RFID システムの種類を調べる: 周波数帯域と運用形態

まとめ

無線周波数識別 (RFID) システムは、現代の物流、在庫管理、アクセス制御に不可欠です。さまざまなタイプの RFID システム、その動作周波数、および特定の特性を理解することは、さまざまなアプリケーションに適したシステムを選択するために不可欠です。

この記事では、さまざまな RFID 周波数、パッシブ RFID システムとアクティブ RFID システムの違い、および RFID テクノロジーの最新の進歩について詳しく説明します。

RFID システムの種類の概要

RFID システムは、動作する周波数帯域と電源に基づいて分類されます。主な周波数カテゴリは、低周波 (LF)、高周波 (HF)、極超高周波 (UHF) です。さらに、RFID システムは、パッシブタイプとアクティブタイプに大別されます。各タイプには独自の利点があり、特定のアプリケーションに適しています。この記事では、これらの RFID システムの動作特性の概要を示し、そのアプリケーションと技術的進歩について説明します。

RFID周波数帯域

RFID システムは、低周波 (LF)、高周波 (HF)、極超高周波 (UHF) の 3 つの主な周波数範囲で動作します。各周波数帯域には、さまざまな環境でのシステムのパフォーマンスに影響を与える独特の特性があります。

低周波（LF）RFID

LF RFID は 30 kHz ～ 300 kHz の範囲で動作し、一般的なシステムでは 125 kHz または 134 kHz を使用します。LF RFID システムの主な属性は次のとおりです。

読解範囲:約10cm。
読書速度:一般的に、HF や UHF に比べて速度が遅くなります。
耐干渉性:外部干渉に対する耐性が高く、厳しい環境にも適しています。

用途: LF RFID は、アクセス制御や動物追跡によく使用されます。動物の追跡可能性の標準は、ISO 14223 および ISO/IEC 18000-2 で定義されています。

高周波（HF）RFID

HF RFID システムは 3 MHz ～ 30 MHz で動作し、最も一般的な周波数は 13.56 MHz です。主な特徴は次のとおりです。

読解範囲:10cmから1メートルの間。
干渉感度:環境要因により中程度の影響を受けます。

用途: HF RFID は、発券、支払い、データ転送に利用されます。関連する規格には、物体追跡に関する ISO 15693、近距離無線通信 (NFC) に関する ECMA-340 および ISO/IEC 18092、スマートカードに関する ISO/IEC 14443 などがあります。

超高周波（UHF）RFID

UHF RFID システムは 300 MHz から 3 GHz の周波数をカバーし、RAIN RFID システムは 860 MHz から 960 MHz の間で動作します。注目すべき機能は次のとおりです。

読解範囲: 12メートルまで、または12メートルを超える。
データ転送速度: 非常に高速ですが、干渉に対する感度が高くなります。

用途: UHF RFID 在庫管理、医療識別、物流の分野で広く使用されています。UHF システムは EPC Global Gen2 規格 (ISO 18000-63) に準拠しており、その進歩により金属や液体を含む複雑な環境でも効果を発揮します。

パッシブ RFID システムとアクティブ RFID システム

RFID システムは、電源と動作メカニズムに基づいて、パッシブ型とアクティブ型に大別されます。

パッシブRFIDシステム

パッシブRFIDタグ独自の電源はありません。代わりに、RFID リーダーから送信されるエネルギーを利用してタグに電力を供給し、通信を可能にします。主な特徴は次のとおりです。

電源:内部バッテリーなし、リーダーの信号によって電源が供給されます。
範囲：一般的に、アクティブタグに比べて短くなります。
料金：製造と導入がより経済的になります。

用途: パッシブ RFID は、小売在庫、図書館システム、資産追跡などでよく使用されます。

アクティブ RFID システム

アクティブ RFID タグには、タグとその送信機能に電力を供給する内部電源 (通常はバッテリー) が含まれています。主な属性は次のとおりです。

電源:内部バッテリーまたはその他の電源。
範囲：100メートルを超えることもあります。
用途:広大なエリア内のコンテナや車両などの大型物体を追跡するのに適しています。

例: アクティブ RFID システムは、大規模な環境での物流、サプライチェーン管理、資産追跡によく使用されます。

RFID システムの比較概要

システムタイプ	周波数範囲	典型的な読み取り範囲	主な特徴	一般的な用途
LF RFID	30kHz～300kHz	約10cm	高い耐干渉性、低速	アクセス制御、動物追跡
HF RFID	3MHz～30MHz	10cm～1メートル	中程度の干渉感度	チケット、支払い、NFCデータ転送
UHF RFID	300MHz～3GHz	最大12メートル以上	高速データ伝送、高い干渉感度	在庫管理、医療ID
パッシブRFID	LF、HF、UHF	周波数によって異なる	内蔵バッテリーが不要でコスト効率が良い	小売、図書館システム、資産追跡
アクティブRFID	超短波	100メートル以上	内蔵バッテリー、長距離走行能力	物流、大規模資産追跡

結論

さまざまなタイプの RFID システムとその動作周波数を理解することは、さまざまなアプリケーションでの使用を最適化するために不可欠です。LF、HF、UHF の RFID システムを選択する場合でも、パッシブ RFID 技術とアクティブ RFID 技術のどちらを選択する場合でも、それぞれのオプションには特定のニーズに合わせた明確な利点があります。RFID 技術の進歩によりパフォーマンスが向上し続け、RFID は多くの業界で多用途で価値のあるツールとなっています。

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