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RFIDチップとは？

RFIDとは チップ？ アン RFIDチップ は、電波を使用してデータをリーダーに転送するマイクロチップです。 それはの最小の部分です RFIDタグ それでも、データストレージ用のメモリを保持するため、最も重要です。 

チップは主に中央に配置され、アンテナと呼ばれるコイル状のワイヤーで囲まれています。 アンテナは、チップからリーダーに電波を渡す役割を果たします。 タグに電力が供給されると、必要な情報を含む電磁波が放出されます。 

RFIDチップは、アクセス管理、セキュリティアクセス、図書館システム、時間追跡（電子ロギングによる）、識別文書、または医療記録で使用されます。

RFIDチップの歴史

1982年、ハリーストックマンは、すべてのオブジェクトに一意の識別子があれば、電波を使用して特定のアイテムを識別および追跡できると提案しました。 このアイデアは、後に在庫管理および識別システムに革命をもたらすでしょう。 彼は、同じ年の後半に、技術ジャーナルであるIEEE Transactions on Microwave Theory andTechniquesに調査結果を発表しました。

1994年に、Auto-IDラボはSandyPentland教授とDavidBrock研究員（「RFID」という用語を作り出した）によってMITに設立されました。 彼らの研究は、RFIDテクノロジーのグローバルな標準化を担当する組織であるEPCglobalIncorporatedの開発につながりました。 彼らは、EPC（電子製品コード）として知られる新しい番号付けシステムを作成しました。 EPCタグは、機能の範囲が広く、暗号化などのセキュリティ機能が向上しているため、バーコードを完全に置き換えるように設計されています。

2000年の終わりまでに、Gillette、Procter＆Gamble、Motorola、UPSなどの企業は、サプライチェーン管理のセットアップでRFIDテクノロジーの試行を開始しました。 2002年だけでも、倉庫のフロア全体で労働者が携帯する電子ハンドヘルドデバイスにデータを送信するRFIDチップを介して、110億XNUMX万を超えるアイテムが在庫目的でタグ付けされました。

RFIDチップはどのように機能しますか

市場で入手可能なRFIDチップ（タグ）には、アクティブとパッシブのXNUMX種類があります。 それらの違いは、アクティブチップには電源が​​あるのに対し、パッシブチップはリーダーの電磁場からエネルギーを取得することです。 

チップは、リーダーデバイスからの電波で認識できる独自の集積回路で構成されています。 電源が入ると、RFIDチップはデータをリーダーに送り返します。 リーダーは、最大100m離れたタグのアンテナに電波を送信できます。 

RFIDチップは、相互に互換性を持たせる特定の規格を使用しています。 そのため、どの会社が製造したかに関係なく、XNUMXつのデバイスが近くの標準準拠のタグを読み取ります。 

RFIDチップコンポーネント

RFID チップは、通常はシリコンを使用して作られ、アンテナ付きの小さなケースにパッケージされた集積回路で構成されています。 これは通常、米または砂の小さな粒に似ています。

RFIDデバイスにはXNUMXつのコンポーネントがあります。

• タグ（チップ）
• トランスポンダー
• 読者

タグには各アイテムに固有の情報が含まれ、トランスポンダは電磁誘導によってリーダーユニットからエネルギーを受け取り、電波を介してエネルギーを送り返します。

リーダーとトランスポンダ間のこの電子トランザクションの目的は、電子製品コード (EPC) 番号とタグのメモリ チップに保存されているその他の情報を提供することにより、対象物を迅速に識別することです。

RFIDチップの機能 

RFIDシステムにはXNUMXつのユニットがあります–XNUMXつは通信リンクの両端にあります。 

• リーダーは、アクセスポイント（通常はコンピューターまたはプログラマブルロジックコントローラー（PLC））を介してデータベースに接続されます。
• チップはトランスポンダとして機能し、リーダーが必要に応じて保存および/または転送する情報を提供します。 リーダーとトランスポンダ間の通信は双方向です。どちらからでも開始できます。

リーダーユニットからトランスポンダへの通信は、信号強度を失うことなくプラスチック、木材、コンクリートなどのさまざまな材料を透過できる高周波無線信号を使用した電磁誘導によって行われます。 RFID タグは、このエネルギー信号を拾い上げて内部電源に使用することで、送信範囲を広げます。

リーダーデバイスは、接続先のホストコンピューターも含む、はるかに大規模なシステムの一部を形成します。 ほとんどすべての場合、このデバイスはワイヤレスネットワークを使用して他のコンピューターやさまざまなデータベースにリンクされており、そこからさまざまなデータベースでの役割に関連する情報を抽出できます。 アクセス制御 ネットワーク。 

たとえば、ドアリーダーがタグを読み取ると、ユーザーを識別して認証するだけでなく、特定の権限と拍子記号も保存されます。 これは、制限区域にアクセスする人の往来を監視するのに役立ちます。 また、訪問者とスタッフの間の説明責任を保証します。

RFIDチップの種類

現在市場に出回っているRFIDチップにはXNUMXつの異なるタイプがあります。

• シリコンチップ。 これは、エポキシ樹脂の薄層にカプセル化され、小さなプラスチックまたはガラスのタグに挿入されるマイクロチップを特徴としています 
• プリント回路基板（またはPCB）。 このチップには、設計上、電気部品は含まれていません。 代わりに、隣接するコンピュータチップと組み合わされたエッチングされた銅アンテナで構成されています。 

場合によっては、RFIDチップは、用途に応じてシリコンまたはPCBテクノロジーとして実装できます。

RFIDチップと同様に、RFIDリーダーにはさまざまな種類があります。 たとえば、ラベルプリンタ（データを送信するためのアンテナも組み込まれている場合があります）は、すでに識別されているアイテムの新しいラベルのみを印刷できます。 一方、パレットスキャナー（高速在庫管理に使用）は天井に取り付けられたスキャナーのように見え、長距離アンテナを使用して非常に高速で広範囲のタグを識別します。

RFIDチップの周波数は？

無線技術に特化した RFID チップにより、アイテム間の通信が可能になります。 低周波 (LF) から超高周波 (UHF) までの範囲から選択できるさまざまな動作周波数と、マイクロ波機能を備えたこの最先端技術は、私たちが世界と対話する方法を変えています。

• 低周波 RFID チップ: 低周波 RFID チップは、30 KHz ～ 500 KHz の周波数範囲で動作します。 125 KHz. これらのチップの送信範囲は短く、通常は数インチから XNUMX フィート未満の範囲です。
• 高周波 RFID チップ: 高周波 RFID チップは通常、3 MHz ～ 30 MHz の周波数範囲内で動作します。 13.56 MHz 最も一般的に使用される周波数です。 これらのチップの標準動作範囲は、数インチから数フィートまでさまざまです。
• UHF RFIDチップ: UHF RFID チップは、300 MHz ～ 960 MHz の周波数範囲で動作し、通常の周波数は 433 MHz です。 25 フィート以上の距離から読み取ることができます。
• 電子レンジ RFID チップ: マイクロ波 RFID チップは 2.45 GHz の周波数で動作し、30 フィート以上の距離から読み取ることができます。

RFIDチップの識別

識別の主な機能は認証です。つまり、人や商品が本人であることを確認します。 このプロセスでは、次のXNUMXつの要素のバランスを取る必要があります。 

• 個人情報保護 –特定のリソースへのアクセスが許可されていない限り、ユーザーを特定できないようにする
• セキュリティ –許可されていない人がアクセスできないようにする 
• 利便性 –識別プロセスを可能な限りシンプルかつ迅速にする

RFID チップの識別はシンプルで効率的です。 許可されたすべての個人は、チップ上のすべての詳細を含む RFID タグを保持する必要があります。 アクセスを許可するには、RFID リーダーがタグをスキャンし、データを受信して​​既存のデータベースと比較します。 それらが一致する場合、個人はアクセスを許可され、その逆も同様です。 

埋め込まれた RFID タグを含むアイテムがサプライ チェーン管理システムの出口ポイントを通過するとき、それらは XNUMX つ以上のリーダー デバイスのそばを通過します。 

毎回、タグの一意のシリアル番号がリーダーに送信され、そこで元のデータにデコードされ、人間が読める形式に変換されてから、中央データベースに送信されて保存されます。 このプロセスは、使用されているリーダーデバイスのタイプに関係なく同じです。

RFIDチップセキュリティ  

電磁信号が送信されると、波のようなパターンで空間を伝播します。 この概念は、コードレス電話、FMラジオ、携帯電話、および私たちが毎日使用するその他のさまざまな長距離および短距離通信方式など、すべての無線通信システムの基礎を形成します。 

特定の信号の強度と方向は、次のようないくつかの要因によって異なります。

• 送信アンテナの出力 
• 送信機と受信機の間の距離 
• 壁や家具などの障害物
• 大気条件 
• 他のRF送信機の存在

RFID信号は電力が低いため、干渉源に遭遇すると多くの侵入の課題に直面します。 そのため、情報を渡すには、リーダーに近接している必要があります（通常は最大100メートル）。 

さらに、RFIDチップに保存されている情報は暗号化されます。 そのため、サイバー犯罪者は、特別に割り当てられたRFIDリーダーを盗まない限り、情報にアクセスできます。 

 RFIDチップの応用

RFIDチップは、次のようなさまざまなアプリケーションで使用できます。

• 自動化された顧客識別 
• 自動料金収受システム
• Eチケット/電子搭乗券
• アクセス制御システム
• ロボット誘導システム
• サプライチェーンマネジメント
• 記事の監視/セキュリティのタグ付け

RFIDは、信号伝送を妨げる物理的な障害物がほとんどないオープンスペースでうまく機能します。壁、床、または密集した商品を通過する場合、RFIDのパフォーマンスはそれほど良くありません。 これは、RFIDがアイテムが互いに積み重ねられているバーコードに取って代わっていない理由を説明しています。 

ただし、RFIDは、輸送中に動きすぎない大きなオブジェクト（車両など）にタグを付けるのに最適です。 バーコードよりも優れたストレージを備えているため、識別のために大量のデータを必要とする商品のタグ付けに最適です。

例えば、 RFIDタグ 最後の在庫日、最後の購入日、製造日、バッチ番号などの重要な情報を保存できます。 それどころか、バーコードは環境関連の破壊を受けやすく、ほとんど情報を保存しません。 これらの要因により、多くのアプリケーションで RFID 技術がバーコードに取って代わりました。 

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