Tuesday, January 06, 2009 Login      Register

 Article Details

RFID สำคัญฉะไหน
หลังจาก microsoft ได้ประกาศตัว Dynamics Ax โดยให้การสนับสนุนการทำงานกับระบบ RFID

แล้วมันคืออะไรหละ นั้นน่ะสิคือสิ่งที่เราต้องเรารู้ ดูจากแนวโน้ม ปี 2007 จะมีการนำ RFID ในเมืองไทยมากกว่า 30 เปอร์เซ็น เราคงต้องรู้จักกับเจ้า RFID กันหน่อย ..

RFID ย่อมาจากคำว่า   Radio Frequency Identification   เป็นเทคโนโลยีไร้สายที่ใช้ระบุลักษณะเฉพาะของคน  สัตว์  และสิ่งของ ด้วยการติดแผ่นป้ายอิเล็กทรอนิกส์ (Tags) ที่มีการลงโปรแกรมควบคุมที่ระบุอย่างเฉพาะเจาะจง โดยติดไปกับสิ่งที่ต้องการตรวจสอบ และระบุถึงข้อมูลของสิ่งนั้นๆ   ซึ่งเทคโนโลยีนี้เป็นการนำเอาคลื่นวิทยุมาเป็นคลื่นพาหะเพื่อใช้ในการสื่อสารข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ 2 ตัวที่เรียกว่า  แผ่นป้าย (Tag)   และตัวอ่านข้อมูล (Reader หรือ Interrogator)   

 

รูปที่ 1   แผนผังการทำงานของระบบ RFID

องค์ประกอบของระบบ RFID
RFID Tag หรือ Label คือแผงวงจรวิทยุขนาดเล็กบรรจุข้อมูลความจำ (Memory chip) บนแผ่นกระดาษขนาด 2 ตารางนิ้ว ที่สามารถเก็บข้อมูลได้ถึง  2,000 บิตต่อชิปหนึ่งตัว                        RFID TAG  มี 2 ชนิดคือ
Active Tag   :  ประกอบด้วยเครื่องรับ-ส่งคลื่นวิทยุ และแบตเตอรี่ที่ให้พลังงานในตัวเอง ทำให้สามารถรับ-ส่งสัญญาณข้อมูลกับ RFID Reader ได้ในระยะไกล สามารถทำงานในบริเวณที่มีสัญญาณรบกวนได้ดี  และสามารถอ่านและเขียนข้อมูลลงใน Tag ชนิดนี้ได้   แต่มีข้อเสียคือ มีอายุการใช้งานจำกัดตามอายุของแบตเตอรี่ และมีราคาแพงกว่าแบบ Passive Tag
Passive Tag :  ไม่มีแบตเตอรี่ในตัวเอง น้ำหนักเบา อายุการใช้งานไม่จำกัด และราคาถูกกว่าแบบ Active Tag ลักษณะการทำงานคือ เมื่อได้รับสัญญาณที่ RFID Reader ส่งมา (อยู่ภายในรัศมีสัญญาณ ประมาณ 3 เมตร)  จะทำการแปลงสัญญานนั้นเป็นพลังงาน(Beam Powered) เพื่อใช้ในการส่งข้อมูลของตัวเองกลับไปยัง Reader โดยใช้เทคนิคที่เรียกว่า Backscatter   แต่ข้อเสียคือระยะการรับส่งข้อมูลใกล้  ตัวอ่านข้อมูลต้องมีความไว้สูง และจะถูกรบกวนด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ง่าย   
RFID Reader  หรือ Interrogator  คือตัวอ่านข้อมูล  มีหน้าที่รับข้อมูลที่ส่งมาจาก Tag แล้วทำการตรวจสอบความผิดพลาดของข้อมูล  ถอดรหัสข้อมูล และนำข้อมูลผ่านเข้าสู่กระบวนการต่อไป  ซึ่ง Reader ที่ดีต้องมีความสามารถในการป้องกันการอ่านข้อมูลซ้ำ เช่นในกรณีที่ Tag ถูกวางทิ้งอยู่ในบริเวณสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่ Reader สร้างขึ้น หรืออยู่ในระยะการรับส่ง ก็อาจทำให้ Reader ทำการรับหรืออ่านข้อมูลจาก Tag ซ้ำอยู่เรื่อย ๆไม่สิ้นสุด  ดังนั้น Reader ที่ดีต้องมีระบบป้องกันเหตุการณ์เช่นนี้ ที่เรียกว่าระบบ "Hands Down Polling"   โดย Reader  จะสั่งให้ Tag หยุดการส่งข้อมูลในกรณีเกิดเหตุการณ์ดังกล่าว หรืออาจมีบางกรณีที่มี Tag หลาย Tag อยู่ในบริเวณสนามแม่เหล็กไฟฟ้าพร้อมกัน  หรือที่เรียกว่า  "Batch Reading"    Reader ควรมีความสามารถที่จะจัดลำดับการอ่าน Tag ทีละตัวได้
                3.              Antenna   เป็นสายอากาศที่เชื่อมต่อกับ Reader  เป็นตัวรับและส่งคลื่นความถี่วิทยุ ซึ่งเป็นคลื่นพาหะ                             ที่ผ่านการทำมอดูเลต กับข้อมูลแล้ว  ซึ่งการรับส่งคลื่นมี  2 วิธีด้วยกัน       คือ วิธีเหนี่ยวนำคลื่น                        แม่เหล็กไฟฟ้า (Inductive Coupling หรือ Proximity Electromagnetic) กับ  วิธีการแผ่คลื่นแม่                        เหล็กไฟฟ้า  (Electromagnetic Propagation Coupling) ดังรูป

  
 

รูปที่ 2   แสดงการสื่อสารระหว่าง Tag และ Reader
หลักการทำงานเบื้องต้น
                1.              Reader  จะทำการปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ออกมาตลอดเวลา และคอยตรวจจับว่ามีแท็กเข้ามาอยู่                               ในบริเวณสนามแม่เหล็กไฟฟ้าหรือไม่
                2.              เมื่อมี Tag เข้ามาอยู่ในบริเวณสนามแม่เหล็กไฟฟ้า Tag จะได้รับพลังงานไฟฟ้าที่เกิดจากการเหนี่ยว                             นำของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อให้ Tag เริ่มทำงานและจะส่งข้อมูลในหน่วยความจำที่ผ่านการมอดูเลต                                กับคลื่นพาหะ แล้วออกมาทางสายอากาศที่อยู่ภายใน   Tag
                3.              คลื่นพาหะที่ถูกส่งออกมาจาก Tag จะเกิดการเปลี่ยนแปลงแอมปลิจูด, ความถี่ หรือเฟส ขึ้นอยู่กับ                 วิธีการมอดูเลต
                4.              Reader   จะตรวจจับความเปลี่ยนแปลงของคลื่นพาหะ แปลงออกมาเป็นข้อมูลแล้วทำการถอดรหัส                               เพื่อนำข้อมูลไปใช้งานต่อไป

รูปที่ 3   ตัวอย่างการใช้งาน Tag และ Reader

การประยุกต์ใช้งาน RFID จะมีลักษณะการใช้งานที่คล้ายกับบาร์โค้ด (Bar code)    แต่ต่างกันตรงที่  Tag ของระบบ RFID สามารถอ่านและบันทึกข้อมูลได้ ดังนั้นผู้ใช้จึงสามารถบันทึก หรือเปลี่ยนแปลงข้อมูลที่อยู่ใน  Tagsได้   และสามารถนำ Tags ไปติดกับกระดาษ พลาสติก  ฝั่งในแก้ว หรือการ์ดก็ได้ขึ้นความเหมาะสมในการนำไปใช้งาน 

 

รูปที่ 4  รูปแบบต่าง ๆ ของผลิตภัณฑ์   RFID
วิวัฒนาการของ RFID จากอดีตจนถึงปัจจุบัน
 Radio Frequency Identification (RFID)  :  เทคโนโลยีไร้สายที่ใช้คลื่นวิทยุ  ในการระบุลักษณะเฉพาะของคน  สัตว์  และสิ่งของ  เริ่มต้นขึ้นในศตวรรษที่ 20
 

20th Century  
เทคโนโลยี RFID   ถือกำเนิดมาจากพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า   โดยนักวิทยาศาสตร์ได้มีการคิดค้นทฤทษฎีต่าง ๆ ในการนำเอาพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้ามาใช้กับการรับส่งคลื่นวิทยุ  และพัฒนามาจนกลายเป็นเทคโนโลยี RFID  ในที่สุด  โดยประมาณปี 1922 ได้มีการพัฒนาเรดาร์ขึ้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 เพื่อใช้ในการตรวจจับ ระบุตำแหน่ง และความเร็วของวัตถุให้กับกองทัพ   และในช่วงสุดท้ายของการพัฒนาเรดาร์นี้เองเทคโนโลยี RFID   จึงถือกำเนิดขึ้น จากการรวมกันของเทคโนโลยีการกระจายคลื่นวิทยุ และ เรดาร์
 

1940s  
ในปี 1948  มีการนำเสนอผลงานเกี่ยวกับ RFID ออกสู่สาธารณชน เรื่อง   “ Communication  by Means of Reflected   Power.”  โดย  Harry Stockman  
 

1950s  : Early Exploration of RFID Technology
ยุคเริ่มต้นของการสำรวจเทคโนโลยี RFID    มีผลงานการพัฒนาที่เกิดขึ้นในยุคนี้   ได้แก่   "Application of the microwave homodyne"   ของ F. L. Vernon's   และ   "Radio transmission systems with modulatable passive  responder . ”  ของ  D.B. Harris   ซึ่งเป็นการขับเคลื่อนการพัฒนา RFID ให้ก้าวต่อไปข้างหน้า
 

1960s : RFID Become Reality
ยุคของการพัฒนาเทคโนโลยี RFID  มีผลงานการพัฒนาได้แก่   "Field measurements using active scatterers" and "Theory of loaded scatterers"   ของ  R. F. Harrington  , "Remotely activated radio frequency powered devices"   ของ  Robert Richardson  ,  "Communication by radar beams"  ของ Otto Rittenback  , "Passive data transmission techniques utilizing radar beams"  ของ   J. H. Vogelman   และ  "Interrogator-responder identification system"   ของ  J. P. Vinding 
และกิจกรรมเชิงพาณิชย์ของ RFID   ได้เริ่มต้นเป็นครั้งแรกในปี 1960 จากการพัฒนาและจำหน่ายเครื่องตรวจจับอิเล็กทรอนิกส์เพื่อป้องกันขโมย   ที่เรียกว่า Electronic Article Surveillance (EAS) ของบริษัท Sensormatic  Checkpoint และบริษัทอื่น ๆ เช่น Knogo
 

1970s : Explosion of RFID Development.
การพัฒนาเทคโนโลยี  RFID ได้รับความสนใจอย่างมาก ทั้งจากภาครัฐ  และภาคเอกชน โดยมีบริษัทใหญ่ ๆ  เช่น  Raytheon ทำการพัฒนา Raytag   ,RCA and Fairchild พัฒนา "Electronic identification system" และ "Passive encoding microwave transponder"     รวมถึงการพัฒนาจากสถาบันการศึกษา  ซึ่งสถาบันที่มีบทบาทสำคัญ คือ Los Alamos Scientific Laboratory   ได้นำเสนอผลงานพัฒนาที่ก้าวหน้าและสำคัญ       เรื่อง “Short-range radio-telemetry for electronic identification using modulated backscatter"   โดย     Alfred  Koelle, Steven Depp และ  Robert Freyman   
และในยุคนี้ได้เริ่มมีการนำเอาเทคโนโลยี RFID มาใช้ในงานด้านอื่น ๆ อาทิเช่น  ระบบเก็บค่าผ่านทางอิเล็กทรอนิกส์    การใช้งานในโรงงาน  การติดตามสัตว์ หรือยานพาหนะ เป็นต้น   
 

1980s :  Commercial  Applications of RFID
นับเป็นทศวรรษแห่งการใช้งานเทคโนโลยี  RFID อย่างเต็มรูปแบบ ถึงแม้ว่าการพัฒนาจะแตกต่างกันไปในแต่ละส่วนของโลก แต่ความสนใจของสหรัฐอเมริกามุ่งไปที่การนำ RFID มาใช้ในระบบขนส่ง  การเข้าถึงบุคคล และขยายไปถึงการติดตามสัตว์  สำหรับในยุโรปสนใจในระบบ Short-range  สำหรับสัตว์  อุตสาหกรรม และด้านธุรกิจ ในประเทศอิตาลี ฝรั่งเศส สเปน โปรตุเกส และนอร์เวย์มีการเตรียมถนนหรือสะพานให้พร้อมสำหรับการใช้เทคโนโลยี RFID ในอนาคต จนในปี 1987 ประเทศนอร์เวย์ได้เริ่มใช้ระบบเก็บค่าผ่านทางอิเล็กทรอนิกส์นี้ในเชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรก ตามมาด้วยสหรัฐอเมริกาใน ปี 1989 ที่ด่านตรวจคนเข้าเมืองของ New York และ New Jersey เริ่มใช้กับรถบัสที่ผ่านอุโมงค์ Lincoln  จะเห็นว่าในช่วง 10 ปีนี้เทคโนโลยี RFID ได้เริ่มเข้ามามีบทบาทสำคัญกับระบบเก็บค่าผ่านทางอิเล็กทรอนิกส์มากขึ้น และยังมีผู้พัฒนารายใหม่มากเพิ่มขึ้นทุกวัน
 

1990s :  RFID becomes a part of everyday life.
เป็นทศวรรษสำคัญของ RFID มีการกำหนดมาตรฐาน RFID  และมีการจดสิทธิบัตรมากกว่า 350 ฉบับ  อีกทั้ง  มีการนำมาใช้งานเชิงพาณิชย์อย่างกว้างขวาง   เช่นระบบเก็บค่าผ่านทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศต่าง ๆ  ได้แก่ ที่สหรัฐอเมริกา ในปี 1991 มีการเปิดใช้งานบนทางหลวงใน Oklahoma   และปี  1992 นำระบบเก็บค่าผ่านทางอิเล็กทรอนิกส์นี้มาใช้ร่วมกับระบบบริหารการจราจรในพื้นที่ Houston มลรัฐ Harris  รวมถึงประเทศแถบยุโรป แคนาดา เม็กซิโก อาร์เจนตินา แอฟริกาใต้ ออสเตรเลีย จีน ฮ่องกง เกาหลีใต้  ฟิลิปปินส์  ญี่ปุ่น มาเลเซีย  สิงค์โปร์  และไทย 
 

The 21st Century
ปัจจุบันได้เริ่มมีการพัฒนาเทคโนโลยี RFID  ให้ประยุกต์ใช้งานในเชิงพาณิชย์มากขึ้น  อาทิเช่น   การบริหารจัดการสินค้าในธุรกิจค้าปลีก   การจัดการข้อมูลและประวัติผู้ป่วยในธุรกิจโรงพยาบาลและสถานพยาบาลต่าง ๆ (Health Care)   การจัดการข้อมูลสัตว์เลี้ยงของธุรกิจฟาร์มปศุสัตว์ (Animal Identification)   การจัดการข้อมูลงานทะเบียนของภาครัฐ     และการรักษาความปลอดภัย การเข้าออกของอาคาร สำนักงาน (Security Access)   เป็นต้น

เทคโนโลยี RFID กับการพาณิชย์
 

ธุรกิจค้าปลีก
 

ปัจจุบันมีการนำเทคโนโลยี RFID มาประยุกต์ใช้ในธุรกิจค้าปลีก  ด้านการบริหารจัดการสินค้า   เพื่อให้สามารถควบคุมดูแลสินค้าได้  ตั้งแต่เริ่มต้นกระบวน  สั่งสินค้าจาก Suppliers  จนส่งมอบสินค้าถึงมือลูกค้า และเพื่อให้สามารถใช้ข้อมูล แบบ real-time ร่วมกันได้อย่างอัตโนมัติ  โดยความท้าทายคือการหาวิธีในการบริหารจัดการข้อมูล  ทั้งในเรื่องการกลั่นกรองข้อมูล ใช้ หรือแชร์ข้อ