RFIDとは何ですか?またどのように機能しますか?

RFID (無線周波数識別) は、物体、動物、または人を一意に識別するために、電磁スペクトルの無線周波数部分における電磁結合または静電結合の使用を組み込んだ無線通信の形式です。

すべての RFID システムは、スキャン アンテナ、トランシーバー、トランスポンダーの 3 つのコンポーネントで構成されます。 スキャン アンテナとトランシーバーを組み合わせると、RFID リーダーまたは質問器と呼ばれます。 RFID リーダーには、固定リーダーとモバイル リーダーの 2 種類があります。 RFID リーダーは、ポータブルまたは永続的に接続できるネットワーク接続デバイスです。 電波を使用してタグを起動する信号を送信します。 タグはアクティブになると電波をアンテナに送り返し、そこでデータに変換されます。

トランスポンダーは RFID タグ自体に組み込まれています。 RFID タグの読み取り範囲は、タグの種類、リーダーの種類、RFID 周波数、周囲環境や他の RFID タグやリーダーからの干渉などの要因によって異なります。 より強力な電源を備えたタグは、読み取り範囲も長くなります。

RFIDタグは集積回路(IC)、アンテナ、基板で構成されています。 識別情報をエンコードする RFID タグの部分は、RFID インレイと呼ばれます。

RFID タグには主に 2 つのタイプがあります。

セミパッシブ RFID タグもあります。これは、通信が RFID リーダーによって電力供給されている間、バッテリーが回路を動作させることを意味します。

低電力の組み込み不揮発性メモリは、あらゆる RFID システムで重要な役割を果たします。 RFID タグは通常、一意の識別子/シリアル番号を含む 2,000 KB 未満のデータを保持します。 タグは読み取り専用または読み取り/書き込み可能で、リーダーによってデータを追加したり、既存のデータを上書きしたりできます。

RFID タグの読み取り範囲は、タグの種類、リーダーの種類、RFID 周波数、周囲環境や他の RFID タグやリーダーからの干渉などの要因によって異なります。 アクティブ RFID タグは、電源が強力であるため、パッシブ RFID タグよりも読み取り範囲が長くなります。

スマートラベルはシンプルなRFIDタグです。 これらのラベルには、粘着ラベルに RFID タグが埋め込まれており、バーコードが付いています。 RFID リーダーとバーコード リーダーの両方で使用することもできます。 スマート ラベルはデスクトップ プリンタを使用してオンデマンドで印刷できますが、RFID タグにはより高度な機器が必要です。

RFID システムには、低周波 (LF)、高周波 (HF)、超短波 (UHF) の 3 つの主なタイプがあります。 マイクロ波RFIDも利用可能です。 頻度は国や地域によって大きく異なります。

使用される周波数は RFID アプリケーションによって異なり、実際に取得される距離は予想される距離と異なる場合があります。 例えば、米国国務省がRFIDチップを搭載した電子パスポートを発行すると発表した際、チップは約4インチ離れたところからしか読み取れないと述べた。 しかし、国務省はすぐに、RFID リーダーが 4 インチよりもはるかに離れた場所 (場合によっては 33 フィート以上) からでも RFID タグの情報を読み取ることができるという証拠を入手しました。

より長い読み取り範囲が必要な場合は、追加の電力を備えたタグを使用すると、読み取り範囲を 300 フィート以上に高めることができます。

RFID の歴史は 1940 年代にまで遡ります。 ただし、1970 年代にはより頻繁に使用されるようになりました。 タグとリーダーは高価であるため、長い間、広範な商業利用が禁止されていました。 ハードウェアのコストが低下するにつれて、RFID の採用も増加しました。

RFID アプリケーションの一般的な用途には次のようなものがあります。

バーコードの代替として RFID の使用が増加しています。 RFID とバーコード テクノロジは、在庫を追跡するために同様の方法で使用されますが、それらの間にはいくつかの重要な違いがあります。

近距離無線通信 (NFC) では、短距離高周波無線通信技術を使用してデバイス間でデータを交換できます。 NFC は、スマート カードとリーダーのインターフェイスを 1 つのデバイスに結合します。

RFID には、次の 2 つの主な問題が発生する傾向があります。

RFID のセキュリティまたはプライバシーに関する一般的な懸念は、互換性のあるリーダーを使用すれば誰でも RFID タグ データを読み取ることができることです。 多くの場合、タグは商品が店舗やサプライ チェーンから出荷された後に読み取られます。 また、タグは、無許可のリーダーを使用してユーザーの知らないうちに読み取られる可能性があり、タグに固有のシリアル番号がある場合、それを消費者に関連付けることができます。 これは個人にとってはプライバシーの問題ですが、軍事や医療の現場では国家安全保障や生死に関わる問題となる可能性があります。