RFIDチップは、電波を使って情報を記憶・送信する小さなコンピューターチップです。店舗の在庫管理や迷子のペットの識別など、さまざまな用途に使われています。
また、RFIDチップは医療情報の保存など、さまざまな目的で人体に埋め込むことができます。RFIDチップの種類とその使われ方について見ていきます。
RFIDチップ - 徹底的な分析
RFID（無線自動識別）チップは、RFIDシステムの中心的な構成要素です。RFIDチップは、RFIDリーダーで読み取ることができる情報をデジタル形式で保存します。この情報は、識別、追跡、在庫管理など、さまざまな目的に使用することができます。
しかし、これらのチップは壊れやすく、破損を避けるために適切な取り扱いが必要です。そのため、多くのメーカーはセラミックやPVCなどの丈夫な基板を使用して保護しています。
RFIDチップは、その正常な機能のために、他の2つのRFIDシステムの構成要素に依存しています。それらは以下の通りです。
- アンテナ チップとの間で情報をやり取りする電波を受信・発信する部品です。タグの表面から突き出ており、通常、チップより大きい。
- 基板です。 チップやアンテナを搭載するための基材です。デリケートな電子部品を機械的に支持し、保護します。
RFIDチップは、さまざまな応用が期待できる小さなデバイスです。RFIDを活用することで、業務の効率化、正確性の向上を図ることができます。
RFIDチップの種類
RFIDチップには、大きく分けて以下の3つの種類があります。
- 低周波RFIDチップ
低周波RFIDチップは、RFIDチップの中で最も一般的なタイプです。125～134.2kHzの周波数で動作し、読み取り範囲は最大10cmです。水などの影響を受けないため、過酷な環境下での使用に適しています。
また、周波数が低いため、他の機器からの干渉の影響を受けず、信頼性が高い。その他の特徴もご紹介します。
- 干渉を受けない。 このチップは他の機器からの干渉の影響を受けないため、より信頼性が高い。
- データ転送速度が遅い。 低周波チップは、データ転送速度が遅い。大規模な運用には不向きです。
- 比較的高価である。 3種類の中で最も高価なタグです。その汎用性の高さから、多くのユーザーに支持されており、ユーザーにとって究極の選択肢といえるでしょう。
低周波チップは、その手頃な価格と信頼性から、一般的に使用されています。
- アニマルトラッキング。 これは、LF RFIDチップの最も一般的なアプリケーションです。このチップは、動物に埋め込むか、首輪に取り付けることができます。農家は、動物の位置を追跡し、健康をモニターすることができます。
- 在庫管理。 このチップは、倉庫や店舗で商品を追跡する在庫管理にも使用されています。
- アクセスコントロール。 LF-RFIDチップは、建物などへの入退室管理システムに使用されることがあります。
高周波RFIDチップ
高周波RFIDチップは、13.56MHzの周波数で動作し、読み取り範囲は最大1mです。低周波RFIDチップより高価ですが、以下のような利点があります。
- 高速データ転送速度。 HF帯RFIDチップは、データ転送速度が速いのが特徴です。複数のHF帯を読み取ることができます。 RFIDタグ 特に大量に扱う場合は、短時間での在庫管理に最適です。
- メモリ容量の増加。 HF帯のRFIDチップはLF帯のRFIDチップに比べ、より多くの情報を格納できるため、複雑なデータの格納に適しています。
高速データ転送とメモリ容量の増加により、HF帯RFIDチップは一般的に使用されている。
- 非接触型決済。 このチップは、Apple PayやGoogle Payなどの非接触型決済システムでよく使われています。
- スマートカード スマートカードは、高周波のRFIDチップを搭載したクレジットカードサイズのデバイスです。本人確認、認証、セキュリティなど、さまざまな用途に利用することができる。
- アセットトラッキング。 高周波RFIDチップは、設備や機械などの高価値の資産を追跡するために使用されることがあります。
さらに、この周波数にはNFCと呼ばれるサブセットがあり、HF帯RFIDチップはNFC（Near Field Communication）に使用することができるのです。これは近距離無線通信技術で、2つのデバイスがデータを交換することができます。この点で、NFCは次のように使用することができます。
- デジタルウォレット NFC対応機器は、デジタルウォレットとして非接触決済を行うことができます。
- スマートフォン NFC機能を搭載したスマートフォンは、モバイル決済やチケット購入、入退室管理など、さまざまな用途で利用することができます。
超高周波RFIDチップ
超高周波RFIDチップは、860～960MHzの周波数で動作し、読み取り範囲は最大12mです。その使用は、EPCglobal Gen2 (ISO 18000-63) UHF 手順/規格によって規制されています。
RFIDチップの中で最も安価なタイプですが、最も長い読み取り距離と最も速いデータ転送速度を提供します。そのほかの特徴はこちら。
- 低干渉耐性。 UHF帯のRFIDチップは、LF帯やHF帯のRFIDチップに比べ、他の機器からの干渉を受けやすいという特徴があります。
- 大容量メモリ。 UHF帯のチップは、LF帯やHF帯のチップに比べてより多くの情報を格納することができ、複雑なデータの格納に適しています。
- メタル＆リキッドでの機能低下。 UHF帯のRFIDチップは、液体や金属ではうまく機能しないため、用途によっては不向きです。
UHF帯のRFIDチップは、読み取り距離が長く、データ転送速度が速いため、一般的に使用されている。
- サプライチェーンマネジメント これらのチップは、生産から配送までのサプライチェーンで商品を追跡するためによく使われます。
- 在庫管理。 UHF帯RFIDチップは、倉庫や店舗で商品を追跡する在庫管理にも使われています。
- アセットトラッキング。 UHF帯のRFIDチップは、設備や機械などの高価値の資産を追跡するために使用されることがあります。
RFIDチップのアクティブとパッシブの比較
RFIDチップは、周波数の他に、電源の有無でも分類されます。RFIDチップには、アクティブ型とパッシブ型の2種類があります。
アクティブRFIDチップ
アクティブ型RFIDチップは、バッテリーで駆動し、読み取り距離は最大100mです。パッシブ型RFIDチップより高価ですが、以下のような利点があります。
- 読み取り範囲が長い。 アクティブ型RFIDチップはパッシブ型RFIDチップに比べて読み取り距離が長いため、大きな物体や離れた場所にある物体を追跡するのに適している。
- メモリ容量の増加。 アクティブ型RFIDチップはパッシブ型RFIDチップよりも多くの情報を格納できるため、複雑なデータを格納するのに適しています。
パッシブ型RFIDチップ
パッシブ型RFIDチップは、電池を使用せず、読み取り距離は最大30mです。アクティブ型RFIDチップに比べ安価ですが、以下のような利点があります。
- 電池は不要です。 パッシブ型RFIDチップはバッテリーを必要としないため、長期的に見るとコストパフォーマンスが高い。
- 寿命が長い。 パッシブ型RFIDチップは、バッテリーに依存しないため、アクティブ型RFIDチップよりも寿命が長い。
- 低メンテナンスコスト。 パッシブ型RFIDチップは、アクティブ型RFIDチップに比べ、電池交換が不要なため、メンテナンスコストが低いのが特徴です。
- より簡単に導入できる。 パッシブ型RFIDチップは、アクティブ型RFIDチップに比べ、電源が不要なため、実装が容易です。
用途に応じた最適な周波数の選択
アプリケーションに最適なRFIDチップを選択する際には、以下のような周波数を考慮する必要があります。
- コスト
前述したように、RFIDシステムの導入にはコストがかかる。RFIDチップは周波数によってコストが異なります。そのため、予算に応じてタグを選択する必要があります。
予想に反して、UHF帯タグは市場で最も安価なオプションです。UHFタグの価格は、需要が少ないため、ここ数年、着実に下がっています。
一方、LFタグは最も高価なオプションです。これは、LFタグの方が用途が広いからです。また、汎用性が高く、メタリックやリキッドベースの製品に使用することができます。
- お客様のニーズ
また、RFIDチップを選択する際には、特定のニーズを考慮する必要があります。長い読み取り距離が必要な場合は、UHF帯のタグが最適です。しかし、精度を求めるのであれば、HFタグの方がよいでしょう。
また、どの周波数を選択するかは、保存したいデータの種類によって決まります。UHF帯のタグは記憶容量が大きく、複雑なデータを保存することができます。一方、HFタグは単純なデータを保存するのに向いています。
- アプリケーション
RFIDチップを選ぶ際には、アプリケーションを考慮する必要があります。これは、周波数が異なれば、より適したアプリケーションも異なるからです。例えば、サプライチェーン・マネジメントにはUHF帯のRFIDチップが、アニマル・トラッキングにはLF帯のRFIDチップが適しています。
- 環境
また、RFIDチップを選ぶ際には、環境も考慮する必要があります。これは、周波数が異なると、より効果的に機能する環境が異なるためです。例えば、UHF帯のRFIDチップは、液体や金属の中ではうまく機能しません。こうした環境でも使えるタグを探すなら、HFまたはLFタグを使用するのがよいでしょう。
RFIDチップの種類がわかったところで、次は用途に応じた最適なものを選びましょう。今回ご紹介したポイントを押さえれば、きっと最適なタグが見つかるはずです。
