RFIDの基礎知識

アパレル業界・物流業界・運送業界といった、さまざまな業界で導入が進められているRFID。

作業効率を高めて従業員の負担を軽減する、ヒューマンエラーの減少につなげるといった多様な効果が期待できるシステムですが、導入する前にRFIDにはどんな種類があり、どのような仕組みで作動するものなのかを知っておく必要があります。

ここでは、導入を考える際に押さえておきたいRFIDの基礎知識について分かりやすく解説していきます。

基礎知識を知ることで、自社にはどのようなRFIDが適しているのかを見極められるようになるかもしれません。

ぜひ、隅々までご覧ください。

RFIDとは？

RFIDは、英文の“Radio Frequency Identification”に由来する用語です。簡単に言えば、情報が記録されているタグと、電波などを用いてワイヤレス通信を行うことで、情報をやり取りするシステムを指します。とりわけ大きな利点となっているのは、バーコードやQRコードなどのように光学的なスキャンを行う手間が必要なく、非接触で情報を読み取ることができるという点です。また扱える情報量もバーコードやQRコードより多く、読み取り方法のバリエーションも豊富。特定の情報だけを読み取るよう設定することも可能です。

今やすっかりお馴染みとなっている交通系ICカードを用いて電車やバスなどを利用することや、アパレル系小売店などで導入されるケースが増えている、商品を自動的に読み取ってくれるセルフレジシステムなどは、まさにRFIDの特性を活用したものになります。

ICタグ・RFタグとは

RFIDのシステムを構成する要素の要となる存在であり、情報の書き込まれたICチップと、通信するためのアンテナを一体化させたものです。RFIDタグ、電子タグ、無線タグといった呼ばれ方をする場合もあり。シール状に薄く小型化したものなど、さまざまなタイプが存在しています。

バッテリーの構造によって3種類に分類されており、最も一般的なのは「パッシブタグ」です。読み取りを行うリーダライタからの電波でICを作動させるので、タグ自体にバッテリー不要で利用できます。

「セミアクティブタグタグ」はリーダライタからの電波が照射された時のみ内臓バッテリーが作動するタイプで、マラソンや自転車レースなどのタイム計測などに用いられています。「アクティブタグ」はバッテリーを内蔵することで単独駆動や長距離通信を可能にしたものです。例えば大規模な倉庫での在庫管理などに用いられます。

RFIDができることとは

企業だけでなく、ICカードや電子マネーなど、身近なところにも普及しているRFID。

このRFIDはどのような構造となっており、どんな仕組みで情報が処理されているのかについてご紹介します。

また、「複数タグを一括読み取りできる」「離れた場所からでもスキャンできる」といったRFIDを使ってできることについてもまとめていますので、性能や用途について知っておきましょう。

RFIDができることを
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RFIDを導入するメリット

幅広い業界で注目を集めているRFIDですが、導入することで具体的にどのようなメリットを得られるのでしょうか。

ここでは「一括読み取りで作業効率をアップできる」「隠れた場所にあるタグもスキャンできる」「汚れが付着しても読み取りに問題がない」「作業員の安全性を確保できる」といったメリットについて解説していきます。

自社への導入を想定しながら、チェックしてみてください。

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RFIDを導入する流れ

規模にもよりますが、RFIDの導入にはある程度の時間がかかります。

流れを無視して導入すると、思ったような効果を得られない、ムダな費用がかかる、業務に支障が出るといったトラブルになりかねません。

ここでは、RFID導入における事前準備、導入予定のシステムの検証、本番さながらの環境で行う試験運用、本導入といった流れに沿って、それぞれの工程をくわしく掘り下げていきます。

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RFIDの周波数と利用シーン

RFIDは電波を使ってタグの情報を読み取るものですが、使用される周波数には4つの種類があり、使用する目的や環境によって選ぶ周波数が違ってきます。

ここでは、長波と呼ばれるLF帯、短波と呼ばれるHF帯、超短波と呼ばれるUHF帯、マイクロ波帯の特徴について解説。

また、それぞれの周波数のRFIDがどのようなシーンで利用されているのかについてもまとめています。

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RFIDの仕組み

RFIDは電波や電磁波を使ってRFタグと呼ばれる媒体の中のデータを読み取りし、伝送と書き込みを行う技術です。交通系ICカードにはこのRFICが使われており、透過性に優れている電波や電磁波の性質を利用して、非接触のままデータのやり取りが行われています。

ここでは、RFIDの詳しい仕組みと構成要素、データ伝送の流れについて紹介しています。作業効率を上げるためにRFIDの導入を検討している方は、ぜひ参考にしてください。

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RFIDの3つの通信方式

RFIDには電磁誘導方式・電界結合方式・電波方式の3種類の方式が使用されています。それぞれに特徴やメリットがあり、スムーズな伝送を行ううえでの課題もあります。

たとえば電磁誘導方式には、伝送以外に給電も効率的に行えるメリットがありますが、送電と受電を行うコイルに距離があると伝送効率が低下する問題があります。ここでは、RFIDの3種類の通信方式を中心に特徴やメリット、課題点を紹介しています。

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RFIDにおける5つの課題点とは

RFIDは非接触でデータの読み書きができる便利な伝送方法ですが、タグが重なると読み取りができなくなる、水などの非導電体に弱いなどの性質に注意が必要です。タグの貼り付けを行うものが金属の場合読み取り品質が低下する可能性もあるため、伝送の特性を押さえたうえで適切に使用しなければなりません。

ここでは、RFIDの課題点を5つに分けて紹介しています。これからRFIDの導入を考えている方はぜひ参考にしてください。

RFIDにおける5つの課題点を
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RFIDの歴史

現代においてさまざまな業界で導入されているRFIDの概念が生まれたのは第二次世界大戦前です。そこから技術の革新を重ねて、1980年代には現代に近い形で技術の研究や開発が行われました。日本でRFIDが導入されたのは1980年代後半ですが、2000年代に交通系ICカードの普及によって一般的に広まりました。今後、RFIDがさらに普及していくためには、導入コストやセキュリティなどの問題があります。

ここでは、RFIDが開発されてきた歴史と今後の展望について紹介しています。

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RFIDアンテナの選び方

RFIDアンテナは、RFIDシステムにおいて重要な役割を占めています。RFIDアンテナには、主な種類として平面アンテナやマットアンテナ、シートアンテナ、ゲートアンテナの4種類があります。それぞれに特徴があるので、動作などについてきちんと確認しなければなりません。RFIDアンテナを選ぶ際は、サイズや設置場所、電波特性などによって選びます。

ここでは、RFIDアンテナの種類とその特徴、アンテナを選ぶ際のポイントなどについて紹介しています。

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RFIDタグの種類

RFIDタグには、バッテリーの内蔵の有無によって、パッシブタグ・アクティブタグ・セミパッシブタグ（セミアクティブタグ）の3種類があります。また、その用途によって、汎用RFIDタグ・金属対応タグ・セラミックスタグ・特殊用途タグなどがあり、それぞれに適した業界で利用されています。RFIDタグを導入する際は、その特徴を理解して利用状況に適したものを選ばなければなりません。

ここでは、RFIDタグの種類について、バッテリーの内蔵の有無と用途別に分けて紹介しています。

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RFIDの導入コスト

RFIDの導入コストは、導入するシステムの規模や要件によって異なりますが、一般的にはタグの単価が一つ数百円から数千円程度、リーダー機器の費用が数十万円から数百万円程度が相場となっています。

RFIDは初期費用だけでなく運用費用も重要です。タグの交換やリーダー機器のメンテナンス、システムの保守など、運用にかかる費用も含めた全体の費用対効果を考慮することが大切です。

ここでは、RFIDの導入コストについて詳しく解説します。

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RFIDの読み込みトラブル

高度な無線通信技術によって成り立っているRFIDですが、RFIDタグが読み取り不可となってしまうことがあります。RFIDタグ自体に不良がある場合はもちろんのこと、周囲に金属類がある場合やタグとアンテナの位置関係が悪い場合も、同様のトラブルが起きてしまうため注意が必要です。

ここではRFIDの読み込みトラブルについて、6つの原因と対処法をそれぞれ解説しています。RFIDの読み込み時のトラブルを避けるために、ぜひ参考にしてください。

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RFIDタグのメモリ領域

RFIDタグのメモリ領域は、「EPCメモリ」「TIDメモリ」「USERメモリ」「RESERVEDメモリ」の4つの種類があります。

EPCメモリはICタグを識別するために使用されるコード情報の領域、TIDメモリはタグの製造元やモデル番号などの識別情報が格納されている領域、USERメモリはユーザーが自由にデータを読み書きできる領域、RESERVEDメモリは機密データの保護とシールドの提供を目的とした領域です。

ここでは、それぞれの領域についてさらに詳しく解説しています。

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RFIDの通信距離

RFIDの通信距離は10cm程度～5m程度です。製品により大きく異なるといえるでしょう。通信距離を決める主な要因として、通信方式とアンテナの性能があげられます。特に重要な要因といえるのが通信方式です。RFIDの通信方式は、電磁誘導方式と電波方式にわかれます。前者と後者では通信距離に大きな違いがあります。ここではRFIDの通信距離を詳しく解説しています。さらに、通信距離の測定方法と通信距離が長いメリットも紹介しています。

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RFIDのデータ書き込み

RFIDは、電波などを使ってRFタグにデータを書き込めます。ただし、あらゆる情報を書き込めるわけではありません。書き込める情報は10進数または16進数となっています。また、書き込める桁数にも制限があります。データの書き込みは、RFIDリーダ/ライタ、RFIDプリンタを使って行います。前者は大量の書き込みに適していません。ここでは、RFDIのデータ書き込みについて、さまざまな切り口から解説しています。

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チップレスRFIDタグ

一般的なRFIDタグは、電波などを受信するアンテナとICチップで構成されます。ICチップを搭載していないものをチップレスRFIDタグといいます。RFIDタグの主なメリットは、コストを抑えやすいこととさまざまな環境・用途に使用できることです。実用性が高いため、チップレスRFID市場は大きな成長を予想されています。ここでは、チップレスRFIDタグの概要、メリット、今後の動向などを詳しく解説しています。

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RFIDとNFCの違い

ソニー株式会社とロイヤルフィリップスエレクトロニクスが共同開発した近距離無線通信規格をNFCといいます。NFCは、電波を使ってRFタグを読み書きするRFIDのひとつです。NFCには通信距離が短い、双方向の通信を行えるなどの特徴があります。これらの特徴を生かし、スマートフォンや交通系ICカードなどに用いられています。RFIDと同じく身近な存在といえるでしょう。ここでは、RFIDとNFCの違いを詳しく解説しています。

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RFIDのリーダ・ライタ

RFIDリーダ・ライタは、RFIDタグの読み込みや書き込みを行う機器です。セパレート型、ライドオン型、モバイル搭載型、デスクトップ型、固定型などの種類があります。基本的な機能は同じですが、特徴は異なるため用途に合わせて選択することが重要です。例えば、セパレート型は携帯性に優れるため野外での作業などに向いています。ここでは、RFIDリーダ・ライタの種類と特徴、選び方などを詳しく解説しています。

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RFIDによるDX推進

RFIDには、複数のRFタグを一括で読み取れる、遠方のRFタグを読み取れる、障害物の影響を受けにくいなどの特徴があります。これらを活用すれば、在庫管理業務を効率化することやレジ業務を省人化することなどが可能です。RFIDはDXを推進できる技術といえるでしょう。実際に導入によりDXを推進している企業もあります。ここでは、RFIDがDXの推進につながる理由を解説するとともに、RFIDでDXを推進している企業の事例を紹介しています。

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RFIDのプリンタ

RFIDのプリンタとは、ICチップを搭載しており、比較的遠距離からでも無線通信が可能なプリンタのことです。物の現在位置や動きを把握するのに役立つため、物流・流通・小売店などの物品管理において広く活用されています。RFIDのプリンタは各メーカーからさまざまな種類が提供されているため、導入の際にはタグとの互換性やコスト面を考えて、自社にとって適しているものを選ぶことが大切です。ここではRFIDプリンタの概要と、選び方のポイントを紹介します。

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RFIDの防水性能

RFIDの中には防水性能が高く、洗濯が可能であるものもあります。防水性能のあるRFIDは屋外設備や野外イベントシーンではもちろん、粉塵が多く舞いやすい製造業での生産管理などでも便利に活用可能です。防水性能がある製品なら、今までRFIDが使えなかったシーンでも利用できるようになります。ここではRFIDの防水性能について詳しく解説した後に、防水性能のあるRFIDについて具体的な製品事例をあげていきます。

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RFIDの耐熱性能

一般的なRFIDは85℃以下※の環境でしか使用できませんが、耐熱性のあるRFIDであれば200～250℃でも使用できます。塗装をともなう自動車製造工場や金型管理、滅菌オートクレーブなどでは一般的なRFIDは使用できません。できる限り耐熱性の高い製品を選びたいものです。そこでここでは、耐熱性のあるRFIDが求められるシーンとともに、実際に販売されている耐熱RFIDの製品例について具体的にご紹介していきます。

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RFIDの耐凍性能

低温下でRFIDを使用したい場合、耐凍性能を備えたものを選ぶ必要があります。マイナス数十度といった環境でも読み取りを行える設計になっています。このようなRFIDを求められる場所として冷凍庫・物流センターなどがあげられるでしょう。実際にこれらの場所では耐凍性能を備えたRFIDを活用して作業の効率化や自動化が図られています。ここでは、耐凍性能を備えたRFIDが求められる場所、耐凍性能を備えたRFIDの活用事例などを紹介しています。

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RFIDの耐薬品性能

薬品などを使用する環境では、耐薬品性能を備えたRFIDが求められます。具体的には、薬品製造工場、自動車部品製造工場などで求められるケースが多いでしょう。耐薬品性能を備えるRFIDは、エタノール・メチルエチルケトン・トルエンなどの水没に耐えられる可能性があります。ただし、全ての製品が同じ特長を備えているわけではありません。ここでは、耐薬品性能を求められる場所と耐薬品性能を備えた製品例を紹介しています。

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RFIDのシール・ラベル

薄い貼り紙などにインレイ（アンテナ）を搭載したものがRFIDのシール・ラベルです。裏面に粘着剤が取り付けられているため、段ボールやプラスチックの箱などへ手軽に貼り付けられます。書き込みに加え印字を行える点も魅力です。大量発行しやすい点も見逃せません。用途によっては、使いやすいRFIDになる可能性があります。ここでは、シール・ラベルタイプのRFIDの特徴や製品例を紹介しています。

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マーケティングのRFID活用

RFIDを活用すれば、特定の商品が手に取られた回数や、試着室に持ち込まれた回数をカウントできます。またどのような属性の消費者からの注目度が高いかも記録できるため、RFIDはマーケティングにも有効活用できるものです。効果的に活用すれば、さまざまな業種において接客なしでの売上アップも目指せます。ここでは、RFIDをマーケティングに活用するメリットや、実際にマーケティングに活用し成功した3つの事例も紹介します。

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RFIDとPOSシステムの連携

RFIDとPOSシステムを連携させると、会計処理がスムーズになり、レジの待ち時間を短縮できたり、非接触での会計処理が可能になったりします。店舗従業員にとってはもちろん、消費者にとっても大きなメリットです。実際にRFIDとPOSシステムを連携させて成功している企業は多く、RFIDを搭載したレジシステムの販売も始まっています。ここではRFIDとPOSシステムの連携により得られると考えられるメリットと、導入事例をご紹介します。

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RFIDのウェアラブルリーダー

RFIDのウェアラブルリーダーとは、身体に装着したまま自動的に情報を読み取れる端末のことです。従来はデスクトップに設置する据え置き型や、手に持って読み取るハンディタイプが主流でした。しかし利便性に優れていることから、徐々に増え始めているのがウェアラブルリーダーです。ここではRFIDのウェアラブルリーダーについての特徴を詳しく解説した後に、実際に提供されている製品の特徴もご紹介しますので、導入の際の参考にしてください。

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RFIDスキミングとブロッキング

RFIDスキミングとはRFIDカードリーダーを用いてカードの情報を盗む犯罪手口のことです。3mほどの距離があってもデータを盗めるとされています。盗まれたデータを使ってクローンのカードを作れます。そしてRFIDスキミングに対抗する手段であるのがブロッキングです。RFIDブロッカーはコンパクトで持ち運びやすい形状ながら、データの盗難を阻止してくれるものです。ここではRFIDスキミングとブロッキングについて詳しく解説します。

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RFIDは個人利用できる？

RFIDは個人利用できます。すでに私たちの身の回りに活用されており、地下鉄に乗るときに使う交通系ICカードやスマートキー、ECTカードなどが代表例です。またその他の用途での使用も考えられており、たとえば家の中にある重要なものの保管場所を忘れないためにRFIDタグを貼り付けたり、歯磨き粉やお菓子の在庫管理のために用いたりなどが使用例としてあげられます。ここではRFIDの個人利用について、具体的な例を交えながらご紹介します。

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RFIDとビーコンの違いとは？

RFIDとビーコンは「位置を特定する」技術であるため、似ていると感じられるかもしれません。しかしビーコンとRFIDには伝達距離や通信方式、用途、使用する電波など、さまざまな違いがあります。基本的にRFIDよりビーコンの方が伝達距離が長いため、屋内の商品・在庫管理でよく利用されるRFIDとは違い、移動するヒトが対象となるのがビーコンです。ここではRFIDとビーコンの違いについて、5つの側面から解説します。

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AIソリューションに活用されるRFID

RFIDはAIソリューションと組み合わせることにより、さらに便利に活用できるようになります。たとえば医療分野においては、RFIDで医療機器の在庫管理を行いながらAIで機器の需要管理を行ったり、AIで患者ごとに適した治療計画を立てた上で、必要な医療デバイスの確保をRFIDで行ったりする事例が代表的です。ここではAIソリューションとともに活用されるRFIDについて、メリットや実際の事例についてご紹介します。

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RFIDのアンチメタルタグ

RFIDには金属によって感度が低くなるデメリットがありますが、アンチメタルタグを用いれば耐金属製を得られ、感度の問題なく金属製のものも管理できるようになります。RFIDのアンチメタルタグにはその他、高温や水、薬品への耐性も備わっているため、従来のRFIDより幅広いシーンで活用しやすくなることがメリットです。ここではRFIDのアンチメタルタグの概要や仕組み、メリットに加え、実際の活用事例についてご紹介します。

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RFIDのソフトウェア

RFIDのソフトウェアはなくてはならないものではありませんが、あるとRFIDの性能をより引き出せるようになります。エクセルでの管理では情報に抜け・漏れが生じることもあり、よりスムーズに、正確に管理するにはソフトウェアが必要です。提供されているRFIDソフトウェアにはスマホアプリにて無料で利用できるものや、棚卸しに特化したものなどがあります。ここではRFIDソフトウェアの役割や必要性、実際の事例などについてご紹介します。

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ドローンとRFIDの活用で広がる利便性とは

ドローンとRFIDを組み合わせると、ドローンの精度が向上します。そのため悪天候時や暗闇であっても精度高く航空できるようになり、災害時の救援物資運搬などに役立つはずです。またIoTとの連携により社会インフラに貢献したり、障害物が多く従来なら信号が読み取りにくかった場所での調査ができるようになったりする可能性もあります。RFID単体でもさまざまな分野で役立っていますが、ドローンとの組み合わせによりさらなる活用が見込まれます。

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RFIDの展示会

RFIDは展示会にて出品されることが多く、実物を直接見たいと思われているなら、展示会に訪問されると良いでしょう、展示会では主に最新技術を搭載した製品が多く紹介されており、RFID以外にも見識を深められるはずです。またRFIDのスターターキットの案内があったり、活用に関する情報が知られたりするため訪問する意義は大きいでしょう。RFIDへの知識を深めたいと思われている方は、ぜひ展示会へと訪問してください。

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デジタルピッキングに活用されるRFID

デジタルピッキングとRFIDは相性がよく、多くの企業で採用されています。従来のピッキングよりも人為的ミスが少なくなり、作業時間が短縮化されることで作業効率が向上することがメリットです。中にはタブレットを併用したり、ピッキング担当者の作業履歴を記録できたりするものもあります。RFIDの活用方法はピッキングだけに留まりませんが、活用事例のひとつとしてぜひご覧ください。

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