成素材で利用できます。

最先端

困難な材料の上または近くに配置された場合、または角度をつけて読み取る必要がある場合、およびより長い範囲が必要な場合に、より高いレベルの読み取り性能を提供するインレイを搭載したタグ。通常サイズが大きく、非金属表面、プラスチック、または段ボールに使用するための紙および合成素材で利用できます。

特殊

金属上でより長い読み取り範囲を可能にする、または困難なアプリケーション向けの主要なインレイを搭載した特別なデザインのラベル。

フラッグ: 資産の表面から離れてフラッグ状になるラベルデザインで、インレイを表面から遠ざけるか、または表面と連携して、信頼性の高い読み取りを提供します。

金属対応: ラベルはインレイと粘着剤の間にフォーム層を備えており、金属の干渉を低減して信頼性の高い読み取りを提供します。

封入タグ: 接着剤が不要な用途向けに2つのタグ素材の間に挿入されるインレイ。

RFIDタグは何に使用されますか?

RFIDタグは、あらゆる資産を識別および追跡するために使用されます。箱の中にあるタグや視界から隠れているタグを含め、多数のタグを同時にスキャンできるため、効率の向上に役立ちます。

RFIDタグ付けは、製品の移動の可視性を提供し、流通を合理化し、需要予測を改善し、製造をより迅速に対応できるようにします。RFIDの最大の利点のいくつかは、アパレル小売店でのアイテムレベルの展開で実証されています。小さく目立たないRFIDタグが通常既存のアパレルハングタグに埋め込まれるアイテムレベルのタグ付けは、在庫切れレベル、在庫精度などの小売業者の課題を解決し、顧客が探しているサイズ、スタイル、色を迅速かつ簡単に見つけるのに役立っています。

汎用タグとアドバンスドタグの両方は、輸送および物流における流通、出荷および受領、ケース、パレット、クロスドッキングアプリケーションを含む倉庫業務など、さまざまなアプリケーションでも使用できます。製造業では、仕掛品、製品ラベリング、製品ID/シリアル番号、セキュリティ、製品ライフサイクルタグ付けなどのアプリケーションがあります。医療では、患者ID、検体、検査室および薬局のラベリング、文書および患者記録管理に使用できます。

特殊ラベルは、より困難なアプリケーションでの使用を目的として設計されています。輸送・物流では、車両管理や金属および液体入り容器の追跡に使用されます。製造業では、工具、治具、金属部品、リターナブル容器、化学薬品ドラムの資産追跡に使用できます。小売業では、宝飾品、サングラス、その他の小さくて繊細な商品の識別に使用されます。 モバイルコンピュータ、プリンタ、アンテナ、インフラストラクチャコンポーネントのIT資産追跡。最後に、医療では、車椅子、ベッド、酸素ボンベ、IVポンプ、医療診断ツールの追跡に使用できます。

RFIDタグの読み取り方法

RFIDリーダーは、RFIDソリューションの主要コンポーネントです。リーダーは範囲内のタグをアクティブ化し、タグデータを収集します。リーダーには、RFIDタグへの書き込みまたはエンコード機能もあります。リーダーは一度に多数のタグを処理できますが、個々のタグを認識し、収集したすべてのデータに優先順位を付けることができます。リーダーはアルゴリズムとタグデータのフィルタリングを使用して、すべての受信データを読み取り、特定のロジックと特定のプロセスにおける重要性に基づいて特定のタグを分離することもできます。たとえば、リーダーは特定のエリア内のすべてのタグを処理できますが、特定のタグに焦点を当てて、その特定の商品をより効率的に見つけたり、位置を特定したりすることができます。

RFIDリーダーには、固定型とパッシブUHFを含むさまざまなタイプがあり、さまざまな形状、サイズ、価格帯があります。環境とアプリケーションを知ることで、選択肢を絞り込むことができます。たとえば、小規模な小売店のストックルームでは、バックルームへの出入り口に固定リーダーを使用して製品の出入りを読み取る一方、出荷または受け取りドックでは、トラックへの積み降ろしパレットを読み取るために、ドックドアポータル設置に産業用固定リーダーを使用します。大規模な店舗の売り場では、天井取り付け型の固定リーダーを使用して売り場をカバーすることができます。固定リーダーには、ソリューションの一部としてアンテナも組み込まれています。電力を放出し、タグからデータをキャプチャしてリーダーに戻すのはアンテナです。

ハンドヘルドリーダーは、資産をその場で読み取る必要がある場合に一般的で、固定リーダーと同じ機能を実行しますが、職場での柔軟性を提供します。ハンドヘルドリーダーは本質的に実際の資産に移動し、より広範囲の環境で機能し、RFID読み取りのコスト効率の高いソリューションです。

ハンドヘルドは、RFIDとバーコードの両方の読み取り機能を提供し、現在の標準アプリケーションと特定のRFID機能の両方を実行するために活用できます。ハンドヘルドは、固定リーダーと同様に、モバイル端末と一体化したものと、顧客が選択したモバイルコンピュータとペアリングできるスレッドタイプの両方で、さまざまなフォームファクタがあります。

アクティブタグとパッシブタグの違いは何ですか?

アクティブRFIDでは、タグが独自の電源(通常はバッテリー)と送信機を持ち、RFIDリーダーに信号をブロードキャストする必要があります。より多くのデータを保存でき、読み取り範囲が長く、リアルタイムでの追跡を必要とする高精度ソリューションに最適です。バッテリーが必要なため大型で、一般的に高価です。受信機はアクティブタグからの一方向送信を感知します。

パッシブRFIDは電源を持たず、アンテナと集積回路(IC)を使用します。リーダーは電波を送信し、リーダーのゾーン内にあるときにICに電力を供給します。これらのタグは一般的に基本的な識別情報の提供に限定されますが、小型で、長寿命(20年以上)、低コストです。

パッシブRFIDタグの仕組み

パッシブRFIDタグには、アンテナに接続された低電力集積回路(IC)が含まれており、用途に応じて保護材料(ラベルメディア)で覆われています。最もコンパクトなRFIDデバイスは、0.5mm角という小さな種子ほどの大きさのICを使用しています。IC内のオンボードメモリがデータを保存し、ICはアンテナを介して外部リーダーと情報を送受信します。

パッシブタグは外部タグリーダーからすべての電力を受け取り、タグを「起動」させてデータを送信します。具体的には、タグは読み取り専用(保存されたデータは読み取り可能だが変更不可)、読み取り/書き込み(保存されたデータの変更または書き換えが可能)、または組み合わせ(一部のデータは永久保存され、他のメモリは後のエンコードと更新のためにアクセス可能)にすることができます。サプライチェーンアプリケーション(資産管理、在庫監視、アクセス制御、アイテムレベルの追跡など)で使用される膨大な数のパッシブRFIDタグは、EPCglobalが開発したUHF Gen 2標準に準拠しています。パッシブタグはElectronic Product Code®テクノロジーを使用しており、ユーザーは以前の世代のRFIDタグでは不可能だった距離で複数のアイテムを正確に識別できます。Gen 2標準の詳細については、www.gs1.org/epcglobalをご覧ください。

パッシブRFIDタグは、読み取りデバイスからのクエリに応答して、5～30フィートの範囲で一意のシリアル番号を送信できます。RFIDリーダーはネットワークを介してコンピュータシステムに接続し、RFIDデータを内部データベースに関連付けまたは照合します。タグのシリアル番号は、製品に関する情報へのポインタとして機能します。UHF Gen 2タグは、低コスト、長距離、限定的またはセキュリティなしを必要とするアプリケーションを対象としています。ISO/IEC 14443 Type A 13.56MHz非接触スマートカード標準に基づくMIFARE®グループの独自技術などの他のRFID技術は、強力な暗号化、高い単価、非常に短い(数インチ)読み取り範囲を提供します。MIFAREは、安全なデータトランザクションが必要な決済カードおよび発券アプリケーションで使用されています。米国政府の電子パスポートプログラムは、ISO/IEC 1444と7816の両方を活用しており、データの改ざんを防ぐためにデジタル署名を可能にする公開鍵基盤(PKI)の一形態も使用しています。