RFID タグの種類に関する包括的なガイドへようこそ。この記事では、さまざまな種類の RFID タグ、特にパッシブ、アクティブ、UHF、HF、NFC タグについて詳しく説明します。これらのタグの種類を包括的に理解することは、さまざまな業界で RFID テクノロジーを適切に実装し、効果的に利用するのに役立ちます。 RFID タグの種類の複雑さとその幅広い用途を探求してみませんか。
RFIDタグの種類を理解する
市場にはさまざまな RFID タグがあり、一般にその周波数範囲によって区別されます。 RFID タグの種類は、低周波、高周波、超短波に分類できます。 RFIDカード 通常、これら 3 つの周波数のいずれかを使用して、電波を介して通信します。私たちが見ることができるほぼすべての RFID タイプは、アクティブ (電力供給)、パッシブ (電力供給なし)、またはセミパッシブ (バッテリー支援) である可能性があります。
次のビデオは、スマート カードの低周波、高周波、超高周波インレイ、および高品質 RFID インレイ テストを示しています。
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パッシブ RFID タグは、多くの追跡および識別システムに不可欠な部分です。これらのタグは、RFID リーダーが発するエネルギーを利用して動作します。これらは、長いバッテリ寿命とコスト効率が重要な要素であるアプリケーションで一般的に使用されます。たとえば、在庫管理、アクセス制御、サプライ チェーンの物流では、パッシブ RFID タグが広く活用されています。これらのタグは無線周波数を利用することで、保存されたデータをリーダーに送信し、シームレスな追跡と識別を可能にします。
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パッシブ タグとは対照的に、アクティブ RFID タグには独自の電源 (通常はバッテリー) があります。この電源により、信号を RFID リーダーにアクティブに送信できるようになり、読み取り範囲が拡張され、パフォーマンスが向上します。アクティブ タグは、資産追跡、車両識別、人員追跡など、リアルタイム監視が必要なアプリケーションに優れています。これらのタグは、より長い読み取り範囲とアクティブな通信機能により、動的環境において堅牢で信頼性の高いパフォーマンスを提供します。
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セミパッシブ RFID タグは、両方の長所を兼ね備えています。外部ソースから給電されますが、同じソースから再充電することなく、後で送信するためにデータを保存することもできます。セミパッシブ タグは、パッシブ タグよりも長く (通常は最大 10 年) 充電を維持できます。
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低周波 RFID タグは、一般的なタイプの RFID です。帯域は 30KHz ～ 300KHz で、波長は約 2,400 メートルです。
LF RFID システムは通常、125KHz ～ 134KHz の狭い範囲での通信のみを許可します。それは、30KHz～300KHzの間に複数種類の信号が存在するためです。その独自の通信経路により、金属や水に容易に浸透します。とてもフレンドリーです メタル および液体環境。
LF RFID タグは、波長が比較的長いにもかかわらず、読み取り範囲が短いです。読み取り範囲は HF や UHF よりもはるかに短く、理想的な条件下では最大約 50 cm までしか届きません。誘導結合に依存します。
LF RFID タグは比較的高価になる場合があります。種類や用途が異なると、価格の差別化につながる可能性があります。タグあたりの価格は通常、$0.70 ～ $20 の範囲です。誘導結合によって駆動されるため、無期限に使用できます。ただし、用途が異なれば摩耗のレベルも異なるため、寿命は異なる場合があります。すべての低周波 RFID タグは通信に同じタイプの磁気カプラーを使用しますが、それでもさまざまな形状やサイズで作成できます。
リーダーがタグからの信号を受信してデコードするのに時間がかかります。読み取り速度が遅いため、送信されるデータ速度も比較的低くなります。
アプリケーションが異なれば、選択する LF アンテナまたはリーダーの組み合わせも異なります。彼らは、数百ドルから数千ドルの費用を費やす必要があります。他の RFID タグとの明らかな違いは、LF タグにはセキュリティ基準がないことです。したがって、企業は暗号化通信を必要とするアプリケーションには使用しないことをお勧めします。
LF RFIDタグの応用例
家畜の追跡
RFID を牛に適用することは、耐久性があり効果的な追跡方法です。追跡は、RFID タグ付きのイヤータグまたはフットリングを牛に取り付けることによって実現されます。誕生から市場への配送までのすべてのリンクを RFID タグで追跡できます。汚染の場合、問題が発生した場合に肉の正確なバッチを思い出すのに役立ちます. LF タグは、家畜追跡アプリケーションに最適な RFID タグ タイプです。
RFID タグを備えた耳タグは、バーコードよりも優れた結果をもたらします。より耐久性があり、長持ちします。家畜は雨や太陽、または他の動物の存在に長時間さらされる可能性があるため、バーコードは比較的損傷しやすくなります。長期的な監視が必要な場合、バーコードの使用は次善の結果をもたらしました。
アクセス制御
低周波 RFID アクセス コントロール カードは、当社の一般的なタイプの RFID タグの 1 つです。オフィスビルの入退室管理用の鍵としてご利用いただけます。これらの低周波 RFID アクセス コントロール カードには、次のものが必要です。 近接性 リーダーが機能するようにします。必然的にアクセス カードの磨耗が発生します。バーコードが使用されている場合、アクセス コントロール カードの新しいバッチを短期間で交換する必要があると推定されます。犯罪者にとって、以下で作られたアクセスカードをコピーすることも非常に簡単です。 バーコード、あまりにも大きな不安を抱えています。 RFID テクノロジーで作られたアクセス カードは、耐久性と安全性が向上します。
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HF (高周波) RFID タグは、13.56 MHz の周波数範囲で動作します。 HF タグは UHF タグに比べて読み取り範囲が短いですが、優れたデータ転送速度と信頼性のパフォーマンスを示します。 HF タグは、非接触型決済、アクセス制御システム、電子チケット発行などのアプリケーションで一般的に使用されています。これらのタグは安全かつ効率的なトランザクションを可能にし、迅速かつ正確な識別プロセスが必要な環境に特に適しています。
HF と LF はどちらも同じ動作原理を使用します。タグとリーダー/アンテナは通信に磁気結合を使用します。 HF 波は、水と高密度金属を除くほとんどの物質を通過します。たとえば、HF タグはアルミニウムなどの薄い金属がある環境でも影響を受けず、適切に機能します。
HF RFIDタグの応用例
ライブラリ管理
高周波 RFID 技術は、図書館のチェックアウトと返却の効率を効果的に向上させることができます。バーコードは RFID と組み合わせて使用できます。レジカウンターのリーダーが図書館カードのバーコードを読み取り、個人情報を取得します。リーダーは本のRFIDタグを検出して、テキスト情報と数量を取得します。人々は通常、レジで図書館カードをスキャンし、RFID パッドに本を積み重ねて返却記録を完成させます。その後、本を所定の箱に入れ、返却確認を行います。リーダーは RFID タグの情報を使用して、本を論理的かつ効率的に分類します。
RFID テクノロジーは、本を棚に戻すためのより正確で効率的、かつ迅速な方法を提供します。より少ないリソースでより多くのことをしたい図書館にとって特に信頼できます。バーコード システムを使用している場合、図書館はより多くの作業を必要とします。スタッフは、チェックアウトと返品のプロセス中に各本を個別にスキャンする必要があります。バーコードに傷や印が付いて読み取れない場合は、従業員が手動で処理する必要があります。従業員は、プロジェクト情報をコンピューター システムに入力する必要があります。また、従業員がこれにより多くの時間を費やす原因にもなります。
RFID は、バーコードよりも高いレベルのセキュリティを提供します。貸し出しされた本の数に直面した場合、本のバーコードをスキャンして、返却されたことを確認できます。しかし、誰かが本を 1 本置いて、返却が確認された残りの本を持って行ったらどうなるでしょうか。 RFID リーダーが即座に不一致を特定し、お知らせします。
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医療用品の管理
高周波 RFID を使用して、手術台上の患者による手術器具の使用を監視できます。チェック アンド バランス システムは、医師や看護師が手術中に使用されるスポンジの数を追跡するのに役立ちます。処置中に医療スタッフが患者の体内にスポンジを残さないようにします。読者は前後に使用したスポンジの数を数えます。手術台に 15 個のスポンジが用意されている場合、読者は手術後にこれも確認します。手術前と手術後に同じ量のスポンジが手術室から取り出されるようにします。
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品質管理
企業は、高周波 RFID を使用してワインの品質を監視できます。ワインがワイナリーから流通センター、そして小売業者に至るまで追跡するのに最適です。ワインは、輸送中常に適切な状態に保つ必要があります。温度が高すぎたり低すぎたりすると、問題が発生する可能性があります。企業はできる RFIDタグをプログラムする.人々はRFIDタグを使用して、ワインの品質に影響を与える温度やその他の環境要因をチェックできます。ワインのタグを読み取ることで、企業はワインが置かれている環境や保管期間を把握することもできます。ワインが長期にわたってサブ環境に保管されていたことをデータが示している場合、そのワインは破損品として扱われ、廃棄のために取り除かれます。 RFID とは異なり、バーコードは読み取り専用であり、他のデータを積極的に収集することはできません。対照的に、RFID はより多くの機能を備えています。
UHF (超短波) RFID タグは 860 MHz ～ 960 MHz で動作します。これらは長距離機能で知られており、離れた場所からタグを読み取ることが重要な用途に適しています。 UHF タグは、在庫管理、サプライ チェーンの最適化、小売業務で広く使用されています。複数のタグを同時に読み取る能力と、さまざまな表面や素材への適応性により、多くの業界で人気があります。
UHF RFID は万能ではありません。 GSI によって確立された通信プロトコル規格に準拠しています。また、各国が定める周波数基準にも従います。
UHF RFID システムは、低周波および高周波とは異なる通信原理を使用します。パッシブ後方散乱変調を使用します。これは、GS1 EPCglobal UHF Class 1 Generation 2 仕様 (として知られている) によって管理されています。 ISO-18000-6C 標準）。
UHF 波長は 2.45 GHz で 12 cm まで小さくできます。平均的な長さで見ると33cmくらいです。通常、これはパッシブ RFID システムとアクティブ RFID システムで見られます。
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UHF RFIDの応用例
UHF RFID は通常、大規模な倉庫や配送センターで使用される最も一般的なタイプの RFID タグです。同時に複数のアイテムの追跡と識別をサポートします。
私たちは、モジュールの出荷と受け取りでより一般的に使用されています。これは、エンドツーエンドの製造および産業資産管理にとって特に重要です。 HF RFID は、特定の条件下で最大 30 フィートの読み取り範囲を提供できるという点で、他の 2 つの RFID タイプとは異なります。高周波波長で送信されるデータも比較的高速になります。これは、企業が大量の製品を短時間でより速く移動できることを示しています。
高周波RFID技術により、パレットや大きな箱の受け取りに必要な時間を短縮できます。 RFID リーダーは、指定されたホーム ドアに設置して、受け取ったアイテムのタグと同じ帯域幅に調整できます。企業は適切な調整を行うことで、ワークフローの中断を最小限に抑えることができます。これは、企業がサプライチェーンを通じて倉庫アイテムを効率的かつ正確に移動する方法を提供します。
ただし、UHF RFID システムは、低周波および高周波 RFID 周波数を使用するシステムほど成熟していません。国際標準のグローバル帯域幅はありません。周波数範囲は、使用される国/地域によって異なります。私の知る限り、現在、米国はヨーロッパよりも高い HF 帯域幅を使用しています。
NFC (近距離無線通信) タグは、短距離無線通信を容易にする HF RFID タグのサブセットを表します。これらのタグはモバイル デバイスで一般的に見られ、さまざまな目的に役立ちます。これには、モバイル決済、電子チケット発行、 スマートホームオートメーション。 NFC タグは、デバイス間の迅速かつ安全な接続を可能にすることにより、大幅な成長と採用を経験しました。
NFC は、RFID スペクトルの高周波数帯域に存在します。 NFC は世界的な通信標準であり、国際的に規制されています。国際標準化機構 (ISO) によって承認された通信プロトコルを使用します。 NFC はグローバルな性質を持っているため、さまざまなアプリケーションに簡単に適応できます。
HF タグと NFC タグはどちらも比較的安価です。会社によってカスタマイズされたサイズと形状に応じて、各タグの価格は $0.35 ～ $10 です。通常はステッカー、カード、またはプラスチックで包まれたラベルなど、さまざまな形で存在します。通常は小さいので、多くのアイテムに使用できます。
NFC タグは、同じ HF リーダーまたは HF/NFC リーダーを備えたスマートフォンで読み取ることができます。 NFC 対応のスマートフォンは直接読み取ることができるため、ほとんどのアプリケーションで HF/NFC タグを使用できます。
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適切な RFID タグの選択
アプリケーションに適切な RFID タグを選択する場合、考慮すべき要素がいくつかあります。各タグ タイプには独自の特性と機能があります。これらの側面を理解することは、情報に基づいた決定を下すのに役立ちます。以下に留意すべき重要なポイントをいくつか示します。
申請要件
まずはアプリケーションの要件を明確に定義します。 RFID テクノロジーを使用する目的と、達成したい具体的な目標を決定します。倉庫内の在庫を追跡したり、医療施設内の資産を監視したり、小売環境で非接触型決済を実現したりすることを検討していますか?アプリケーション固有のニーズを理解すると、適切なタグ タイプを選択することができます。
読み取り範囲
アプリケーションに必要な読み取り範囲を評価します。読み取り範囲とは、RFID リーダーとタグの間の距離であり、その範囲内でリーダーがタグと効果的に通信できます。物理環境と必要なスキャン距離を考慮してください。 RFID タグの種類によって読み取り範囲が異なるため、特定の範囲要件を満たすタグを選択してください。
環境条件
RFID タグが動作する環境条件を評価します。温度、湿気、化学物質、物理的ストレスなどの要因は、タグの性能と耐久性に影響を与える可能性があります。アプリケーションに極端な温度、液体への暴露、または強力な化学物質が含まれる場合は、これらの条件に耐えるように特別に設計された RFID タグを選択してください。
タグのフォームファクター
RFID タグの物理的フォームファクターを考慮してください。タグには、粘着ラベル、キーホルダー、リストバンドなど、さまざまな形状やサイズがあります。フォーム ファクターの選択は、追跡するアイテムや資産にタグがどのように取り付けられるか、または組み込まれるかによって異なります。実用的で、意図した使用例と互換性のあるタグ フォーム ファクターを選択してください。
タグメモリとデータストレージ
アプリケーションのメモリとデータ容量の要件を評価します。一部のアプリケーションでは、追加のデータまたは一意の識別子を RFID タグに保存する必要がある場合があります。選択したタグが、特定のニーズに対応できる十分なメモリとデータ容量を提供していることを確認してください。さらに、タグに読み取り専用機能が必要か、読み取り/書き込み機能が必要かどうかを検討してください。これは、ライフサイクル中にタグのデータを更新または変更する必要があるかどうかによって異なります。
互換性
RFID タグと RFID リーダー インフラストラクチャ間の互換性を確保します。 UHF や HF などの異なる RFID 周波数では、通信を成功させるために対応するリーダーが必要です。互換性を確保するために、RFID タグが RFID リーダーと同じ周波数で動作することを確認してください。
費用対効果
アプリケーションに対する RFID タグの費用対効果を考慮してください。要件を満たす高品質のタグを選択することは不可欠ですが、コストへの影響を評価することも重要です。さまざまな RFID タグ オプションの価格を比較し、タグの寿命、メンテナンス コスト、潜在的な投資収益率などの要素を考慮します。
この包括的なガイドでは、パッシブ、アクティブ、UHF、HF、および NFC RFID タグのタイプについて詳しく説明します。タグの用途、適切なタグを選択するための考慮事項、読み取り範囲、環境条件、互換性などの重要な要素について説明します。この貴重なリソースを利用して、RFID システムの実装について情報に基づいた意思決定を行ってください。
よくある質問 (FAQ)
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FAQ 1: パッシブ RFID タグとアクティブ RFID タグの違いは何ですか?
パッシブ RFID タグは RFID リーダーから送信される電力に依存しますが、アクティブ RFID タグは独自の電源を備えています。
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FAQ2：RFIDタグの読み取り範囲はどのくらいですか？
読み取り範囲は、RFID タグの種類と使用するリーダーによって異なります。パッシブ RFID タグは通常、アクティブ RFID タグと比較して読み取り範囲が短くなります。
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FAQ 3: RFID タグは過酷な環境条件に耐えられますか?
一部の RFID タグは、極端な温度、湿気、化学物質、物理的ストレスに耐えるように設計されています。アプリケーションの環境条件に特に適したタグを選択してください。
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FAQ 4: RFID タグはすべての RFID リーダーと互換性がありますか?
RFID タグは、UHF や HF などのさまざまな周波数で動作します。通信を成功させるには、RFID タグの周波数が RFID リーダーでサポートされている周波数と一致していることを確認してください。
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FAQ 5: RFID タグのパフォーマンスをテストするにはどうすればよいですか?
サンプル タグを使用してテストを実施し、タグを大規模に展開する前に、タグのパフォーマンス、読み取り範囲、および RFID リーダーとの互換性を評価できます。
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FAQ 6: RFID タグの選択に関するガイダンスやサポートは受けられますか?
RFID の専門家やベンダーは、貴重な洞察や推奨事項を提供し、テスト用のサンプル タグも提供します。相談とサポートは、情報に基づいた意思決定を行うのに役立ちます。
