Mô tả

Tem nhãn điện tử RFID là gì ?

Tem nhãn điện tử RFID còn được gọi là thẻ tần số vô tuyến, bộ tiếp sóng và vật mang dữ liệu; đầu đọc còn được gọi là thiết bị đọc, máy quét, đầu đọc, thiết bị giao tiếp và đầu đọc (tùy thuộc vào việc thẻ điện tử có thể ghi lại dữ liệu không dây hay không). Thẻ điện tử và đầu đọc thực hiện việc ghép tín hiệu tần số vô tuyến theo không gian (không tiếp xúc) thông qua các phần tử ghép nối; trong kênh ghép, việc truyền năng lượng và trao đổi dữ liệu được thực hiện theo mối quan hệ thời gian.

Thẻ điện tử là vật mang công nghệ RFID và RFID là chữ viết tắt của thuật ngữ nhận dạng tần vô tuyến. Tần số làm việc:

125KHZ
13,56 MHz
915 MHz
2,45GHz
5,8GHz

Cấu tạo tem nhãn RFID

Hệ thống nhãn điện tử cơ bản nhất bao gồm ba phần:

Thẻ: bao gồm các thành phần ghép nối và chip. Mỗi thẻ có một mã điện tử. Thẻ điện tử dung lượng cao có không gian lưu trữ mà người dùng có thể ghi và được gắn vào đối tượng để nhận dạng đối tượng mục tiêu.
Đầu đọc: một thiết bị đọc (và đôi khi ghi) thông tin thẻ và có thể được thiết kế dưới dạng cầm tay hoặc cố định.
Ăng-ten: truyền tín hiệu tần số vô tuyến giữa thẻ và đầu đọc.

Đặc trưng tem nhãn RFID

Lưu trữ dữ liệu: So với thẻ truyền thống, dung lượng lớn hơn (1bit-1024bit), dữ liệu có thể được cập nhật bất kỳ lúc nào và có thể đọc và ghi.
Tốc độ đọc và ghi: So với mã vạch, không cần quét theo đường thẳng, tốc độ đọc và ghi nhanh hơn, có thể nhận dạng nhiều mục tiêu và nhận dạng chuyển động.
Dễ sử dụng: kích thước nhỏ, dễ đóng gói và có thể nhúng vào sản phẩm.
Bảo mật: Chip đặc biệt, số serial, khó sao chép.
Bền bỉ: không hư hỏng cơ học, tuổi thọ cao, chịu được môi trường khắc nghiệt.

Lịch sử phát triển nhãn RFID

Năm 1937, Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân Hoa Kỳ (NRL) đã phát triển hệ thống Nhận dạng Bạn hay Thù (IFF) để phân biệt máy bay đồng minh với máy bay địch. Công nghệ này sau đó trở thành nền tảng của việc kiểm soát không lưu hiện đại vào những năm 1950. Nó cũng là sự nảy mầm của công nghệ RFID thời kỳ đầu và được sử dụng chủ yếu trong quân đội, phòng thí nghiệm, v.v.
Vào cuối những năm 1960 và đầu những năm 1970, hệ thống Giám sát Vật phẩm Điện tử (EAS) là một hệ thống chống trộm phổ biến ở trung tâm mua sắm.
Vào những năm 1980, các ứng dụng thương mại ban đầu bao gồm đường sắt và thực phẩm.
Vào những năm 1990, việc tiêu chuẩn hóa bắt đầu và khái niệm EPC được đề xuất để xác định mọi mặt hàng trên thế giới.

Công nghệ cốt lõi

Nhận dạng tần số vô tuyến RFID là công nghệ nhận dạng tự động không tiếp xúc. Nó tự động xác định các đối tượng mục tiêu và thu thập dữ liệu liên quan thông qua tín hiệu tần số vô tuyến. Công việc nhận dạng không cần can thiệp thủ công và có thể hoạt động trong nhiều môi trường khắc nghiệt khác nhau. Công nghệ RFID có thể nhận dạng các vật thể chuyển động tốc độ cao và nhận dạng nhiều thẻ cùng lúc, giúp thao tác nhanh chóng và thuận tiện.

Thẻ điện tử RFID là một công nghệ mang tính đột phá: “Thứ nhất, chúng có thể xác định một đối tượng duy nhất, rất cụ thể, thay vì chỉ một loại đối tượng như mã vạch; thứ hai, chúng sử dụng tần số vô tuyến và có thể đọc qua các vật liệu bên ngoài. Để thu được dữ liệu, mã vạch phải dựa vào tia laser để đọc thông tin; thứ ba, có thể đọc cùng lúc nhiều đối tượng, trong khi mã vạch chỉ có thể đọc từng đối tượng một.”

Nguyên tắc làm việc

Nguyên lý làm việc cơ bản của công nghệ RFID không phức tạp: sau khi thẻ đi vào từ trường, thẻ sẽ nhận tín hiệu tần số vô tuyến từ đầu đọc và sử dụng năng lượng thu được từ dòng điện cảm ứng để gửi thông tin sản phẩm (Thẻ thụ động, thẻ thụ động hoặc thẻ thụ động) được lưu trữ trong chip hoặc chủ động gửi tín hiệu có tần số nhất định (ActiveTag, thẻ hoạt động hoặc thẻ hoạt động); sau khi đầu đọc đọc và giải mã thông tin sẽ được gửi đến hệ thống thông tin trung tâm để xử lý dữ liệu liên quan.
Hệ thống RFID (Nhận dạng qua tần số vô tuyến) bao gồm hai phần: bộ phận đọc/ghi và bộ thu phát điện tử. Đầu đọc phát ra các xung điện từ thông qua ăng-ten và bộ thu phát nhận các xung này và gửi thông tin được lưu trữ đến đầu đọc để phản hồi. Trên thực tế, đây là thao tác đọc, ghi hoặc xóa dữ liệu trong bộ nhớ không tiếp xúc.
Về mặt kỹ thuật, “thẻ thông minh” bao gồm mạch RFID bao gồm chip RFID có phần tần số vô tuyến RFID và vòng ăng-ten siêu mỏng được nhúng vào thẻ cùng với một tấm nhựa. Thông thường, nhãn giấy được dán vào nhãn này và một số thông tin quan trọng có thể được in rõ ràng trên nhãn giấy. Nhãn thông minh hiện nay thường có kích thước bằng thẻ tín dụng. Đối với hàng hóa nhỏ, có nhãn có kích thước 4,5×4,5cm, ngoài ra còn có nhãn tròn có đường kính 4,7cm được sử dụng trên đĩa CD, DVD.
Ưu điểm của công nghệ thu phát so với các công nghệ ID khác như mã vạch hay sọc từ là liên kết không dây giữa đầu đọc và bộ thu phát: bộ phận đọc/ghi không yêu cầu tiếp xúc trực quan với bộ thu phát và do đó có thể tích hợp hoàn toàn vào sản phẩm. Điều này có nghĩa là bộ thu phát phù hợp với môi trường khắc nghiệt và bộ thu phát không nhạy cảm với độ ẩm, bụi bẩn và các tác động cơ học. Do đó, hệ thống thu phát có độ tin cậy đọc rất cao, thu thập dữ liệu nhanh và cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng là tiết kiệm nhân công và giấy tờ.

Các loại RFID

Hệ thống RFID được chia thành ba dải tần số vô tuyến chính: tần số thấp (LF), tần số cao (HF) và tần số siêu cao (UHF). Chúng khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng, phạm vi đọc tối đa cũng như loại thẻ và đầu đọc RFID được sử dụng.

Tần số siêu cao (UHF)

Hệ thống UHF RFID hoạt động ở dải tần từ 860 đến 960 MHz. Khoảng cách đọc điển hình nằm trong phạm vi từ tiếp xúc gần đến hơn 20 mét, khiến nó cực kỳ linh hoạt và hữu ích trong các ứng dụng như quản lý hàng tồn kho và chuỗi cung ứng, sản xuất thông minh, theo dõi hành lý hàng không, tính giờ thể thao, v.v.

Trong dải tần số, có hai băng tần phụ khu vực chính được xác định bởi các cơ quan quản lý. Viện Tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI) xác định 865 – 868 MHz để sử dụng RFID và Ủy ban Truyền thông Liên bang Hoa Kỳ (FCC) đã chọn 902 – 928 MHz. Một số thẻ RFID và lớp phủ của chúng tôi được thiết kế để sử dụng với tần số FCC hoặc ETSI và nhiều sản phẩm mới hơn hỗ trợ cả hai băng tần.

So với HF và LF, hệ thống UHF hỗ trợ phạm vi đọc dài hơn, cho phép inlay và thẻ có nhiều kích cỡ và hình dạng khác nhau một cách hiệu quả về mặt chi phí, đồng thời có thể đọc các bộ phận rời một cách nhanh chóng nhưng dễ bị nhiễu sóng vô tuyến hoặc kim loại hoặc vật liệu dẫn điện hơn.

Giao tiếp tần số cao (HF) và trường gần (NFC)

Hệ thống RFID HF và NFC hoạt động ở dải tần 13,56 MHz và có phạm vi đọc từ tiếp xúc gần đến 50 cm. Các ứng dụng điển hình bao gồm quản lý phương tiện thư viện, sản xuất tự động, quản lý chip chơi game, thanh toán không tiếp xúc cho thẻ ID, thẻ thanh toán NFC hoặc ứng dụng điện thoại thông minh và tương tác của người tiêu dùng. Thẻ HF yêu cầu đầu đọc và ghi đặc biệt, trong khi thẻ NFC có thể được đọc bởi hầu hết mọi điện thoại thông minh ở khoảng cách vài cm.

Khi hàng tỷ điện thoại thông minh hỗ trợ NFC xuất hiện trên thị trường ngày nay và ngày càng có nhiều người tiêu dùng quen với thanh toán không tiếp xúc, có rất nhiều cơ hội để tận dụng thẻ NFC để tương tác với người tiêu dùng và các ứng dụng mới lấy người tiêu dùng làm trung tâm.

Tần số thấp (LF)

Dải tần hoạt động của hầu hết các hệ thống LF là 125 – 134 kHz, cho phép phạm vi đọc lên tới 10 cm. Các lĩnh vực ứng dụng điển hình bao gồm nhận dạng động vật, kiểm soát truy cập, ra vào phương tiện và môi trường có chất lỏng và kim loại mật độ cao.

Hệ thống LF có tốc độ truyền dữ liệu và phạm vi đọc thấp hơn so với UHF và HF, nhưng hệ thống tần số thấp phù hợp để sử dụng trong môi trường khắc nghiệt.

Xu hướng tem nhãn RFID

Thẻ điện tử RFID thụ động tần số cao và siêu cao (UHF) hiện là công nghệ chủ đạo do tính ứng dụng đa dạng của chúng. Thẻ điện tử RFID thụ động có thể được chia thành tần số thấp, tần số cao và tần số cực cao theo tần số càng cao thì khoảng cách đọc và ghi càng dài và tốc độ truyền càng nhanh.

Trong số đó, RFID tần số thấp và tần số cao chủ yếu được sử dụng trong các tình huống ứng dụng trưởng thành như thẻ kiểm soát truy cập, thẻ vận chuyển và thanh toán bằng thẻ tín dụng (NFC). Trong tương lai, nhu cầu sẽ tăng trưởng ổn định cùng với ngành.

UHF RFID đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây do nhu cầu bán lẻ Theo cơ quan nghiên cứu IDtechEX, thị trường UHF RFID sẽ tăng trưởng với tốc độ CAGR +18,5% trong 10 năm tới và tỷ lệ ứng dụng bán lẻ sẽ tăng đáng kể.

Khi chi phí của UHF RFID tiếp tục giảm, dự kiến các doanh nghiệp trong ngành sẽ mở rộng việc áp dụng công nghệ này trong tương lai, các ứng dụng quần áo và bán lẻ sẽ là động lực tăng trưởng dài hạn của ngành.

Mặc dù in tem mã vạch (Barcode) truyền thống được sử dụng trong bán lẻ có chi phí thấp nhưng nó đòi hỏi phải có máy quét chỉ vào mã vạch trước khi có thể quét thành công. Nếu mã vạch bị hỏng, không thể đọc được dữ liệu nên thường cần rất nhiều. về nhân lực và thời gian.

Mặc dù RFID đắt tiền nhưng nó không yêu cầu liên hệ để đọc và ghi dữ liệu, đồng thời có thể đọc nhiều bộ thẻ điện tử cùng một lúc mà không cần giám sát thủ công, giúp tiết kiệm thời gian và công sức nói chung.

Ngay từ năm 2003, Walmart đã áp dụng nó để dán nhãn theo dõi trên hộp hậu cần và kệ container trước khi chính thức được thương mại hóa. Tuy nhiên, do giá thành cao và công nghệ chưa trưởng thành nên đã gặp phải sự phản đối từ các nhà cung cấp và tốc độ ra mắt sau đó không được như mong đợi.

Trong những năm gần đây, do nhu cầu sản xuất UHF RFID ngày càng tăng để đạt được tính kinh tế theo quy mô, giá chip và ăng-ten tiếp tục giảm, giúp giảm chi phí của từng đơn vị thẻ một cách hiệu quả. Hiện tại, một thẻ UHF RFID có giá khoảng. 0,05 ~ 0,15 USD (so với năm 2007, đã giảm gần 10%), 85% ~ 95%, thông qua tiến bộ công nghệ, một số nhà sản xuất đã có thể sản xuất 0,036 USD và chi phí tiếp tục giảm.

Đồng thời, dịch bệnh cũng trở thành động lực quan trọng thúc đẩy các nhà sản xuất đẩy nhanh việc áp dụng RFID. Do người tiêu dùng không thể ra ngoài mua sắm, ngành bán lẻ đã được thúc đẩy tăng cường các kênh trực tuyến của mình và áp dụng OMO (hợp nhất trực tuyến). Offline mô hình bán lẻ mới để tích hợp các nguồn lực trực tuyến, ngoại tuyến và hậu cần để mở ra Omnichannel, với sự phát triển của đa dạng hóa kênh, tầm quan trọng của việc quản lý hàng tồn kho đã tăng lên. Đồng thời, quan sát thị trường việc làm trong mười lăm năm qua, chi phí lao động đã tăng đều đặn 2 ~ 3% hàng năm. Trong thời kỳ dịch bệnh, chi phí lao động đã bị đẩy lên cao do thiếu việc làm và tiền lương đang giảm dần, người ta đánh giá rằng chi phí lao động sẽ tăng lên hàng năm trong tương lai.