RFID คืออะไร
RFID
ย่อมาจาก Radio Frequency Identification เป็นระบบระบุลักษณะของวัตถุด้วยคลื่นความถี่วิทยุที่ได้ถูกพัฒนามาตั้งแต่ปี
ค.ศ. 1980 มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อนำไปใช้งานแทนระบบบาร์โค้ด
(Barcode) โดยจุดเด่นของ RFID อยู่ที่การอ่านข้อมูลจากแท็ก
(Tag) ได้หลายๆ แท็กแบบไร้สัมผัสและสามารถอ่านค่าได้แม้ในสภาพที่ทัศนวิสัยไม่ดี
ทนต่อความเปียกชื้นแรงสั่นสะเทือน การกระทบกระแทก สามารถอ่านข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูง
โดยข้อมูลจะถูกเก็บไว้ในไมโครชิปที่อยู่ในแท็กในปัจจุบันได้มีการนำ RFID ไปประยุกต์ใช้งานในด้านอื่นๆนอกเหนือจากนำมาใช้แทนระบบบาร์โค้ดแบบเดิม เช่น
ใช้ในบัตรชนิดต่างๆ เช่น บัตรสำหรับใช้ผ่านเข้าออกสถานที่ต่างๆบัตรที่จอดรถ ตามศูนย์การค้าต่างๆ
ที่เราอาจพบเห็นอยู่ในรูปของแท็กสินค้า มีขนาดเล็กจนสามารถแทรกลงระหว่างชั้นของเนื้อกระดาษได้
หรือเป็นแคปซูลขนาดเล็กฝังเอาไว้ในตัวสัตว์เพื่อบันทึกประวัติต่างๆ เป็นต้น น่าสนใจกันแล้วใช่ไหมครับว่า
RFID มีหลัก ทำงานอย่างไร มีส่วนประกอบต่างๆ อะไรบ้างและสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานอะไรได้บ้าง
และประเทศไทยของเรามีการพัฒนาระบบนี้บ้างหรือไม่ มาหาคำตอบกับบทความนี้
ส่วนประกอบของระบบ
RFID
ในระบบ
RFID จะมีองค์ประกอบหลักๆ อยู่ 2 ส่วนด้วยกันส่วนแรกคือทรานสปอนเดอร์หรือแท็ก
(Transponder/Tag)ที่ใช้ติดกับวัตถุต่างๆ ที่เราต้องการ โดยแท็กที่ว่าจะบันทึกข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุชิ้นนั้นๆ
เอาไว้ ส่วนที่สองก็คือเครื่องสำหรับอ่านเขียนข้อมูลภายในแท็ก
(Interrogator/Reader) ด้วยคลื่นความถี่วิทยุ เพื่อความเข้าใจผมขอเปรียบเทียบกับระบบบาร์โค้ดเพื่อให้เห็นภาพชัดเจน
แท็กในระบบ RFID ก็คือ ตัวบาร์โค้ดที่ติดกันฉลากของสินค้า และเครื่องอ่านในระบบ
RFID ก็คือเครื่องอ่านบาร์โค้ด (Scanner) โดยข้อแตกต่างของทั้งสองระบบคือ
ระบบ RFID จะใช้คลื่นความถี่วิทยุในการอ่าน/เขียนส่วนระบบรหัสแท่งจะใช้แสงเลเซอร์ ในการอ่านโดยข้อเสียของระบบบาร์โค้ด
คือหลักการแท็กบาร์โค้ด ซึ่งจะต้องอ่านแท็กที่ไม่อะไรกับปกปิดหรือต้องอยู่ในเส้นตรงเดียวกับ
1.แท็ก (Tag)
โครงสร้างภายในของแท็กจะประกอบด้วย 2 ส่วนใหญ่ๆ
ได้แก่ขดลวดขนาดเล็กซึ่งทำหน้าที่เป็นสายอากา(Antenna) สำหรับรับส่งสัญญาณคลื่นความถี่วิทยุ
และสร้างพลังงาน ป้อนให้ส่วนของไมโครชิป(Microchip) ที่ทำหน้าที่เก็บข้อมูลของวัตถุเช่นรหัสสินค้า
โดยทั่วไปตัวแท็กอาจอยู่ในชนิดทั้งเป็นกระดาษแผ่นฟิล์ม พลาสติก
มีขนาดและรูปร่างต่างๆ กันไป ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวัสดุที่จะนำเอาไปติด
และมีหลายรูปแบบ
เช่น ขนาดเท่าบัตรเครดิต เหรียญ
กระดุม ฉลากสินค้า แคปซูล เป็นต้น ดังรูปที่ 2 แต่โดยหลักการอาจแบ่งแท็กที่มีการใช้งานกันอยู่
2 ชนิดใหญ่ๆ
แต่ละชนิดก็จะมีความแตกต่างกันในแง่ของการใช้งานราคาโครงสร้างและหลักการทำงานอยู่
ซึ่งจะขอกล่าวถึงและอธิบายแยกเป็นหัวข้อดังนี้
1.1 Passive
RFID Tags
แท็กชนิดนี้ไม่ต้องอาศัยแหล่งจ่ายไฟภายนอกใดๆ
เพราะภายในแท็กจะมีวงจรกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำขนาดเล็กเป็นแหล่งจ่ายไฟในตัวอยู่ทำให้การอ่านข้อมูลทำได้ไม่ไกลมากนักระยะอ่านสูงสุดประมาณ 1 เมตร ขึ้นอยู่กับความแรงของเครื่องส่งและคลื่นความถี่วิทยุที่ใช้
ปกติแท็กชนิดนี้มักมีหน่วยความจำขนาดเล็กโดยทั่วไปประมาณ 16 ถึง 1,024 ไบต์ มีขนาดเล็กและน้ำหนักเบา
ราคาต่อหน่วยต่ำไอซีของแท็กชนิดพาสซีฟที่มีการผลิตออกมา จะมีทั้งขนาดและรูปร่างเป็นแท่งหรือแผ่นขนาดเล็กจนแทบไม่สามารถมองเห็นได้ไปจนถึงขนาดใหญ่สะดุดตา
ซึ่งต่างก็มีความเหมาะสมกับชนิดงานที่แตกต่างกัน ส่วนโครงสร้างภายในที่เป็นไอซีของแท็กนั้น
ก็จะประกอบด้วย 3 ส่วนหลักๆ ได้แก่ส่วนควบคุมการทำงานของภาครับ-ส่งสัญญาณวิทยุ (AnalogFront-End) ส่วนควบคุมภาคลอจิก
(Digital Control Unit)ส่วนของหน่วยความจำ (Memory) ซึ่งอาจจะเป็นแบบ ROMหรือ EEPROM
1.2 Active RFID
Tags
แท็กชนิดนี้จะต้องอาศัยแหล่งจ่ายไฟจากแบตเตอรี่ภายนอก
เพื่อจ่ายพลังงานให้กับวงจรภายในทำงาน แท็กชนิดนี้มีหน่วยความจำภายในขนาดใหญ่ได้ถึง 1 เมกะไบต์ และสามารถอ่านได้ในระยะไกลสูงสุดประมาณ 10 เมตร
แม้ว่าแท็กจะมีข้อดีอยู่หลายข้อแต่ก็มีข้อเสียด้วยเช่นกัน เช่น มีราคาต่อหน่วยแพง มีขนาดค่อนข้าใหญ่
และมีระยะเวลาในการทำงานที่จำกัด นอกจากการแบ่งจากชนิดที่ว่ามาแล้วแท็กก็ยังถูกแบ่งประเภทจากรูปแบบในการใช้งานได้เป็น
3 แบบ คือ แบบที่สามารถถูกอ่านและเขียนข้อมูลได้อย่างอิสระ
(Read-Write),แบบเขียนได้เพียงครั้งเดียวเท่านั้นแต่อ่านได้อย่างอิสระ
(Write-Once Read-Many หรือ WORM) และแบบอ่านได้เพียงอย่างเดียว
(Read-Only) ด้วย อย่างไรก็ตามแท็กชนิดพาสซีฟจะนิยมใช้มากกว่า ดังนั้นจึงจะขอกล่าวถึงเฉพาะแท็กชนิดนี้เป็นหลัก
2 .เครื่องอ่าน (Reader)
โดยหน้าที่ของเครื่องอ่านก็คือ
การเชื่อมต่อเพื่อเขียนหรืออ่านข้อมูลลงในแท็กด้วยสัญญาณความถี่วิทยุภายในเครื่องอ่านจะประกอบด้วย
เสาอากาศที่ทำจากขดลวดทองแดงเพื่อใช้รับส่งสัญญาณภาครับและภาคส่งสัญญาณวิทยุและวงจรควบคุมการอ่าน-เขียนข้อมูล จำพวกไมโครคอนโทรลเลอร์และส่วนของการติดต่อกับคอมพิวเตอร์
โดยทั่วไปเครื่องอ่านจะประกอบด้วยส่วนประกอบหลักดังนี้
• ภาครับและส่งสัญญาณวิทยุ
• ภาคสร้างสัญญาณพาหะ
• ขดลวดที่ทำหน้าที่เป็นสายอากาศ
• วงจรจูนสัญญาณ
• หน่วยประมวลผลข้อมูล และภาคติดต่อกับคอมพิวเตอร์
หน่วยประมวลข้อมูลที่อยู่ภายในเครื่องอ่านมักใช้เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์
ซึ่งอัลกอริทึมที่อยู่ภายในโปรแกรมจะทำหน้าที่ถอดรหัสข้อมูล
(Decoding) ที่ได้รับและทำหน้าที่ติดต่อกับคอมพิวเตอร์ ลักษณะขนาดและรูปร่างของเครื่องอ่านจะแตกต่างกันไปตามประเภทของการใช้งาน
เช่น แบบมือถือขนาดเล็กหรือติดผนัง จนไปถึงขนาดใหญ่เท่าประตู (Gate size) เป็นต้น ดังแสดงในรูป
ตัวอย่างการใช้งาน
RFID
ปัจจุบันการนำระบบ
RFID มาประยุกต์ใช้งานหลากหลายประเภท เช่น
• ทดแทนระบบบาร์โค้ด (Barcode) รุ่นเก่า
• Access
Control/ Personal Identification หรือการเข้า-ออกอาคาร แทนการใช้บัตรแม่เหล็ก เมื่อใช้งานมากๆ
ก็จะเสื่อมเร็ว แต่บัตรแบบ RFID (ProximityCard1) ใช้เพียงแตะหรือแสดงผ่านหน้าเครื่องอ่านเท่านั้น
รวมทั้งยังสามารถใช้กับการเช็คเวลาเข้า-ออกงานของพนักงานด้วย
• ห่วงโซ่อุปทาน และระบบลอจิสติกภาพที่จะเห็นในโรงงานอนาคตคือ สามารถติด
Tag ไว้กับชิ้นงานเมื่อชิ้นงานผ่านสายพานขนสินค้าในโรงงาน
แต่ละแผนกจะรู้ว่าต้องทำอย่างไร ติดอะไรบ้าง และต้องส่งไปที่ไหนต่อ
รวมถึงการจัดการสินค้าในคลังสินค้าว่ารับสินค้ามาเมื่อใด จะต้องเก็บไว้ที่ไหน จะส่งไปทีไหนอย่างไร
ใครจะมารับ ส่วนภาพที่ผู้บริโภคจะเห็นคือ การซื้อสินค้าในซูเปอร์มาร์เก็ต เวลาซื้อก็หยิบใส่ตะกร้า
คิดเงินผ่านเครื่องอ่าน RFID ครั้งเดียวคิดเงินได้ทันที ไม่ต้องหยิบมายิงบาร์โค้ดทีละชิ้นให้เสียเวลาและเตือนผู้ซื้อได้หากสินค้าที่ซื้อหมดอายุ
• ระบบ Animal Tracking มาใช้ เหมาะกับเกษตรกรไทยในการพัฒนาด้านปศุสัตว์ให้เป็นระบบฟาร์ม
ออโต-เมชันด้วยชิป
RFID ติดตัวสัตว์เลี้ยง ทำให้สามารถทราบเจ้าของตรวจสอบสายพันธุ์ การให้อาหารและการควบคุมโรคติดต่อในสัตว์
รวมถึงการสร้าง FoodTraceability สำหรับต่อสู้กับข้อกีดกันทางการค้าของสหรัฐอเมริกา
และกลุ่มสหภาพยุโรปที่อยู่ระหว่างตัดสินใจว่าผู้ส่งออกสินค้าเนื้อสัตว์ชำแหละ
• ระบบตั๋วอิเล็กทรอนิกส์ (e-ticket) เช่น บัตรทางด่วนบัตรรถไฟฟ้าใต้ดิน
• ระบบหนังสือเดินทางอิเล็กทรอนิกส์ (e-Passport)
ที่ทางประเทศสหรัฐกำลังกำหนดมาตรฐานการเข้าออก
ของประเทศของเค้า
เพื่อป้องกันผู้ก่อการร้าย รวมไปถึง e-Citizen ด้วย
• ระบบกุญแจอิเล็กทรอนิกส์ (immobilizer) ในรถยนต์ป้องกันกุญแจผีในการขโมยรถยนต์
หรือ พวก Keylessในรถยนต์ราคาแพงบางรุ่นก็เริ่มนำมาใช้งานแล้ว
• ระบบห้องสมุดดิจิทัล (e-Library) ในการยืมคืนอัตโนมัติ
ทำให้ผู้ใช้บริการได้รวดเร็วและสะดวก-สบายยิ่งขึ้น
ความคิดเห็น
แสดงความคิดเห็น