Rfid là gì? Đặc điểm, nguyên lý hoạt động và ứng dụng

Hiện nay có rất nhiều công nghệ mới ra đời giúp người dùng có những trải nghiệm mới mẻ. Công nghệ RFID là một công nghệ hiện nay khá phổ biến trong cuộc sống. Hôm nay chúng tôi sẽ cùng các bạn tìm hiểu kĩ hơn về công nghệ này qua khái niệm, đặc điểm và nguyên lí hoạt động của RFID nhé!

RFID là gì?

RFID (Radio Frequency Identification), hay Nhận dạng qua tần số vô tuyến, là một công nghệ dùng kết nối sóng vô tuyến để tự động xác định và theo dõi các thẻ nhận dạng gắn vào vật thể.

Hay nói cách khác, RFID là một kỹ thuật nhận dạng sóng vô tuyến từ xa, cho phép dữ liệu trên một con chíp được đọc một cách “không tiếp xúc” qua đường dẫn sóng vô tuyến ở khoảng cách từ 50 cm tới 10 mét, sử dụng thiết bị thẻ RFID và một đầu đọc RFID.

Điểm nổi bật của RFID là công nghệ không sử dụng tia sáng như mã vạch, không tiếp xúc trực tiếp. Một vài loại thẻ có thể được đọc xuyên qua các môi trường, vật liệu như Bê tông, tuyết, sương mù, băng đá, sơn, và các điều kiện môi trường thách thức khác mà mã vạch và các công nghệ khác không thể phát huy hiệu quả.

Cấu tạo hệ thống RFID

Một hệ thống hay một thiết bị RFID được cấu tạo từ hai thành phần cơ bản không thể thiếu đó chính là thiết bị phát mã RFID thường hay được nhắc đến với cái tên thẻ RFID và phần thiết bị đọc. Thiết bị đọc này sẽ được gắn antenna phát sóng điện từ, thiết bị phát RFID sẽ được gắn với vật cần nhận dạng, mỗi thiết bị RFID tag chứa một mã số nhất định và không trùng nhau.

Đặc điểm

Hệ thống RFID sử dụng hệ thống không dây thu phát sóng radio, không sử dụng tia sáng như mã vạch.

Các tần số thường được sử dụng trong hệ thống RFID là 125Khz hoặc 900Mhz

Thông tin có thể được truyền qua những khoảng cách nhỏ mà không cần một tiếp xúc vật lý nào.

Có thể đọc được thông tin xuyên qua các môi trường, vật liệu như: bê tông, tuyết, sương mù, băng đá, sơn và các điều kiện môi trường thách thức khác mà mã vạch và các công nghệ khác không thể phát huy hiệu quả.

Nguyên lí hoạt động

Thiết bị RFID reader phát ra sóng điện từ ở một tần số nhất định, khi thiết bị RFID tag trong vùng hoạt động sẽ cảm nhận được sóng điện từ này và thu nhận năng lượng từ đó phát lại cho thiết bị RFID Reader biết mã số của mình. Từ đó thiết bị RFID reader nhận biết được tag nào đang trong vùng hoạt động.

Ưu, nhược điểm của RFID trong sản xuất

Ưu điểm

Không cần thiết lập đường ngắm. Để theo dõi các hội đồng nơi nhãn mã vạch có thể được che hoặc trong các ứng dụng mà một phần được sơn hoặc tiếp xúc với các quy trình (như bảo dưỡng) sẽ làm hỏng hoặc phá hủy nhãn mã vạch, RFID là lựa chọn tốt hơn. Thẻ RFID sẽ giữ nguyên vị trí và người đọc sẽ nắm bắt mã mà không phải lo lắng về tầm nhìn.

Dễ dàng viết lại hoặc sửa đổi dữ liệu thẻ. Đối với các ứng dụng mà thẻ RFID di chuyển bằng thùng hoặc nhà cung cấp thay vì với một bộ phận hoặc sản phẩm cụ thể, việc linh hoạt sửa đổi dữ liệu trên sàn cửa hàng có thể giúp thẻ trở nên hữu ích hơn để theo dõi trong các hoạt động sản xuất rất năng động.

Hợp lý hóa theo dõi tài sản. Một loạt các công ty sử dụng RFID để theo dõi các container, pallet và các tài sản đắt tiền khác. Lợi tức đầu tư được tạo ra thông qua tối ưu hóa tài sản và không mua các tài sản không cần thiết, đồng thời cung cấp khả năng truy nguyên nguồn gốc của cả container và nội dung của nó.

Tăng cường khả năng hiển thị chuỗi cung ứng. Quét mã vạch yêu cầu hành động của con người để cung cấp cập nhật vị trí và những lần quét đó chỉ xảy ra không liên tục. Với RFID, việc theo dõi có thể được tự động hóa và xảy ra thường xuyên hơn. Điều này cung cấp khả năng hiển thị chi tiết hơn cho các hoạt động sản xuất thông qua các cập nhật thời gian thực.

Số lượng hàng tồn kho dễ dàng hơn. Việc RFID trong sản xuất giúp tự động hóa các tác vụ thủ công truyền thống có thể giúp giảm chi phí lao động đắt đỏ. Số lượng hàng tồn kho có thể được hoàn thành trong vài phút, với nhân viên tối thiểu.

Tiết kiệm chi phí. Phần cứng RFID có xu hướng đi kèm với chi phí thấp hơn

Không chỉ vậy, RFID còn tỏ ra vượt trội hơn so với hình thức mã vạch Barcode truyền thống. Bảng dưới đây chỉ ra mức độ chênh lệch về hiệu quả của RFID so với Barcode.

Nhược điểm

RFID vẫn đắt hơn mã vạch. Việc gắn thẻ RFID ở cấp độ vật phẩm cho các sản phẩm hoàn chỉnh rẻ tiền là rất tốn kém. Tuy nhiên, RFID có thể cung cấp ROI thông qua việc gắn thẻ các bộ phận hoặc hàng hóa đắt tiền hơn, và trong trường hợp các ứng dụng vòng kín liên quan đến các tài sản có thể tái sử dụng (như pallet), chi phí của thẻ có thể được khấu hao trong một thời gian dài.

Hầu hết các đối tác thương mại không sử dụng RFID. Để có được lợi ích đầy đủ của RFID trong sản xuất, các nhà cung cấp và người tiêu dùng sẽ cần khả năng gắn thẻ hàng hóa hoặc đọc thẻ RFID trong các cơ sở của họ. Nếu không có sự tham gia của họ (đi kèm với một số chi phí), sẽ có những khoảng trống trong tầm nhìn.

RFID phức tạp hơn mã vạch. Trình đọc RFID phải được cấu hình cẩn thận để đảm bảo bạn có thể quét thành công 100 phần trăm các thẻ. Do đó, nhiều thử nghiệm phải được thực hiện với RFID hơn là với mã vạch để đảm bảo giải pháp hoạt động đúng. Môi trường sản xuất thường bao gồm rất nhiều kim loại, chất lỏng và hóa chất – tất cả những thứ có thể cản trở hiệu suất của công nghệ RFID. Tuy nhiên, tốc độ đọc và hiệu suất khoảng cách cũng có thể khó khăn để hoàn thiện.

Quản lý dữ liệu. Thẻ RFID cung cấp nhiều dữ liệu hơn mã vạch, nhưng bạn phải có hệ thống doanh nghiệp để quản lý dữ liệu đó và biến nó thành thông tin kinh doanh hữu ích. Nếu không, hệ thống của bạn có thể bị tràn ngập thông tin vô dụng.

RFID trong sản xuất có thể cung cấp một số lợi ích, nhưng không phải nhà sản xuất nào cũng có thể có lợi như nhau. Trước khi triển khai, các công ty nên tiến hành phân tích kinh doanh kỹ lưỡng để xem điểm đau nào mà RFID có thể giải quyết, và liệu ROI tiềm năng có thể biện minh cho đầu tư hay không.

Tính bảo mật

Thẻ chip RFID chứa rất nhiều mã nhận dạng khác nhau, thông thường là 32bit tương ứng với hơn 4 tỷ mã số khác nhau. Ngoài ra khi xuất xưởng mỗi thẻ chip RFID được gán một mã số khác nhau . Do vậy khi một vật được gắn chip RFID thì khả năng nhận dạng nhầm vật đó với 1 thẻ chip RFID khác là rất thấp, xác suất là 1 phần 4 tỷ.

Ứng dụng của RFID

Bằng sự hỗ trợ của công nghệ RFID, rất nhiều công việc được thực hiện của con người đã được giảm thiểu và thay thế bằng hệ thống thiết bị mang lại hiệu quả tốt hơn, chất lượng hơn. Ví dụ:

• Trong việc quản lý kho, hệ thống RFID được sử dụng để phân loại dễ dàng các loại vật tư, sản phẩm trong kho thông qua hệ thống tag RFID được gắn lên từng vật tư và thiết bị đọc tag RFID. Các dữ liệu thực tế của kho như vị trí, số lượng, phân loại sẽ được thu thập thông qua hệ thống RFID và đưa về lưu trữ, hiển thị tại hệ thống máy chủ của kho. Từ đó các thao tác xuất nhập kho được kiểm soát nhanh và hiệu quả hơn.
• Trong sản xuất các sản phẩm theo dây truyền, hệ thống RFID được sử dụng để thay thế thẻ Kaban giúp kiểm soát tốt hơn dây chuyền sản xuất, xác định rõ bán thành phẩm đang được gia công ở công đoạn nào và kiểm soát được theo thời gian thực. Ngoài ra, việc kiểm soát này cũng giúp tránh các lỗi phát sinh hoặc sự tồn đọng bán thành phẩm trên dây truyền.
• Trong việc bảo quản, vận chuyển các sản phẩm tới hệ thống tiêu thụ, hệ thống RFID được sử dụng cho quá trình theo dõi nhiệt độ, độ ẩm với nhiệm vụ truyền những dữ liệu này về trung tâm kiểm soát. Từ những dữ liệu này sẽ giúp kiểm soát tốt các sản phẩm ở điều kiện tối ưu. …

Với sự phát triển theo trào lưu cách mạng công nghệ 4.0, trong thời gian sắp tới RFID và các ứng dụng của công nghệ này sẽ tiếp tục được áp dụng giúp hình thành nên nhiều nhà máy thông minh.

Nói chung với cách thức hoạt động như trên thì RFID có độ bảo mật và an toàn rất cao, chúng ta có thể yên tâm sử dụng trong các bài toán giám sát đối tượng.

Trên đây, dean2020.edu.vn đã tổng hợp và chia sẻ đến các bạn những kiến thức liên quan đến RFID. Hy vọng rằng với những chia sẻ trên đây sẽ giúp bạn có thêm những kiến thức bổ ích nhé!