RFID là gì? Công nghệ Radio Frequency Identification

Trong thời gian vài năm trở lại đây, công nghệ RFID phát triển rất mạnh mẽ và đang dần thay thế công nghệ mã vạch trong một số quy trình nhất định. Khả năng truyền dữ liệu qua tần số vô tuyến của RFID mở ra một kỷ nguyên mới trong việc quản lý hàng hóa, định vị, kho bãi…

Trong bài viết ngày hôm nay, hãy cùng Kỹ Thuật Đo tìm hiểu xem RFID là gì, nguyên lý hoạt động của nó là như thế nào, được ứng dụng trong những lĩnh vực nào và ưu điểm, nhược điểm của RFID so với những công nghệ tương tự là gì nhé!

RFID là gì?

Công nghệ nhận dạng theo tần số vô tuyến (RFID) là một hình thức truyền dữ liệu qua tần số cao để xác định đối tượng, sản phẩm, con người. Để xác định dữ liệu này, cần gắn các RFID Tag hoặc RFID Card trên vật thể cần định vị.

Việc sử dụng RFID cũng tương đồng với việc sử dụng phần mềm quét mã vạch, tuy nhiên RFID có lợi thế là có thể truyền dữ liệu mà không cần trong tầm nhìn của con người, trong khi mã vạch phải được căn chỉnh bằng máy quét quang học.

Tóm lại

• RFID là một công nghệ có thể được sử dụng để theo dõi một vật phẩm hoặc cá nhân bất kỳ thông qua việc truyền dữ liệu qua tần số vô tuyến.
• Hệ thống RFID gồm có hai phần chính: thẻ và đầu đọc. Đầu đọc sẽ phát ra sóng vô tuyến và nhận dạng thông tin từ thẻ RFID, trong khi thẻ sử dụng tín hiệu sóng để truyền thông danh tính và một số thông tin khác.
• Công nghệ này đã có mặt từ những năm 1970 và đã nổi bật hơn nhiều trong những năm vừa qua với việc sử dụng nó trong nhiều mục đích như quản lý chuỗi cung ứng toàn cầu, vi mạch, và chăm sóc vật nuôi.

Nguyên lý làm việc của công nghệ RFID

Mỗi hệ thống RFID được tạo thành bởi ba yếu tố: ăng-ten quét, bộ thu phát và bộ phát đáp. Khi ăng-ten quét và bộ thu phát hoạt động liên kết với nhau, sẽ tạo thành đầu đọc RFID (hay còn gọi là RFID Reader)

Trong thực tế, bạn ta có hai loại đầu đọc RFID – đầu đọc cố định và di động. Đầu đọc RFID có thể dễ dàng kết nối với mạng bằng cách sử dụng tín hiệu không dây để kích hoạt thẻ. Sau khi được kích hoạt, thẻ sẽ trả lại một tín hiệu để ăng-ten dịch thành dữ liệu.

Bộ phát đáp lưu trữ trong thẻ RFID. Phạm vi đọc của thẻ RFID phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm loại thẻ, loại đầu đọc, tần số RFID và nhiễu từ môi trường xung quanh hoặc từ các thẻ RFID khác. Thẻ có nguồn năng lượng lớn cũng có phạm vi đọc dài hơn.

Cấu tạo của hệ thống RFID

Để có thể hoạt động một cách tốt nhất, một hệ thống RFID sẽ bao gồm nhiều bộ phận nhỏ khác nhau. Mỗi bộ phận sẽ đóng một vai trò khác nhau

a. Đầu đọc thẻ RFID (RFID reader) là gì?

• Đầu đọc (Reader) cho phép bạn nhận – đọc thông tin từ các thẻ, có thể là loại được đặt cố định hoặc cầm tay để sử dụng linh hoạt ở mọi nơi

Xem sản phẩm: RFID Reader Module

b. Ăng-ten

• Là thiết bị ở giữa tạo ra cầu nối giữa the RFID và thiết bị đọc tín hiệu. Ăng ten sẽ cho phép bạn thu – phát tín hiệu dạng sóng để kích hoạt và truyền nhận tín hiệu với thẻ

c. Chip RFID là gì?

• Chip nhận dạng tần số vô tuyến (chip RFID) là chip cực nhỏ được kết nối với ăng-ten có thể được đặt trên hoặc trong các vật thể vật lý. Chip này được sử dụng trong nhiều ứng dụng yêu cầu xác thực “không tiếp xúc” như trạm thu phí, thẻ chuyển tuyến, hộ chiếu và chìa khóa nhập cảnh không tiếp xúc.

d. RFID card là gì?

• RFID card là loại thẻ được gắn chip RFID, thường được sử dụng trong các ứng dụng xác định và quản lý nhân sự như chống công, định vị…

e. Thẻ RFID (RFID Tag) là gì?

• RFID Tag là một tấm thẻ nhựa được gắn một chíp và ăng ten thu phát tín hiệu (hình dạng như bên dưới). Thẻ này có thể thay thế mã vạch sản phẩm ở các siêu thị, cửa hàng tiện lợi… có thể đọc mà không cần tiếp xúc

Có hai loại thẻ RFID chính:

• RFID chủ động (Active RFID): Thẻ RFID chủ động có nguồn năng lượng riêng thường là pin.
• RFID thụ động (Passive RFID): Thẻ RFID thụ động nhận năng lượng từ ăng-ten đọc, sóng điện từ của nó tạo ra dòng điện trong ăng-ten của thẻ RFID.
• Ngoài ra còn có các thẻ RFID bán thụ động (semi-passive RFID tag), nghĩa là pin chạy mạch trong khi giao tiếp được cung cấp bởi đầu đọc RFID.

RFID hoạt động ở những tần số nào?

Có bốn loại tần số chính cho một hệ thống RFID chính: tần số thấp (LF), tần số cao (HF), tần số siêu cao (UHF), tần số vô tuyến RFID. Tần số sử dụng sẽ rất khác nhau tùy theo quốc gia, khu vực và công nghệ của các thiết bị sử dụng

• Hệ thống RFID tần số thấp (LF – Low Frequency) có phạm vi từ 30 KHz đến 500 KHz, trong đó tần số điển hình là 125 KHz. Phạm vi truyền dẫn với LF RFID thường rất ngắn, từ vài cm đến 200cm.
• Hệ thống RFID tần số cao (HF – High Frequency) có tần số từ 3MHz đến 30 MHz, với tần số HF điển hình là 13,56 MHz và phạm vi hoạt động thông thường từ vài cm đến vài trăm cm.
• Hệ thống UHF RFID (Ultra High Frequency) có tần số từ 300 MHz đến 960 MHz, với tần số điển hình là 433 MHz và phạm vi hoạt động lên đến 750cm.
• Cuối cùng là hệ thống RFID tần số vi sóng (Radio Frequency), nó có thể truyền đến hơn 900cm ở tốc độ 2,45 Ghz.

Tuy nhiên, các thông tin về khoảng cách truyền dữ liệu chỉ là lý thuyết. Thực tế, có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khoảng cách truyền dữ liệu. Nếu bạn cần phạm vi truyền dữ liệu dài hơn, bạn có thể sử dụng thẻ có bộ công suất bổ sung để tăng phạm vi truyền tải lên hơn 90 mét

So sánh RFID với quét mã vạch

Công nghệ RFID được sử dụng như một giải pháp thay thế cho việc quét mã vạch đang được sử dụng ngày càng rộng rãi ngày nay. Công nghệ mã vạch và RFID được sử dụng theo cách tương tự để theo dõi hàng tồn kho, dưới đây là một số điểm khác biết giữa 2 công nghệ này

So sánh RFID so với NFC

Giao tiếp trường gần (NFC) cho phép trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị bằng cách sử dụng công nghệ giao tiếp không dây tần số cao, tầm ngắn. NFC kết hợp giao tiếp của thẻ thông minh và đầu đọc vào một thiết bị duy nhất cho khả năng làm việc đơn giản

Ứng dụng của RFID

RFID có từ những năm 1940. Tuy nhiên, nó chỉ bắt đầu được sử dụng phổ biến hơn vào những năm 1970. Trong một thời gian dài, chi phí cao của thẻ tag và reader đã bị ngưng sử dụng rộng rãi cho mục đích thương mại. Sau này khi chi phí phần cứng giảm, việc áp dụng RFID cũng tăng lên.

Ngoài ra, bạn cũng có thể phát hiện công nghệ RFID trong một số lĩnh vực như

• Theo dõi vật nuôi và gia súc
• Theo dõi tài sản và theo dõi thiết bị
• Kiểm soát truy cập trong các tình huống an ninh
• Đang chuyển hàng
• Chăm sóc sức khỏe
• Hậu cần hàng hóa và chuỗi cung ứng
• Cải thiện khả năng hiển thị và phân phối trong chuỗi cung ứng
• Chế tạo
• Doanh số bán lẻ
• Thanh toán bằng thẻ tín dụng tap-and-go
• Theo dõi xe
• Dịch vụ khách hàng và kiểm soát tổn thất
• Quản lý kho hàng
• Quản lý nhân sự
• Quản lý thực phẩm
• Quản lý người bệnh
• Quản lý tài sản

Ưu và nhược điểm của công nghệ RFID

Nhược điểm

• Xung đột đầu đọc: khi tín hiệu từ một đầu đọc RFID can thiệp vào đầu đọc thứ hai, có thể được ngăn chặn bằng cách sử dụng giao thức chống xung đột để làm cho các thẻ RFID lần lượt truyền đến đầu đọc thích hợp của chúng.
• Xung đột thẻ: Xung đột thẻ xảy ra khi có quá nhiều thẻ gây nhầm lẫn cho đầu đọc RFID bằng cách truyền dữ liệu cùng một lúc. Việc chọn một trình đọc thu thập từng thông tin thẻ sẽ ngăn chặn sự cố này.
• Nhiễu: Thẻ RFID có thể dễ bị nhiễu từ các tín hiệu vô tuyến khác, điều này có thể dẫn đến hỏng dữ liệu hoặc đọc không chính xác.
• Chi phí: Việc triển khai thẻ RFID có thể tốn kém, đặc biệt khi cần số lượng lớn thẻ để theo dõi
• Phạm vi giới hạn: Tuy có khả năng truyền tải dữ liệu xa hơn so với quét mã vạch nhưng thẻ RFID cũng có phạm vi giới hạn và không thể đọc được từ khoảng các quá xa mà chỉ trong phạm vi cho phép
• Vấn đề về bảo mật: là một hệ thống có tính bào mật tốt tuy nhiên một số

Ưu điểm

• Tăng hiệu quả làm việc: RFID đã được chứng minh là giảm chi phí lao động, tăng năng suất và giảm thiểu lỗi do nhập dữ liệu thủ công.
• Tăng cường tính bảo mật: Thẻ RFID có thể cung cấp thêm một lớp bảo mật cho sản phẩm, hàng tồn kho và thậm chí cả con người.
• Theo dõi được cải thiện: Thẻ RFID cung cấp khả năng hiển thị và theo dõi các mặt hàng theo thời gian thực, cho phép kiểm soát hàng tồn kho và theo dõi tài sản tốt hơn.
• Tiết kiệm chi phí: RFID có thể giảm chi phí liên quan đến người lao động và quản lý hàng tồn kho.
• Thu thập dữ liệu tự động: RFID có thể tự động thu thập và lưu trữ dữ liệu, loại bỏ nhu cầu nhập dữ liệu thủ công.

Như vậy Lidinco, đã giới thiệu đến bạn các thông tin cơ bản nhất về công nghệ RFID đang được sử dụng khá phổ biến hiện nay. Hy vọng, qua bài viết này có thể giúp bạn hiểu rõ hơn về công nghệ này cũng như các ứng dụng của nó trong đời sống