RFIDによる自動認識とは

RFIDによるAuto-ID

RFIDとは「Radio Frequency Identification」の略称です。日本語では「近距離無線通信を用いた自動認識技術」と訳されます。 使用する電波の周波数はさまざまですが、ICタグ・ラベルに内蔵されたインレイの小さなICチップに書き込まれたデータを、電波で発信して読み書きするシステムです。

運輸・物流の現場では荷物の送り先や内容を表示させたり、製造では菅理番号、カンバンなどの工程菅理に使用されたりと、さまざまな業界で当たり前のように活用されています。 近年の流通・小売業界ではRFIDを使ったセルフレジ精算、コンビニエンスストアや駅のキオスクなどでは無人店舗の実証実験に使用され、注目を集めています。ここでは広まりつつあるUHF帯RFIDについての基本をご紹介します。

RFIDのしくみ

RFIDで 使われる周波数 は、LF帯、HF帯、UHF帯、マイクロ波帯の4種類です。通信距離など電波の特性が異なります。

LF帯 〜 10cm前後 電磁誘導方式 LF帯は車のキーレスエントリーなどの無線通信に利用されています。通信距離が数十センチと短いのが特徴です。アンテナの巻数が多く、タグの大きさが必要です。
HF帯 〜50cm 電磁誘導方式 13.56MHzと短波帯の周波数を使用して、通信距離は比較的短いです。入館証など1対1で認証する近接した用途に適しています。 おサイフケータイや交通系カードなどの電子マネーでおなじみのNFC(Near Field Communication)も、HF帯RFIDの一つです。
UHF帯

7m前後
電波方式 UHF(Ultra High Frequency)帯は、電波方式で通信します。 915~928MHzの周波数を使用して、一括で読み取りや、数メートル離れた距離での用途に適しています。在庫管理や検品などは、UHF帯が使われています 。
マイクロ波帯 〜2m
前後
電波方式 UHFに属するマイクロ波帯の周波数は2.45GHzです。電子レンジやWi-Fiとの電波干渉の懸念があります。 通信距離も2-3mと短いです。

RFIDを導入するには、個々のアイテムを識別するためのタグ・ラベルと、タグにエンコードするデータ、エンコードされたデータを読み取るリーダ、読み取ったデータを処理するシステムが必要になります。

RFIDタグ・ラベル

RFIDリーダライタ

高速読み取りで業務をスムーズにするRFD8500

RFIDプリンタ

ICタグ・ラベルは厚く・でこぼこな表面でもきちんと印刷できる

システム・アプリ

シンプルなRFIDシステム

おもなRFIDタグ・ラベルの種類

アクティブRFIDとパッシブRFIDさまざまなRFタグ
  • ネジ留めできる形状のカンバンや物流のリターナブルパレット
  • 回転寿司の皿やゲームセンターむけのコインタイプ
  • 備品などにつけやすいキーホルダータイプ
  • 入浴施設でのレジ精算などに使われるリストバンドタイプ
  • 社員証などに使用されるICカードタイプ
  • 通常のタグやラベル

アクティブRFID はタグに電池を内蔵しており、周期的に自力でデータを電波で発信するRFIDです。通信距離が長いもの、センサーをつけたものなど付加価値の高い用途に適しています。使い捨ての値札などと違って、共有機器やリターナブルなパレットやケースなどで繰り返し利用されています。

リーダライタが出した電波をうけてICチップのデータを返送するパッシブRFID

パッシブRFIDは電池不要で、リーダライタから送られる電波を受けて発生する電流によってデータを発信します。 RFIDリーダの精度や、電波の読み取り漏れがないような 運用の工夫も必要です。タグ・ラベルの コストも抑えられ半永久的に使えます。 紙製のタグ・ラベルや、カードタイプ、ケースにはったものがあります。 ハードタグのなかにインレイが入ったタイプは形状や材質、耐熱性など、さまざまな特性をもっています。

いわゆる値札や商品などにつけられる紙のタグやラベルは、ラベル用紙の場合はインレイが糊付けされており、タグ(下げ札)の場合は紙と紙の間に挟みこまれています。 RFIDプリンタで印刷と同時にエンコードできるので、品名や番号などエンコード内容を人の目でも確実に確認できます。

インレイの構造について

インレイとはICチップ付きアンテナのことです。透明なフィルムの上にICチップとアンテナが配置されています。最近ではプラスチックごみの削減のため紙のラベルに接着されているものもあります。

ICチップ

インレイにはわずか数ミリのICチップがついている

インレイの中央にある、ほんの少し膨らんだ部分にあるのがICチップです。この部分にRFIDプリンタ、リーダ/ライタでデータをエンコードします。チップに破損があるとデータは壊れてしまいます。

アンテナ

インレイにはおもに左右対称のパターンアンテナがついている

インレイのアンテナはリーダ/ライタから照射される電波を受けて、ICチップにエンコードされたデータを送ります。アンテナの形はさまざまで、タグ・ラベルの大きさや用途に応じて使い分けられます。

RFIDのリーダライタについて

RFIDリーダ・ライタは文字通り、ICタグ・ラベルの情報を読み書きできるRFID機器です。手にもってかざす小型のもの、アンテナを設置して壁やゲートにつける固定式のものとに分かれます。

ポータブルタイプ

ハンディタイプ のRFIDリーダ・ライタは小型でアンテナも内蔵されています。ポータブルなので場所を移動して使用する店舗内や倉庫内の棚卸、アイテム探索などに最適です。ただし、 UHF帯の高出力RFID機器は、総務省へ電波利用申請した構内で利用してください。電波出力が250mW以下のものは特定小電力は申請不要です。

固定タイプ

固定タイプのRFIDリーダ・ライタは、 壁、天井、床など適した場所にアンテナを別で設置して、ケーブルで接続します。読み取る部屋、出入口などタグ・ラベルを読み取るポイントが作業の動線で決まっているので、入庫出庫や、入退出、備品や資料の貸出などに最適です。

RFIDの利点と注目される理由

電池が不要で、インレイのごく小さなICチップに、非接触でデータを書き込み・読み込みできて、ひとつひとつを分けてスキャンしなくてもデータを読み取れるRFID技術は、さまざまな業務の効率化を進めるソリューションとして期待されています。

RFIDの利点

距離が遠くてもOK

スタッフの手が届かない高さの柵の上でも電波が届く限り読み取れます。リーダの精度によりますが 20m 以上離れてたICタグを読み取ることもできます。

隠れていてもOK

タグ同士にある程度の隙間があいていれば、店舗の什器におかれた商品や、倉庫のダンボールの梱包を開けずに中のアイテムの種類・数量を検品できます。

一度に百個でもOK

レジでも棚卸でもバーコードは基本はひとつずつスキャンして、数量は数えて入力します。RFIDリーダでかざすだけで一度に何個も読み取りできます。

RFIDが広がり始めた背景

RFIDという技術の歴史は意外と古く、 日本では1980年代後半から自動車など製造での RFID 工程管理などに使用されましたが、 一般的になるほどには普及しませんでした。 なぜ今、世の中でRFIDがこれほど注目されているのでしょうか。

ICタグICラベルが昔より安くなったため使いきりの値札などでRFIDを導入できる

RFIDタグの低価格化

当初のタグは1枚1000円と高価でしたが、現在では1枚10円からと、アパレル などの商品価格であれば全商品にICタグ・ラベルをつけて菅理できる程度にコストは下がってきました。

RFIDでの在庫管理でスタッフの手作業を減らせる

人手不足や業務効率化

特に運輸・物流や小売などでは、働き手不足が深刻化しています。 バーコードと違い複数のアイテムを一瞬で読み取りするRFIDは、スタッフが行っていた単純作業を省力化できます。 ロボットや自動走行車による無人化、自動倉庫などにおいても、情報の読み込み・書き込みを非接触の無線通信で可能なのは大きな利点です。

RFIDは製造・物流・流通でビジネスを見える化ぢてデータ活用できる

情報共有と見える化

製造・物流・流通、業界を問わず「どこに・なにが・いくつ」あるのか、リアルタイムな情報共有が重要になっています。RFIDは、1個単位で別のシリアル番号がつけられているので、レジや数量検品は一括スキャンできるうえ、オンラインショップなどと連携してすばやく在庫情報を共有できます。

RFIDを活用したい

RFIDを導入するイメージ

オカベマーキングシステムではRFIDによるソリューションを提供していす。RFIDプリンタ、リーダライタなどの機器、システムについてお気軽にご相談ください。


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