RFIDとは

RFID技術とは?

RFIDは無線周波数識別の略です。これは、デジタルデータがRFIDタグまたは"スマートラベル"にエンコードされ、無線を使用してリーダーによって取得される自動識別技術です。簡単に言えば、RFIDはバーコード技術 に似ていますが、ラベル上のバーコードを光学的にスキャンするのではなく、無線を使用してタグからデータを取得します。RFIDは保存されたデータを読み取るために視線を必要としません。RFIDシステムは在庫と資産の追跡を大幅に効率化し、人的エラーを事実上排除しながら、資産の移動に関する即座の詳細な記録を提供します。

RFIDタグは直接の視線がない場合でも使用できます。これがRFIDシステムの主要な特性の1つです。

ハンドヘルド／モバイルリーダー、棚／卓上のリーダー、または出入り口やポータル構成で設置できるリーダーを使用して、タグを読み取ることができます。直接の視線が必要ないため、タグは自動的に読み取ることができます。梱包材を通してでも、輸送中でも、移動中または静止している物品や人がリーダーの範囲内に入るたびに読み取れます。 RFIDタグの詳細については、専用の RFIDタグとはFAQをご覧ください。

今日、RFIDは多くの業種でサイクルカウント、入荷受領、出口検知、WIPモニタリング、ピッキング、その他のユースケースに使用されています。 一般的に、物品に取り付けられたRFIDタグは、物品の存在、動き、位置を感知するために使用できます。

一般的な参照には以下が含まれます: UHF  RFID、EPC UHF Gen 2、G2V2、ISO 18000-63、RAIN RFID。これらの RFID規格はハードウェアとデータの相互運用性を保証します。 規格に準拠していれば、相互運用可能です。

RFID技術のメリットとは?

RFID技術には、生産性の非効率が利益と損失の違いを意味する経済において、すべての企業や組織がその効率を向上させるのに役立つ多くのメリットがあります。効率が鍵となります。

RFIDは、企業が在庫とデータ取得タスクを自動化できるようにすることで効率を向上させ、在庫移動の改善されたモニタリングを通じて縮小を削減します。情報がリアルタイムで送信されるリアルタイムで機能し、企業が即座に行動を取ることを可能にし、また手動プロセスを削減しプロセスの自動化を増やすことで精度を向上させます。

これは信頼性の高い実証済みの技術です。文書化されたビジネス価値のため、RFIDはさまざまな業種とアプリケーションに拡大し続けています。この成長の結果、業界は技術と使用規格を開発し展開してきました。これらの規格は、特定のアプリケーション向けに設計されたさまざまなフォームファクターとプロトコルを採用しています。さらに、他の技術との統合により、完全なビジネスソリューションが開発され、標準化されています。

RFID技術を使用する主な利点は次のとおりです。 

1. 自動化と効率性

• 固定リーダーは、手動スキャンや直接的な見通し線さえ必要とせずにデータを収集できます。 
• リアルタイム追跡: RFIDは在庫レベルのリアルタイムな可視性を提供し、企業がサプライチェーンを通じて移動するアイテムを追跡できるようにします。
• 合理化されたプロセス: RFID技術は、仕分け、ルーティング、出荷などのさまざまなプロセスを自動化し、全体的な業務効率を向上させます。

2. 精度と信頼性

• ハンドヘルドおよび固定リーダーは、複数のタグを一度に迅速かつ正確に読み取り、人的エラーのリスクを軽減します。 
• 高いデータ整合性: RFIDシステムは高いデータ整合性を保証し、意思決定のための正確で信頼性の高い情報を提供します。

3. 俊敏性と可視性

• リアルタイムの資産追跡と在庫更新により、意思決定と対応時間を短縮します。
• エンドツーエンドの追跡: RFIDは、原材料から完成品まで、サプライチェーンのエンドツーエンドの可視性を提供します。 
• 強化されたコラボレーション: 可視性の向上により、サプライヤー、メーカー、小売業者間のより良いコラボレーションが可能になり、より効率的なサプライチェーン管理につながります。
• より良い需要予測: 正確でタイムリーなデータは、より良い需要予測に役立ち、リードタイムを短縮し、顧客満足度を向上させます。

4. 範囲と耐久性

• RFIDタグは従来のラベルよりも長い距離で読み取ることができ、摩耗や損傷に対してより耐性があります。 
• 改善された資産管理: RFIDはリアルタイムの資産追跡を可能にし、紛失や盗難のリスクを軽減し、最適な利用を保証します。
• メンテナンス管理: RFIDは資産の状態と使用状況を監視し、タイムリーなメンテナンスを促し、ダウンタイムを削減します。

5. 経済性とセキュリティ

• 資産利用と在庫管理を改善しながら、損失と人件費を削減します。 
• 安全なアクセス制御: RFIDは安全なアクセス制御に使用でき、許可された担当者のみが制限区域に入ることができるようにします。
• 規制遵守: RFIDは、在庫と資産の移動に関する正確で監査可能な記録を提供することにより、規制要件を満たすのに役立ちます。
• 偽造防止: RFIDタグは製品の真正性を検証するために使用でき、ブランドを偽造から保護し、製品の完全性を保証します。

RFID技術は、さまざまな業界にわたって業務効率、精度、可視性を大幅に向上させることができる幅広い利点を提供します。RFIDは、在庫管理と資産追跡の改善から顧客体験の向上、規制への準拠の確保まで、現代のビジネス課題に対する堅牢なソリューションを提供します。これらの利点を活用することで、組織は市場においてより高い効率性、コスト削減、競争優位性を達成できます。

RFIDソリューション

RFID技術は、自動化された効率的で正確なソリューションを提供することにより、業界全体で資産追跡と管理に革命をもたらします。このセクションでは、さまざまなタイプのタグ、プリンター、リーダー、アンテナ、ポータルを含むRFIDシステムの重要なコンポーネント、およびRFIDデータをエンタープライズシステムと統合する上でのミドルウェアとソフトウェアの重要な役割について説明し、組織がリアルタイムで情報に基づいた意思決定を行えるようにします。

1. RFIDタグ(トランスポンダー)

タグは、識別番号やシリアル番号、構成指示、またはその他のデータなどのデータを保存できます。保存するデータの量は、タグのタイプとメモリ容量によって異なります。 タグは、ほぼすべてのアプリケーションで使用できるように、さまざまな形式、形状、サイズで利用できます。

RFIDタグのタイプ:

RFIDタグには、3つの主なタイプがあります: アクティブ、パッシブ、セミパッシブです。

• アクティブタグ: これらのタグには独自の電源があり、リーダーによる起動を必要とせずに、より長い距離で自動的に信号を送信できます。独立して継続的に情報をブロードキャストできます。
• パッシブタグ:これらは最も一般的なタイプのRFIDタグです。独自の電源を持たず、起動してデータを送信するために必要なエネルギーを供給するRFIDリーダーに完全に依存しています。その結果、アクティブタグと比較して範囲が短くなります。
• セミパッシブタグ:これらのタグには、マイクロチップに電力を供給するバッテリーが含まれており、機能が強化されます。ただし、パッシブタグと同様に、データを送信するにはRFIDリーダーに依存しています。バッテリーにより、センサーなどの拡張機能が可能になりますが、データ送信範囲はパッシブタグと同様です。
• タグは、識別番号やシリアル番号、構成指示、またはその他のデータなどのデータを保存できます。保存するデータの量は、タグのタイプとメモリ容量によって異なります。 タグは、ほぼすべてのアプリケーションで使用できるように、さまざまな形式、形状、サイズで利用できます。

2. RFIDプリンタ

• RFIDプリンターは、ラベルを印刷し、埋め込まれたRFIDタグをエンコードできる特殊なデバイスです。RFIDプリンターは、ラベルに視覚情報を印刷すると同時に、RFIDタグにデータをエンコードします。
• 小売、物流、製造業で一般的に使用され、人間が読み取れるテキスト、印刷されたバーコード、埋め込まれたRFIDデータを含む在庫、出荷、資産管理タグを作成します

3. RFIDリーダー

RFIDリーダーは、RFIDタグと通信して、それらのタグに保存されているデータを読み取り、場合によっては書き込むために使用されるデバイスです。これらはRFIDシステムの重要なコンポーネントであり、RFIDタグとの間で無線信号を送受信する役割を担っています。

リーダーのタイプ: 

• 固定式RFIDリーダー: 出入口や搬送ベルト沿いなど、戦略的な場所に設置される固定式デバイスです。読み取りゾーンを通過するRFIDタグを継続的に監視します。
• ハンドヘルドRFIDリーダー: ユーザーが移動しながらRFIDタグをスキャンできるハンドヘルドまたはポータブルデバイスです。スポットチェック、在庫カウント、または移動性が必要な場合に便利です。
• 統合型RFIDリーダー: これらの統合型RFIDリーダーはアンテナを内蔵しており、既存のシステムや環境への統合が容易に行えるよう設計されています。スペースが限られている場合や、コンパクトなソリューションが必要な用途でよく使用されます。

機能と動作:

• アクティブ vs. パッシブ:RFIDリーダー自体はアクティブデバイスです。なぜなら、RFIDタグと通信するために能動的に電波を発信する必要があるからです。パッシブではありません。「パッシブ」という用語は、リーダーの信号に依存して電力を得て、データをリーダーに送り返すRFIDタグのタイプを指します。
• 周波数範囲:RFIDリーダーは、RFIDシステムのタイプ(例:LF、HF、UHF)に応じて、さまざまな周波数範囲で動作します。周波数の選択は、読み取り範囲とアプリケーションの適合性に影響します。
• データ処理: RFIDリーダーは、タグデータをフィルタリング、デコード、場合によっては保存してから、さらなる処理のために中央システムまたはデータベースに送信する処理機能を備えていることがよくあります。

4. RFIDアンテナ:

• システム内のRFIDアンテナは、タグの応答を可能にする無線信号を発信する役割を担っています。リーダーに統合されている場合もあれば、ケーブルでリーダーの近くに配置されている場合もあります。
• アンテナは、RFIDタグから返される無線信号も受信します。これはバックスキャッターと呼ばれ、タグが無線信号を発信してリーダー/ソリューションにタグの存在を知らせ、タグのデータを送信します。
• アンテナの設計と配置は、RFIDシステムの読み取り範囲とパフォーマンスに大きく影響する可能性があります。

5. RFIDポータル:

• RFIDポータルは、アンテナと完全に統合されており、出入口、荷積みドック、倉庫の出口などの管理ポイントに配置されることがよくあります。戦略的なポータルと管理ポイントを通過するRFIDタグの移動を自動的に追跡します
• 指定されたエリアに出入りする商品や資産の自動追跡に使用され、リアルタイムの可視性を提供し、手動スキャンの必要性を最小限に抑えます。

6. ミドルウェアとソフトウェア:

• ミドルウェアは、RFIDリーダーによって取得されたデータを処理し、倉庫管理システム(WMS)やエンタープライズリソースプランニング(ERP)などのエンタープライズシステムや他の類似システムと統合します。
• ミドルウェアは、データのフィルタリング、集約、ルーティングなど、RFIDソリューションの全体的なパフォーマンスを最適化するための多くの機能を提供し、データの品質を確保して有意義な洞察を最適に提供し、リアルタイムの意思決定を可能にします。

RFID規格とは何ですか?

今日、RFID業界は、グローバルサプライチェーン全体での互換性を確保するために、多くの共通規格を採用し実装しています。以下は、最も重要な規格の一部です:

1. UHF RFID(超高周波RFID):

• UHF RFIDシステムは、300MHz～3GHzの周波数範囲内で機能します。長い読み取り範囲(最大12メートル)と高いデータ転送速度で人気があります。

2. EPC UHF Gen 2(電子製品コード超高周波第2世代):

• GS1がUHF RFIDシステム向けに開発したこの標準は、RFIDタグとリーダー間の通信プロトコルを定義し、一貫性と相互運用性を確保します。
• RFIDタグ認証を保証する機能が含まれています。

3. G2V2(Generation 2 Version 2):

• EPC UHF Gen 2標準の拡張またはアップデートと呼ばれることが多く、G2V2はセキュリティ、プライバシー、パフォーマンスを向上させる追加機能を組み込んでいます。
• アプリケーションには強化されたセキュリティ対策が含まれます。

4. ISO 18000-63:

• これはUHF RFIDシステムのエアインターフェースを規定する国際標準です。異なるメーカーのRFID製品が、今日のグローバルサプライチェーン全体でシームレスに連携できることを保証します。

メーカーに関係なく、これらの標準とプロトコルは、地域、サプライヤー、グローバルサプライチェーン全体にわたる互換性を確保するのに役立ちます。これらの標準への準拠により、RFIDシステムが共通の方法で機能することが保証され、世界中の地域、市場、アプリケーション、ユースケースにわたるRFIDソリューションの実装と拡張性が促進されます。

RFIDはどのように機能しますか?

RFIDは、RFIDトランスポンダ(またはタグ)とリーダーを使用して機能します。RFIDトランスポンダは、オブジェクト、製品、または人物を識別するための情報を保持するマイクロチップと、このデータをリーダーに送信するためのアンテナで構成されています。

アンテナはデータをリーダーに送信し、リーダーは電波を使用可能な情報に変換します。バーコードや磁気ストライプ技術とは異なり、RFIDトランスポンダはリーダーから送信される磁場内のどこでも読み取ることができます。電波は多くの非金属物体を通過して読み取ることができます。リーダーの出力に応じて、RFIDアンテナは直接接触から20フィートまでの距離で読み取ることができます。

最も一般的なパッシブシステムでは、RFIDリーダーがエネルギーフィールドを送信し、タグを"起動"させ、タグがリーダーに応答するための電力を供給します。

パッシブタグにはバッテリーがなく、リーダーから電力を得ます。リーダーは電磁波を送信し、タグのアンテナに電流を誘導します。これらのタグはリーダーから電力を得るため、一般的に読み取り範囲が短く、定義されたリーダーゾーン内にあります。パッシブRFIDは比較的安価で、日常の多くの環境で見られます。タグアンテナの種類に応じてサイズが決まり、非常に小さくすることができます。

アクティブシステムでは、タグ内のバッテリーを使用してタグの有効動作範囲を拡大し、温度センシングなどのパッシブタグにはない追加機能をサポートします。タグから収集されたデータは、通信インターフェース(ケーブルまたはワイヤレス)を介してホストコンピュータシステムに渡されます。これは、バーコードラベルからスキャンされたデータがキャプチャされ、解釈、保存、アクションのためにコンピュータシステムに渡されるのと同じ方法です。

アクティブRFIDタグは独立して動作するため、タグ自体がデータを送受信できます。一般的に長距離でデータを送信するため、パッシブタグよりも物理的に大きく、高価であり、バッテリーが機能している限り動作します。パッシブRFIDは、利点とコストの最適な組み合わせであり、ほとんどの顧客アプリケーションに適合する周波数を使用します。

RFIDの周波数範囲とは?

使用されている無線周波数はいくつかあります。

• 低周波(LF):125kHz
• 高周波(HF): 13.56MHz
• 超短波(VHF): 433MHz
• 極超短波(UHF): 860～960MHz
• マイクロ波周波数: 2.4GHz

タグとリーダーが連携するためには、同じ周波数を使用する必要があります。リーダーは特定の周波数で動作し、周波数は読み取り範囲、データ転送速度、材料の種類、環境などのいくつかの要因に依存します。政府および業界の規制も、使用される周波数に影響を与えます。

RFIDはどこで使用されるか?

RFIDは、大量のアイテムがエリアを迅速に出入りし、高い選択性と多様なサイズ、色、スタイルがある場所で使用されます。

1. 大量かつ迅速なアイテムの移動:常に出入りする大量のアイテムがある環境では、従来の手動追跡方法はすぐに煩雑でエラーが発生しやすくなります。RFIDは、アイテムの自動化された非接触の識別と追跡を可能にすることで、ソリューションを提供します。例えば、忙しい倉庫、小売店、または配送センターでは、RFIDタグをアイテムに取り付けることができ、これらのアイテムがRFID対応のチェックポイントやポータルを通過すると、テクノロジーは物理的な取り扱いを必要とせずに瞬時に情報を読み取り、記録できます。この機能により、在庫管理、出荷、受け取りプロセスの速度と精度が大幅に向上します。
2. さまざまな属性を持つ多様なアイテム:アイテムがさまざまなサイズ、色、スタイルで提供される状況では、特に異なる製品が類似した物理的外観を共有している場合、従来のバーコードベースのシステムを使用することが困難になる可能性があります。RFIDタグは、各アイテムに関するより詳細で固有の情報を保存できるため、外観が類似したアイテム間でも区別が可能になります。これは、衣料品アイテムに個別に追跡する必要がある複数のバリエーション(サイズ、色、スタイル)がある可能性があるファッション小売などの業界で特に有用です。

RFIDテクノロジーが多数の属性を処理する能力により、企業は在庫とサプライチェーンをより適切に管理できます。注文処理のエラーを防ぎ、在庫管理の精度を向上させ、適切なサイズと色の適切な製品の可用性を確保することで顧客体験を向上させることができます。

上記の両方のシナリオにおいて、RFIDはいくつかの利点を提供します:

• 効率性: RFIDシステムは複数のタグを同時に迅速に読み取ることができるため、アイテムが迅速に移動する環境に最適です。この効率性は、業務時間の短縮と生産性の向上に貢献します。

• 精度：自動化により人的ミスの可能性が減少し、より正確な追跡と在庫管理が実現します。この正確性により、より適切な意思決定とリソース配分が可能になります。

• リアルタイム追跡: RFIDは在庫移動のリアルタイムな可視化を可能にし、企業が需要の変化、在庫切れ、遅延に迅速に対応できるようにします。

• 非侵襲的: RFIDはワイヤレスで動作し、直線的なスキャンを必要としないため、労働集約的でなく、ペースの速い環境により適しています。

• 拡張性: RFIDシステムは、大きな混乱なしに変化するビジネスニーズに対応するために拡大または縮小できます。

追加のユースケースには、アイテムの価値が高く紛失しないことが重要な場合や、食品/コールドチェーンや医薬品などのトレーサビリティが必要な場合が含まれます。

RFIDの最初のユースケースの1つは小売業でしたが、現在その用途は小売業を超えてサプライチェーンにまで拡大しています。技術の進歩により、製造、輸送、物流、医療における新しい用途が推進されています。

この技術は人や製品にラベルを付けるために使用できますが、RFIDチップはより多くの情報を保持できるため、処方薬、血液、家畜、高額商品などの資産を識別するのに役立ちます。RFIDタグはカスタマイズおよびプログラム可能で、暗号化およびパスワード保護できるため、医療や軍事用途などのセキュアなアプリケーションに適しています。

業界によってRFIDの使用方法は異なります。例えば小売業では、在庫の可視化、欠品の削減、オムニチャネルの実現、顧客体験、損失防止に使用できます。店舗内の各商品にRFIDタグを付けることができます。つまり、店舗オーナーは、どの商品が在庫にあるか、残りがいくつあるか、商品がどこにあるかを簡単に確認できます。商品が店内を移動する際に追跡できるため、盗難防止にも役立ちます。RFID技術はオムニチャネルショッピング体験も可能にし、顧客はモバイルデバイス、ノートパソコン、実店舗のいずれで買い物をしても、シームレスな体験を得ることができます。

倉庫環境では、入荷精度、出荷精度、資産の活用/追跡と分析、位置特定に使用できます。 倉庫では、RFIDを使用して、正しい商品が入荷され、出荷されることを確認できます。また、機械や工具などの資産の使用状況を追跡するためにも使用できます。例えば、フォークリフトにRFIDタグが付いている場合、倉庫管理者は、いつ使用されたか、どこで使用されたか、どのくらいの頻度で使用されたかを知ることができます。これは、機器のメンテナンス、交換、購入に関する意思決定に役立ちます。RFID技術は、倉庫内の商品や機器の位置を特定するためにも使用でき、時間を節約し、効率を高めます。

医療では、資産追跡、在庫の可視化、位置特定、請求&処理に使用でき、製造業では、部品在庫、仕掛品(WIP)、リターナブル輸送資材(RTI)、従業員、車両、製品リコールに使用できます。

輸送・物流では、航空手荷物、資材管理、サプライチェーンの追跡/管理、フィールドモビリティ(サービス、フルフィルメント/補充)、車両とヤード管理、資産の活用/追跡と分析に使用できます。

電子製品コード(EPC)とEPCglobalとは何ですか?

RFIDタグに保存されるように設計された電子製品コード(EPC)は、サプライチェーン内の特定の商品を識別する一意の番号です。EPCは、商品の原産地や生産日などの動的データと関連付けることができます。

国際取引商品番号(GTIN)や車両識別番号(VIN)と同様に、EPCはEPCglobal Network™の一部である情報システムの力を引き出す鍵となります。EPCglobal Inc™は、EPCおよびその使用をサポートするAuto-IDインフラストラクチャの標準、仕様、ガイドラインの監督責任を負っています。EPCglobalは、GS1(旧EAN International)とGS1 US(旧Uniform Code Council)の非営利合弁事業です。

GS1は、需給チェーンの効率と可視性を向上させるためのグローバル標準とソリューションの設計と実装に専念する、世界有数の組織です。GS1 USは、GS1の非営利会員組織であり、標準ベースのグローバルサプライチェーンソリューションの開発と実装に専念しています。EPCglobalの詳細については、 https://www.gs1.org/epcglobalをご覧ください。