RFID タグを理解する: 周波数範囲と実際のアプリケーション

導入

RFID（無線周波数識別）タグは、アイテム情報の遠隔読み取り、保存、処理、送信を容易にする無線技術です。アンテナとチップで構成され、 RFIDタグリーダーとワイヤレスでデータを通信します。これらのタグは、極端な温度、高速、振動などの厳しい環境でも一貫して情報を送信できます。RFID タグは、物流、サプライチェーン管理、小売、工業、医療など、さまざまな分野で幅広く使用されています。この記事では、さまざまな観点から RFID タグの複雑さについて説明します。

RFIDタグの構造

RFIDタグマイクロチップとアンテナという 2 つの主要コンポーネントで構成されています。マイクロチップには固有の ID 番号やその他の関連情報が保存され、アンテナは RFID リーダーとの通信を可能にします。このシンプルでありながら効果的な設計により、RFID テクノロジーは多用途で幅広い適用が可能です。

RFIDタグの周波数タイプ

RFID テクノロジーは、低周波 (LF)、高周波 (HF)、極超高周波 (UHF) の 3 つの周波数範囲に分類されます。

低周波 (LF): 125 kHz ～ 134 kHz の範囲の LF RFID タグは、通常、アクセス制御カードやペット識別タグなどの近距離および低速のアプリケーションに使用されます。

高周波 (HF): 13.56 MHz で動作する HF タグは、スマートカードや支払いタグなど、中程度の情報容量を必要とするアプリケーションに適しています。

超高周波 (UHF): 860 MHz ～ 960 MHz の範囲の UHF タグは、大容量、高速、長距離の識別用に設計されており、物流やサプライチェーン管理に最適です。

周波数の選択は、特定のアプリケーション要件と環境条件に直接関連します。

RFID タグの通信プロトコル

通信プロトコルとデータ保存形式は、 RFIDタグ一般的なプロトコルには、ISO/IEC 14443、ISO/IEC 15693、ISO/IEC 18000、EPCglobal などがあります。

ISO/IEC 14443 および ISO/IEC 15693 は HF タグ向けに調整されており、ISO/IEC 18000 および EPCglobal は UHF タグに対応しています。

データ保存形式に関して、RFID タグは、固有識別子 (UID)、タグ識別子 (TID)、電子製品コード (EPC) などの識別子を使用します。UID と TID は各タグの固有識別子として機能し、EPC は商品の追跡と管理のための情報をエンコードします。

RFIDタグの種類

RFID タグは、電源に基づいて主に 3 つのタイプに分類できます。

パッシブタグ: 最も一般的な種類で、バッテリーは内蔵されていません。外部リーダーからの電磁誘導を利用して電源を入れ、データを送信します。パッシブタグには、LF、HF、UHF のタイプがあります。

セミパッシブタグ: これらのタグには小さな内部バッテリーがあり、自律的に信号を送信できますが、追加のデータを取得するにはリーダーによる起動が必要です。典型的な例は、125KHz LF タグと 2.4GHz アクティブタグを組み合わせたものです。

アクティブタグ: 内部バッテリーを装備したこれらのタグは、外部からの起動を必要とせずに独立して信号を送信できます。これらは、2.4GHz アプリケーションでよく使用されます。

RFIDチップ仕様

チップは RFIDタグアンテナ、リーダー、RAM、ROM、各種センサーなどの重要な要素が組み込まれています。RFID チップは多様で、一般的に低コストと高性能の 2 つのカテゴリに分けられます。チップの選択は、アプリケーションの要求と予算の制約によって大きく異なります。著名な RFID チップ製造元には、Impinj、NXP、Alien、STMicroelectronics、Infineon などがあります。

RFIDタグの用途

RFID テクノロジーは、以下を含む複数の分野で幅広く使用されています。

物流とサプライチェーン管理: RFIDタグアイテムの位置、数量、状態、流れをリアルタイムで追跡および監視できます。これにより、物流の効率と精度が大幅に向上します。

小売業: 小売業では、RFID タグは在庫管理、盗難防止、顧客のショッピング体験の向上に役立ちます。

産業: 製造業では、RFID タグは生産ラインに沿った機器やアイテムの監視と管理に役立ちます。

ヘルスケア: RFID タグにより、患者の識別だけでなく、医薬品や医療機器の管理も改善されます。

モノのインターネット (IoT): RFID タグは他の IoT デバイスと接続して、アイテムのインテリジェントな管理と制御を容易にします。

IoT の継続的な発展に伴い、RFID タグはさらに多くの分野でさらに大きな役割を担うことが期待されています。

結論

結論は、 RFIDタグ RFID は、長距離および高速データ伝送を可能にする強力なワイヤレス技術です。RFID の適用により、物流およびサプライチェーン管理におけるデジタル変革が促進され、生産性とサービス品質が向上します。ただし、セキュリティ上の懸念やコストの問題など、RFID 技術の採用には課題があり、継続的な技術革新を通じて解決する必要があります。

業界が RFID を業務に統合し続けるにつれて、その可能性は拡大し、さまざまな領域にわたって効率性と革新性が促進されます。