無線自動識別 （RFID）技術により、電磁場を使用した通信が可能になります。これを実現するには、RFID システムに RFID タグと RFID リーダーが必要です。
さまざまなタイプの RFID タグには、特定の機能に合わせたさまざまな機能があります。この記事では、市場で入手可能なすべてのタイプの RFID タグを分析し、さまざまなアプリケーションに最適な選択についてアドバイスします。
RFIDタグとは？
アン RFIDタグ 集積回路、アンテナ、および基板で構成されます。集積回路には、データを保存および処理するマイクロチップがあります。
アンテナは信号を送受信します。タグが RFID リーダーに近づくと、RFID タグのアンテナが電磁波を検出し、メモリに保存されているデータを解放します。
RFIDタグの種類
RFIDタグは、使用する電波の周波数によって分類されます。使用される 3 つの波長は次のとおりです。
- 超高周波 (UHF)
- 高周波 (HF)
- 低周波 (LF)
各周波数は、RFID タグに特別なアプリケーションを提供します。たとえば、LF タグは家畜の追跡に最適ですが、HF タグは一般的にアクセス制御に使用されます。
低周波 RFID タグ
LF バンドの範囲は 30 kHz から 300 kHz です。ただし、低周波 RFID タグは、125 kHz から 134 kHz の範囲内でのみ動作することが許可されています。それらは最大2400メートルの波長を持っています
この長い波長にもかかわらず、LF タグの読み取り範囲は数センチメートル (最大 50 cm) と短くなっています。この制限は、磁気結合への依存に起因します。
それにもかかわらず、その大きな波長は彼らに利点をもたらします。 LF 波は金属や水を容易に透過できるため、液体ベースのアイテムや家畜での使用に非常に効率的です。
さらに、これらのタグは比較的耐久性があります。ニーズに合わせてさまざまなサイズと形状があります。そのため、有効性と利便性を保証するためのカスタマイズと変更が容易であると確信できます。
LF RFID タグの欠点
タグは家畜の追跡において非常に効率的ですが、次のようないくつかの制限があります。
- 彼らは高価です。 LF RFID タグは、HF タグよりも高価です。コストの範囲は、タグあたり $0.5 ～ $20 です。
- 読み取り速度が遅い。 LF タグのデータ転送速度は非常に遅いです。したがって、ＲＦＩＤリーダがタグからメッセージ信号を受信して解読するのに比較的長い時間がかかる。
- セキュリティ基準の欠如。 LF RFID タグには適切なセキュリティ基準がありません。そのため、データの暗号化が必要な場所では使用しないでください。
LF アンテナと RFID リーダーは、さまざまな形式で利用できます。この多様性により、ニーズと予算に基づいて最適なアンテナ/リーダーの組み合わせを選択できます。平均して、理想的な組み合わせには数百ドルから数千ドルの費用がかかります。
高周波 RFID タグ
HF RFID タグは、3 MHz から 30 MHz の範囲で動作します。 HF の波長は、低周波タグの波長よりも短くなっています (約 22 メートル)。
LF タグと同様に、HF RFID タグは磁気結合を使用して信号を送受信します。波は、水やその他の高密度の物質を除くほとんどの物質を透過できます。
読み取り範囲は最大 1 メートルです。そのため、これらのタグは発券、アクセス制御、およびスマート パスポートでの使用に最適です。
RFID タグで使用される高周波帯域内には、13.56 MHz の単一周波数で動作する近距離無線通信 (NFC) テクノロジがあります。 RFID タグと同様に、NFC タグは電波を使用してデータの通信と交換を行います。この通信プロトコルは、ISO 14443 および ISO 18000-3 規格に基づいて ISO によって認識および承認されています。
HF バンドは湿った場所でも動作しますが、LF タグほど効果的ではありません。そのため、家畜やその他の湿ったアイテムの追跡には最適ではありません。ただし、HF タグは、発券、支払いシステム、アクセス制御、およびデータ転送システムで非常に効果的です。
HF 規格の使用は、トラッキング用の ISO 15693、MIFARE テクノロジ用の ISO/IEC 14443 規格、および近接カードとスマート カード用の ISO/IEC 14443 A など、さまざまな規格によって規制されています。
HF RFID タグの顕著な欠点の 1 つは、その信号が液体や金属などの物質の影響を受ける可能性があるという事実です。
超高周波 RFID タグ
超高周波 (UHF) タグは、300 MHz ～ 3 GHz の無線周波数スペクトル内で動作します。ただし、ほとんどのタグは 860 MHz ～ 960 MHz の周波数で動作するように設計されており、433 MHz および 2.45 GHz で動作するタグはごくわずかです。
UHF RFID システムは高度に規制されており、多くの国/地域では運用の指針となる規制と標準が策定されています。これらの規制が存在しない場合、UHF RFID タグの有効性は次の理由で影響を受けます。
- デバイス同士の干渉。 UHF デバイスは互いに干渉しやすく、動作不能状態または動作不良につながります。
- UHFタグが広く使用されると、信号規格が異なり、動作に悪影響を与える可能性があります.
HF および LF システムとは異なり、UHF は、ISO 18000 6C 規格に基づく GS1 EPCglobal UHF クラス 1 Gen 2 規格で規定されている磁気結合を使用して通信しません。
UHF タグは、2.45 GHz タグなどのより高い周波数の場合、約 33 センチメートルまたは 12 センチメートルで通信します。さらに、UHF には 2 つの異なるタイプがあります。
- パッシブ UHF RFID システム。 このシステムはパッシブ後方散乱変調を使用しており、追加の電源はありません。そのため、読み取り範囲を最大 30 メートルに制限する UHF RFID リーダーからの電力に依存しています。さらに、ほとんどのパッシブ UHF タグはタグ 1 枚あたり $0.1 セントという低価格であり、レースのタイミング、洗濯管理、ツール追跡、および資産追跡で広く使用されていることを説明しています。ただし、これらのタグは液体や金属に敏感です。
- アクティブ UHF RFID システム。 このシステムは、バックスキャッター伝送システムに依存せず、電力用の内蔵バッテリーに依存しています。タグはプロアクティブで、所定の間隔でビーコンを送信して存在を通知します。アクティブな RFID リーダーがこれらのビームを検出すると、処理のためにコントローラーに渡します。アクティブ UHF タグの読み取り範囲は長く、100 メートルを超えることもあります。さらに、UHF タグは、過酷な環境や極端な温度に耐えるようにカスタマイズできます。
いつ RFID タグの選択、読み取り範囲、環境、データ転送速度、機能などの要因を考慮する必要があります。
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