RFID (คลื่นสัญญาณวิทยุ)

RFID (Radio Frequency Identification)

RFID เป็นคำย่อมาจาก Radio Frequency Identification เป็นเทคโนโลยีแสดงตนแบบไม่ต้องสัมผัสโดยใช้คลื่นความถี่วิทยุ

RFID แบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลัก

1. LF 125 KHz (Low Frequency) ระยะในการอ่าน 0 – 10 cm
เป็นความถี่มาตรฐานที่ใช้งานทั่วไป ระยะการรรับส่งข้อมูลใกล้ ต้นทุนไม่สูงมาก ความเร็วในการอ่านต่ำ LF มักพบการใช้งานหน่วยงานของปศุสัตว์ , ระบบควบคุมการเปิดปิดประตู

2. HF 13.56 MHz(High Frequency)ระยะในการอ่าน 0 – 30 cm
เป็นความถี่ HF 13.56 ในปัจจุบันรองรับชิป C210 ,C220 , C240, C270(I-code) และ tag มาตรฐาน ISO 15693 รวมถึง tag มาตรฐาน ISO 18000 type 3 ที่จะเกิดขึ้นในอนาคต ในย่านความถี่นี้เป็นย่านความถี่ใช้กันทั่วโลก RFID ในย่านความถี่ HF ใช้กับ passive tag และ มักพบเห็นการใช้งาน RFID ในย่านความถี่ HF ในห้องสมุด และการป้องกันการปลอมแปลงสินค้า

3. UHF 869.5 MHz(Ultra-High Frequency) ระยะในการอ่าน 1 – 10 M
เป็นความถี่ UHF 869.5 MHz ในปัจจุบันรองรับชิป EPC Class0, Class1 และ ISO-1800-6-B EPC Class 0+ และ GEN2 ซึ่งจะหาได้ง่ายในอนาคต คลื่นความถี่ที่อยู่ในช่องความถี่ UHF ที่สามารถใช้กับระบบ RFID จะอยู่ระหว่าง 860 – 960 MHz ระบบ UHF RFID ที่ใช้ในสหรัฐอเมริกาจะอยู่ที่คลื่นความที่ 915 MHz และ ระบบ UHF RFID ที่ใช้ในยุโรปจะอยู่ที่คลื่นความถี่ 868 MHz การใช้งาน UHF RFID ขยายวงกว้างขึ้นจากองค์กรขนาดใหญ่ , ธุรกิจระหว่างประเทศ และธุระกิจขนาดกลาง

 
ทำไมต้องเปลี่ยนมาใช้งานระบบ RFID

1. เมื่อระบบบาร์โค้ด ไม่ตอบสนองความต้องการในการใช้งาน

• อ่านบาร์โค้ดไม่ได้ เนื่องจากบาร์โค้ด ชีดจาง ขาด ชำรุด เสียหาย
• อ่านบาร์โค้ดไม่ได้ เนื่องมีวัตถุมาบดบังการอ่าน
• อ่านบาร์โค้ดไม่ได้ เนื่องจากสิ่งแวดล้อมที่ใช้งาน มีฝุ่น มีระลองน้ำ จนทำให้ไม่สามารถอ่านบาร์โค้ดได้

2. ต้องการความปลอดภัยในการใช้งาน

• เนื่องจากระบบ RFID ไม่สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่า และไม่สามารถคัดลอกระหัสได้โดยง่าย
• เนื่องจากระบบ RFID สามารถเข้าระหัสก่อน จะทำการเข้าถึงข้อมูล

3. ต้องการข้อมูลจำนวนมาก ในระยะเวลาอันสั้น

• เนื่องจากระบบ RFID เป็นสัญญาณคลื่นวิทยุ จึงสามารถอ่านได้ในระยะไกล ไม่จำเป็นต้องเข้าไปใกล้วัตถุ เราจึงสามารถอ่านข้อมูลได้ในระยะสัญญาณทีละหลายๆ ตัวได้พร้อมกัน

4. เมื่อต้องการอ่านสินค้าในกล่องหรือบรรจุภัณฑ์ โดยไม่ต้องแกะกล่องหรือบรรจุภัณฑ์

• ความสามารถของระบบ RFID คือ สามารถอ่านทะลุวัตถุ ที่ไม่ได้เป็นฉนวนกันสัญญาณ ทำให้เราสามารถอ่านข้อมูล RFID โดยไม่จำเป็นต้องแกะกล่องสินค้า

5. เมื่อต้องการอ่านข้อมูลในระยะไกล

• เนื่องจากระบบ RFID เป็นคลื่นสัญญาณวิทยุ ทำสามารถขยายสัญญาณได้ระยะไกล ขึ้นอยู่กับตัวส่ง และตัวรับสัญญาณ โดยเฉพาะคลื่นสัญญาณแบบ UHF สามารถอ่านได้ไกลถึง 10 เมตร และสามารถปรับลดสัญญาณได้ ตามความต้องการ

6. เมื่อต้องการความสะดวกรวดเร็วในการตรวจนับสินค้า

• เนื่องจากระบบ RFID เป็นคลื่นสัญญาณวิทยุเพราะฉนั้นระยะสัญญาณที่อยู่ในระยะจะทำการอ่านข้อมูลได้ทั้งหมด จึงสามารถตรวจนับสินค้าครั้งละมากๆ ได้ในทีเดียว

ข้อเสียของระบบ RFID

• ไม่ควรนำไปใช้งาน ที่อุปกรณ์ที่มีคลื่นสัญญาณวิทยุที่มีความอ่อนไหวสูง เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ ระบบนำทาง เพราะอาจจะทำให้เกิดความผิดพลาด
• ไม่ควรนำไปใช้งาน กับประเภทงานที่ต้องการนับต่อชิ้น เนื่องจากระบบ RFID เป็นคลื่นสัญญาณวิทยุ จึงอาจจะอ่านโดย RFID ตัวอื่นที่อยู่ในระยะสัญญาณ
• ไม่ควรนำไปใช้งาน ประเภทงานที่มีสัญญาณรบกวน หรือ ฉนวนกันสัญญา RFID ซึ่งทำให้อ่านข้อมูลผิดพลาด หรืออ่านข้อมูลไมได้เลย
• ไม่ควรนำไปใช้งาน ประเภทงานที่มีความเสี่ยง ที่แท็ก RFID จะสัมผัสกันเอง เพราะจำให้สัญญาณอ่อน หรืออ่านไมได้เลย
• ไม่ควรนำไปใช้งาน ติดกับวัสดุที่เป็นสื่อนำไฟฟ้าโดยตรง เนื่องจากจะทำให้วงจรข้างในเกิดการลัดวงจร

องค์ประกอบหลักของระบบ RFID แบ่งเป็น 3 ส่วน

1. (Reader, Interrogator) คือ เครื่องอ่าน RFID โดยจะเป็นตัวกำหนดความแรงสัญญาณ โดยสามารถที่จะปรับระยะสัญญาณในการอ่านได้ แบ่งออกเป็น 2 ตัวหลัก
   1.1 Reader คือ ตัวหลักสำหรับรับส่งสัญญาณ โดยต้องอาศัยเสาอากาศในการรับส่งสัญญาณ
   1.2 Antennaคือ เสาอากาศสำหรับรับส่งสัญญาณ หรือเรียกว่าตัวขนาดสัญญาณ ทำให้ระยะในการอ่านไกลมากขี้น

2. (Tag, Transponder [transceiver-responder]) คือตัวตอบสนองสัญญาณ RFID เมื่อมีคลื่นสัญญาณจากตัวอ่าน จะทำการสะท้อนสัญญาณไปยังตัวอ่านแบ่งออกเป็น 2 ประเภท
   2.1 RFID ชนิด Passive ป้ายชนิดนี้ทำงานได้โดยไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟจากภายนอก ระยะการอ่าน 1-10 เมตร
   2.2 RFID ชนิด Active ป้ายชนิดนี้ต้องอาศัยแหล่งจ่ายไฟจากภายนอก เพื่อจ่ายไฟให้วงจรทำงาน ระยะการอ่านข้อมูลได้มากกว่า 10 เมตร แต่มีข้อเสียคือ ขนาดของป้ายหรือเครื่องอ่านมีขนาดใหญ่ อายุแบตเตอรี่มีอายุการใช้งานประมาณ 3-7 ปี

3. Software Software หรือโปรแกรมที่ใช้ในการควบคุมการทำงานของระบบ RFID

คุณสมบัติโปรแกรมสำหรับระบบ RFID

• ต้องรองรับทั้งระบบ Barcode and RFID เนื่องจากต้องใช้งานระบบควบคู่ในการทำงาน
• ต้องพร้อมพัฒนาเพื่อเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ RFID เนื่องจากข้อมูลที่รับมาจากอุปกรณ์ RFID จะต้องมีการพัฒนาสำหรับอุปกรณ์นั้นๆ
• ต้องพร้อมเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่นๆ เพื่อใช้สำหรับจัดการข้อมูล และบอกสถานะ เช่น ระบบแสดงผลบนจอภาพ ระบบไฟสัญญาณ ระบบ Sensor หรือ PLC
• โปรแกรมต้องมีรวดเร็วในการประมวล เนื่องจากการรับข้อมูลจากระบบ RFID เป็นการรับข้อมูลครั้งละมากๆ
• โปรแกรมต้องมีความฉลาด เนื่องจากระบบ RFID สามารถอ่านข้อมูลได้ทั้งหมด หากอยู่ในระยะสัญญาณ เพราะฉนั้นโปรแกรมต้องกรองข้อมูลก่อนที่จะนำไปประมวลผล
• โปรแกรมต้องพร้อมเชื่อมต่อกับระบบอื่น เพื่อนำเข้า หรือ ส่งออกข้อมูล เพื่อนำมาประมวล เพื่อให้ข้อมูลที่ได้สมบูรณ์ และมีประโยชน์สูงสุดกับผู้ใช้งาน