เทคโนโลยี RFID (Radio Frequency IDentification Technology)

1. RFID คืออะไร

RFID คือระบบชี้เฉพาะอัตโนมัติ (Automatic Identification) แบบไรสาย (Wireless) ซ่ึงเปนเทคโนโลยีการสงขอมูลที่อาศัยคล่ืนแมเหล็กไฟฟาในชวงความถี่วิทยุในการระบุลักษณะเฉพาะของวัตถุแตละชิ้น โดยจะทําการติดปายฉลากดวยแผนอิเล็กทรอนิกส (Tags) ที่มีการลงโปรแกรมควบคุมอยางเฉพาะเจาะจง โดยติดไปกับวัตถุที่ตองการตรวจสอบซึ่งสามารถสงขอมูลตางๆไปยังอุปกรณภาครับได และสามารถระบุถึงขอมูลของวัตถุนั้นๆ ไดอีกดวย ซ่ึงเทคโนโลยีนี้จะทํางานโดยอาศัยคล่ืนวิทยุในชวงความถี่ตางๆดังนี้

1. ชวงความถี1่25 – 134 kHz Low Frequency (LF)

2. ความถี ่13.56 MHz High Frequency (HF)

3. ชวงความถี ่865 – 928 MHz Ultra High Frequency (UHF)

4. ความถี ่2.45 GHz Microwave

2. สวนประกอบของระบบ RFID

โดยทั่วไประบบ RFID จะประกอบไปดวยอุปกรณ 3 สวน คือ

2.1 แผนปายระบุขอมูล (Label or RFID Tag) เปนแผนปายที่ใชสําหรับติดกับตัววัสดุ มีลักษณะเปนกระดาษ แผนฟลม และพลาสติกซึ่งจะมีขนาดและรูปรางที่แตกตางกันออกไป ทั้งนี้ขึ้นอยูกับตัววัสดุที่ตองการนําไปติด โดยภายในจะประกอบไปดวยแผงวงจรวิทยุขนาดเล็กที่บรรจุขอมูลความจํา (Memory chip) บนแผนกระดาษขนาด 2 ตารางนิ้ว และเสาอากาศขนาดจิ๋วที่ฝงเปนสวนหนึ่งของแผนปายระบุขอมูล RFID Tags มีรูปแบบ 2 รูปแบบดวยกนั คือ 2.1.1 แบบ Passive เปนแบบที่ไมมีแบตเตอรีในตัวโดยจะอาศัยพลังงานที่เกิดจากสนามวิทยุของเครื่องอาน ทําใหมขีนาดเล็ก ราคาถูก และมีอายกุารใชงานยาวนาน แตจะมีขอจํากัดคือจะสามารถใชงานไดเฉพาะในระยะใกล ๆ

2.1.2 แบบ Active เปนแบบที่มีแบตเตอรีในตัว ทําใหมีขนาดใหญ ราคาแพง และมีอายุการใชงานทีจ่ํากัด (ประมาณ 7-10 ป) แตสามารถใชงานไดในระยะทางที่ไกลกวา

2.2 เครื่องอานสัญญาณ (RFID Reader) มีทั้งแบบอยูกับที่และแบบพกพา ทําหนาที่สรางความถี่สัญญาณวิทยุ ซ่ึงความถี่ที่สรางขึ้นมานี้จะมีขนาดเทากับความถี่ที่แผนปายระบุขอมูล (RFID Tags) สามารถตอบสนองได (ประมาณ 13.56 MHz) โดยอาศัยทฤษฎีการเหนี่ยวนําสัญญาณไฟฟา แลวทําการสงสัญญาณคลื่นแมเหล็กไฟฟาไปยังเสาอากาศที่อยูบน RFID Tags เมื่อคล่ืนสัญญาณกระทบกับ RFID Tags แลว RFID Tags จะทําการสงขอมูลของตัวเองกลับมายัง RFID Reader จากนั้นจะแปลงสัญญาณที่ไดรับใหอยูในรูปดิจิตอลเพื่อใชในการประมวลผลตอไป

2.3 สายอากาศ (Antenna) ซ่ึงจะเชื่อมตอกับ RFID Reader เพื่อสงคลื่นวิทยุที่เกิดจากตัว RFID Reader ไปยัง RFID Tag เพื่อกระตุนให RFID Tag สงขอมูลกลับมาใหตัว RFID Reader

3. หลักการทํางานของระบบ RFID

RFID Function Block Diagram

หลักการทํางานของเทคโนโลยี RFID นั้นคือการสงขอมูลโดยอาศัยคล่ืนวิทยุไปยังอปุกรณภาครับซึ่งจะเปนการลดความผิดพลาดที่เกดิจากการพิมพบารโคดหรือความผิดพลาดที่เกิดจากมนษุย นอกจากนี้บารโคดก็ยังมีขอจาํกัดในการเกบ็ขอมูลที่อาศัยตัวเลข 10 ถึง 12 หลักในการแทนขอมลูที่เก็บไวในระบบคอมพิวเตอรซ่ึงทํางานโดยอางอิงจากระบบฐานขอมูลที่มีอยู เชน การที่เราไปซื้อสินคาในซุปเปอรมารเก็ตและนําสินคานั้นมาใหพนักงานอานบารโคด ซ่ึงเครื่องอานก็จะอานตัวเลขจากบารโคดแลวทําการดึงขอมูลของสินคาและราคาจากระบบคอมพิวเตอรขึ้นมาแสดงผลบนจอ เปนตน

จาก RFID Function Block Diagram ดานบน สวนควบคุมและตดิตอส่ือสาร (Control

and Interface) จะไดรับคําสั่ง (Command) จากสวนควบคุมที่สูงกวา (Host) เชน คอมพิวเตอรหรือ PLC (Programmable Logic Controller) จากนัน้ตัวควบคุมจะทําการประมวลผลคําสั่งวา Host ตองการใหทําอะไร จากนั้นก็จะสั่งใหสวนของภาครับ/สงคลื่นวิทยุที่มีสวนของวงจรเขารหัส (Coding) ทําการเขารหัสเปนดิจิตอลในรูปของ Line Code จากนั้นสวนของวงจรผสมสัญญาณ (Modulation) จะทําการผสมขอมูลเขากับคลื่นพาหะแลวทําการสงออกไปทางเสาอากาศ ขนาดของพื้นที่ที่มีสัญญาณอยูนัน้จะขึน้อยูกับขนาดของเสาอากาศและพลังงาน (Watt) ของเสาอากาศ เมื่อ Tags เขามาในพื้นที่ที่มีสัญญาณแลว เสาอากาศภายใน Tags จะไดรับการคลองสัญญาณ ทําให Tags ทํางานไดตามที่กลาวมาแลว วงจรถอดรหสั (Demodulation) จะทําการแยกสัญญาณขอมูลที่ถูกผสมมาจากเครื่องอานออกจากคลืน่พาหะแลวทาํการแปลงรหสั (Decoding) จากนั้น CPU ของ Tags จะรับคําสั่งไปประมวลผล ถาเปนคําสั่งเขียน Tags จะบนัทึกขอมูลที่สงมาลงในหนวยความจําของ Tags แตถาเปนคําสั่งอาน Tags จะดึงขอมูลจากหนวยความจําที่ระบไุวจากคําสั่งแลวทําการผสมขอมูลที่วงจรผสมขอมูลภายใน Tags เขากับคลื่นพาหะ แลวสงออกไปทางเสาอากาศเหมือนกนั เมือ่เครื่องอานไดรับสัญญาณจาก Tags วงจรถอดรหัสของเครื่องอานก็จะถอดเอาขอมูลออกจากคลื่นพาหะและสงไปที่ Host Unit

ผูจัดทํา : นายกิตติ แสนภิบาล รหัส 4406015

กระบวนวิชา : 252442 (Radio System)

แหลงที่มาของขอมูล : http://www.nectec.or.th/rd/electronics/be206-45/be206-45.php http://www.student.chula.ac.th/~46801474/rfid.html http://www.li.mahidol.ac.th/seminar22nd/rfid.shtml http://www.manager.co.th/Cyberbiz/ViewNews.aspx?NewsID=9470000036687 http://www.manager.co.th/Cyberbiz/ViewNews.aspx?NewsID=9480000049812 http://www.businessthai.co.th/content.php?data=406323_Event%20Marketing http://www.ce.kmitl.ac.th/webboard/view_answer.php?q_id=10528 http://www.omron-ap.com.my/autoid/overview_rfid04.asp เทคโนโลยี RFID , บริษัท ออมรอน อิเล็คทรอนิกส จํากัด