สามนาทีที่จะพาคุณไปทำความเข้าใจเทคโนโลยี RFID

เทคโนโลยี RFID จริงๆ แล้วหมายถึงเทคโนโลยีคลื่นความถี่วิทยุ เทคโนโลยีนี้อาศัยหลักการของสนามแม่เหล็กหรือสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในการสื่อสารสองทางระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ ผ่านคลื่นความถี่วิทยุ เพื่อให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลได้ คุณสมบัติเด่นที่สุดของเทคโนโลยีนี้คือสามารถรับส่งข้อมูลกันได้โดยไม่ต้องสัมผัส ข้อมูล RFID, ETC, โลจิสติกส์ และห้องสมุด เป็นตัวอย่างการใช้งานทั่วไป แถบความถี่คลื่นวิทยุที่ใช้กันทั่วไปในเทคโนโลยี RFID ได้แก่ ความถี่ต่ำ ความถี่สูง ความถี่สูงมาก และความถี่ไมโครเวฟ องค์ประกอบของระบบ RFID ระบบ RFID ประกอบด้วยสามส่วนหลัก ได้แก่ เครื่องอ่าน ฉลากอิเล็กทรอนิกส์ และระบบจัดการข้อมูล

เครื่องอ่าน RFID: อุปกรณ์อ่านข้อมูล หรือที่รู้จักกันในชื่อเครื่องอ่าน (Reader) นั้น ส่วนใหญ่ใช้สำหรับอ่านข้อมูลจากแท็กอิเล็กทรอนิกส์ หรือเขียนข้อมูลที่แท็กต้องการลงในแท็ก ตามการใช้งานที่แตกต่างกัน เครื่องอ่านจะแบ่งออกเป็นเครื่องอ่านแบบอ่านอย่างเดียว (Read-only reader) และเครื่องอ่านแบบอ่าน/เขียน (Read/Write reader) ซึ่งเป็นศูนย์ควบคุมและประมวลผลข้อมูลของระบบ RFID เมื่อระบบ RFID ทำงาน เครื่องอ่านจะส่งพลังงานคลื่นความถี่วิทยุไปยังพื้นที่หนึ่งเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้า โดยขนาดของพื้นที่ครอบคลุมจะขึ้นอยู่กับกำลังส่ง แท็กในพื้นที่ครอบคลุมของเครื่องอ่านจะถูกกระตุ้น ส่งข้อมูลที่จัดเก็บไว้ หรือแก้ไขข้อมูลที่จัดเก็บไว้ตามคำสั่งของเครื่องอ่าน และสามารถสื่อสารกับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ผ่านทางอินเทอร์เฟซได้

แท็ก RFID: แท็กอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ใช้สำหรับจัดเก็บข้อมูลบางอย่าง ในขณะเดียวกันก็จะรับสัญญาณจากเครื่องอ่านและส่งข้อมูลที่ต้องการกลับไปยังเครื่องอ่าน โดยทั่วไปแล้ว แท็กอิเล็กทรอนิกส์จะถูกติดหรือยึดไว้กับสิ่งของ

ระบบจัดการข้อมูล: งานหลักคือการประมวลผลข้อมูลแท็กอิเล็กทรอนิกส์ที่ส่งมาจากเครื่องอ่านเพื่อทำการวิเคราะห์ และในขณะเดียวกันก็ดำเนินการตามฟังก์ชันที่ผู้ใช้ต้องการ ตัวอย่างเช่น ขั้นตอนการทำงานของระบบมีดังนี้:

ระบบ RFID ทำงานอย่างไร

เมื่อแท็ก RFID อยู่ในระยะการตรวจจับของเครื่องอ่าน เครื่องอ่านจะปล่อยพลังงานคลื่นวิทยุที่มีความถี่เฉพาะออกมา และแท็กอิเล็กทรอนิกส์จะรับสัญญาณคลื่นวิทยุที่ส่งมาจากเครื่องอ่านและสร้างกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้น โดยใช้พลังงานที่เกิดจากกระแสไฟฟ้านี้ แท็กอิเล็กทรอนิกส์จะส่งข้อมูลที่เก็บไว้ในชิปออกมา แท็กอิเล็กทรอนิกส์ดังกล่าวโดยทั่วไปเรียกว่าแท็กแบบพาสซีฟ หรือแท็กแบบแอคทีฟ หรือแท็กที่ส่งสัญญาณความถี่เฉพาะไปยังเครื่องอ่านอย่างกระตือรือร้น ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าแท็กแบบแอคทีฟ หลังจากที่เครื่องอ่านได้รับข้อมูลที่ส่งกลับมาจากแท็กอิเล็กทรอนิกส์แล้ว เครื่องอ่านจะถอดรหัสข้อมูลและส่งไปยังซอฟต์แวร์แอปพลิเคชันหรือระบบจัดการข้อมูลที่เกี่ยวข้องเพื่อประมวลผลข้อมูล

การจำแนกประเภท RFID

เทคโนโลยี RFID สามารถแบ่งออกได้เป็นสามประเภทตามวิธีการจ่ายพลังงานให้กับแท็ก ได้แก่ RFID แบบพาสซีฟ RFID แบบแอคทีฟ และ RFID แบบกึ่งแอคทีฟ

1. RFID แบบพาสซีฟ

ระบบ RFID แบบพาสซีฟได้รับพลังงานผ่านขดลวดเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อจ่ายพลังงานให้กับตัวเองในช่วงเวลาสั้น ๆ และทำการแลกเปลี่ยนข้อมูล รูปแบบการใช้งานนี้มีข้อดีคือโครงสร้างเรียบง่าย ต้นทุนต่ำ อัตราการเสียต่ำ และอายุการใช้งานยาวนาน อย่างไรก็ตาม ระยะการระบุตัวตนที่มีประสิทธิภาพของ RFID แบบพาสซีฟมักจะสั้น และโดยทั่วไปจะใช้สำหรับการระบุตัวตนในระยะใกล้ RFID แบบพาสซีฟทำงานในย่านความถี่ต่ำเป็นหลัก เช่น 125kHz, 13.56MHz เป็นต้น การใช้งานทั่วไปของระบบ RFID แบบพาสซีฟ ได้แก่ บัตรโดยสาร บัตรประจำตัวประชาชนรุ่นที่สอง และบัตรอาหารในโรงอาหาร

2. RFID แบบแอคทีฟ

การวิจัยและพัฒนาของระบบ RFID แบบแอคทีฟเริ่มต้นค่อนข้างช้า แต่ก็มีการนำไปประยุกต์ใช้ในหลากหลายสาขา ตัวอย่างเช่น ETC ใช้ระบบ RFID แบบแอคทีฟ RFID แบบแอคทีฟใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายไฟภายนอกหรือแบตเตอรี่ในตัว และส่งสัญญาณไปยังเครื่องอ่านอย่างต่อเนื่อง ทำให้มีระยะการส่งสัญญาณที่ไกลกว่าและความเร็วในการส่งสัญญาณที่เร็วกว่า แท็ก RFID แบบแอคทีฟสามารถสร้างการสื่อสารข้อมูลกับเครื่องอ่านได้ในระยะ 100 เมตร และอัตราการอ่านสามารถสูงถึง 1700 ครั้ง/วินาที RFID แบบแอคทีฟทำงานในย่านความถี่สูงมากและย่านความถี่ไมโครเวฟ เช่น 900 MHz, 2.45 GHz, 5.8 GHz และมีฟังก์ชันในการระบุแท็กหลายแท็กพร้อมกัน คุณลักษณะดังกล่าวของระบบ RFID แบบแอคทีฟทำให้มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในสถานการณ์ RFID ขนาดใหญ่และประสิทธิภาพสูง

3. RFID แบบกึ่งแอคทีฟ

เนื่องจากระยะการระบุตัวตนที่มีประสิทธิภาพของระบบ RFID แบบพาสซีฟนั้นสั้น ในขณะที่ระยะการระบุตัวตนของระบบ RFID แบบแอคทีฟนั้นยาวกว่า แต่ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟภายนอกหรือแบตเตอรี่ในตัว และมีขนาดใหญ่ เพื่อแก้ปัญหาความขัดแย้งนี้ ระบบ RFID แบบกึ่งแอคทีฟจึงถือกำเนิดขึ้น เทคโนโลยี RFID แบบกึ่งแอคทีฟเรียกอีกอย่างว่าเทคโนโลยีการกระตุ้นด้วยความถี่ต่ำ ภายใต้สถานการณ์ปกติ แท็ก RFID แบบกึ่งแอคทีฟจะอยู่ในสถานะพัก และจ่ายพลังงานเฉพาะส่วนของแท็กที่เก็บข้อมูลเท่านั้น ดังนั้นจึงใช้พลังงานน้อยและสามารถใช้งานได้ต่อเนื่องเป็นเวลานาน เมื่อแท็กเข้าสู่ระยะการระบุตัวตนของเครื่องอ่าน RFID เครื่องอ่านจะกระตุ้นแท็กอย่างแม่นยำในระยะเล็กๆ ด้วยสัญญาณความถี่ต่ำ 125kHz เพื่อให้แท็กทำงาน จากนั้นจึงส่งข้อมูลไปยังแท็กผ่านคลื่นไมโครเวฟ 2.4GHz กล่าวคือ มีการวางเครื่องอ่านความถี่ต่ำหลายตัวในตำแหน่งต่างๆ เพื่อกระตุ้นผลิตภัณฑ์ RFID แบบกึ่งแอคทีฟ เพื่อให้สามารถระบุตำแหน่ง รวบรวม และส่งข้อมูลได้พร้อมกัน

เพื่อให้สามารถจัดการสินทรัพย์ด้วย RFID ได้ คุณอาจพิจารณาใช้เทคโนโลยี NB-IOT หรือ Lora เพื่อส่งข้อมูลที่รวบรวมโดยเครื่องอ่าน RFID ไปยังสถานีฐาน Lora แบบเรียลไทม์ และอัปโหลดไปยังระบบแบ็กเอนด์ ปัจจุบันเป็นที่เข้าใจกันว่ามีบริษัทบางแห่งกำลังทดลองใช้ RFID สำหรับการระบุตัวตน และใช้ NB หรือ Lora สำหรับการส่งข้อมูล หากคุณพัฒนาเอง คุณต้องทำการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์และการเชื่อมต่อข้อมูล จากนั้นจึงทำระบบแบ็กเอนด์ ควรมีโซลูชันฮาร์ดแวร์ที่พร้อมใช้งานในตลาด แต่ซอฟต์แวร์แบ็กเอนด์ต้องพัฒนาเอง โดยทั่วไปแล้ว บริษัทฮาร์ดแวร์จะจัดหา SDK ให้ ปัจจุบัน RFID ถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวาง ครอบคลุมทุกด้านของชีวิตสังคม สามารถนำไปใช้ในด้านโลจิสติกส์ การค้าปลีก การผลิต อุตสาหกรรมเสื้อผ้า การรักษาพยาบาล การระบุตัวตน การป้องกันการปลอมแปลง การจัดการสินทรัพย์ การขนส่ง อาหาร ยานยนต์ การทหาร การชำระเงินทางการเงิน และสาขาอื่นๆ เทคโนโลยี RFID จึงเป็นทิศทางการพัฒนาที่มีอนาคตสดใสมาก