RFID ( Radio Frequency Identification) คือ การระบุเอกลักษณ์ ด้วย คลื่นวิทยุ เป็น ระบบฉลาก ที่ได้ถูก พัฒนา มาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1980 โดยที่อุปกรณ์ RFID ที่มีการประดิษฐ์ขึ้น ใช้งานเป็นครั้งแรกนั้น เป็นผลงาน ของ Leon Theremin
ซึ่งสร้างให้ กับ รัฐบาลของประเทศรัสเซีย ในปี ค.ศ. 1945 ซึ่งอุปกรณ์ RFID ที่สร้างขึ้นมา ในเวลานั้น ทำหน้าที่เป็นเครื่องมือดักจับสัญญาณ ไม่ได้ทำหน้าที่เป็นตัวระบุเอกลักษณ์อย่างที่ใช้งานกันอยู่ในปัจจุบัน RFID ใน ปัจจุบัน อุปกรณ์ RFID มีลักษณะเป็นป้ายอิเล็กทรอนิกส์ (RFID Tag) ที่สามารถอ่านค่าได้โดยผ่านคลื่นวิทยุจากระยะห่าง เพื่อตรวจ ติดตามและบันทึกข้อมูลที่ติดอยู่กับป้าย ซึ่งนำไปฝังไว้ในหรือติดอยู่กับวัตถุต่างๆ เช่น ผลิตภัณฑ์ กล่อง หรือสิ่งของใดๆ สามารถติดตามข้อมลูของวัตถุ 1 ชิ้นว่า คืออะไร ผลิตที่ไหน ใครเป็นผู้ผลิต ผลิตอย่างไร ผลิตวันไหน และเมื่อไหร่ ประกอบไปด้วยชิ้นส่วนกี่ชิ้น และแต่ละชิ้นมาจากที่ไหน รวมทั้งตำแหน่งที่ตั้งของวัตถุนั้นๆ ในปัจจุบันว่าอยู่ส่วนใดในโลก โดยไม่จำเป็นต้องอาศัยการสัมผัส (Contact-Less) หรือต้องเห็นวัตถุนั้นๆ ก่อน ทำงานโดยใช้เครื่องอ่านที่สื่อสารกับป้ายด้วยคลื่นวิทยุในการอ่านและเขียนข้อมูล โดยมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อนำไปใช้งานแทนระบบบาร์โค้ด (Barcode)
แท็ก (Tag)
โครงสร้างภายในของแท็กจะประกอบด้วย 2 ส่วนใหญ่ๆ ได้แก่ขดลวดขนาดเล็กซึ่งจะทำหน้าที่เป็นสายอากาศ (Antenna)
สำหรับรับส่งสัญญาณคลื่นความถี่วิทยุ และสร้างพลังงาน ป้อนให้ส่วนของไมโครชิพ (Microchip) ที่ทำหน้าที่เก็บข้อมูลของวัตถุ เช่น รหัสสินค้า โดยทั่วไปตัวแท็กอาจอยู่ในชนิดทั้งเป็นกระดาษ แผ่นฟิล์ม พลาสติก มีขนาดและรูปร่างต่างๆกันไป ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวัสดุที่จะนำไปติดและมีหลายรูปแบบเช่น ขนาดเท่ากับบัตรเครดิต เหรียญ กระดุม ฉลากสินค้า แคปซูน เป็นต้น ส่วนในเรื่องของโครงสร้างและราคาจะแบ่งชนิดของ Tag เป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ ดังนี้
Passive RFID Tag
คือ เป็นแท็กที่ไม่ต้องอาศัยแหล่งจ่ายไฟภายนอกใดๆ เพราะภายในจะมีวงจรกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำขนาดเล็กอยู่ ฉะนั้นการอ่านข้อมูลได้ไม่ไกลนัก ระยะไม่เกิน 1 เมตรขึ้นอยู่กับความแรงของเครื่องส่งและคลิ่นความถี่วิทยุ หน่วยความจำขนาดเล็ก 16 – 1,024 ไบร์ท ส่วน IC(Integrated circuits) จะควบคุมโครงสร้างเป็น 3 ส่วนหลักๆ คือ
ส่วนควบคุมการทำงานของภาครับ-ส่งสัญญาณวิทยุ(Analog Front End)
ส่วนควบคุมภาค Logic (Digital control unit)
ส่วนของหน่วยความจำ(Memory) ซึ่งอาจจะเป็นแบบ ROM หรือ EEPROMRFID-Key-Fob NFC-TAG-Mifare-Card-17 RFID คืออะไร
Active RFID Tag
คือ เป็นแท็กที่ต้องอาศัยแหล่งจ่ายไฟจากแบตเตอรี่ภายนอกเพื่อจ่ายพลังงานให้กับวงจรภายในทำงานซึ่งจะมีหน่วยความจำได้ถึง 1 เมกะไบร์ท การอ่านข้อมูลได้ไกลสูงสุด 10 เมตรซึ่งแท็กชนิดนี้สามารถแบ่งประเภทย่อยๆได้อีก ดังนี้
สามารถถูกอ่านและเขียนข้อมูลได้อย่างอิสระ(Read-Write)
สามารถเขียนได้เพียงครั้งเดียวเท่านั้นแต่อ่านได้อย่างอิสระ(Write- Once Read- Many หรือ WORM)
สามารถอ่านได้เพียงอย่างเดียว (Read – only)
แต่อย่างไรก็ตามในรูปแบบ Active RFID Tag นี้จะนิยมใช้มากกว่าแบบ Passive RFID Tag
เครื่องอ่าน (Reader)
โดยหน้าที่ของเครื่องอ่านก็คือ การเชื่อมต่อเพื่อเขียน หรืออ่านข้อมูลลงในแท็กด้วยสัญญาณความถี่วิทยุภายใน เครื่องอ่านจะประกอบด้วย เสาอากาศที่ทําจากขดลวดทองแดง เพื่อใช้รับส่งสัญญาณภาครับและภาคส่งสัญญาณวิทยุและวงจร ควบคุมการอ่าน-เขียนข้อมูล จําพวกไมโครคอนโทรลเลอร์ และส่วนของการติดต่อกับคอมพิวเตอร์ โดยทั่วไปเครื่องอ่านจะประกอบด้วยส่วนประกอบหลักดังนี้
• ภาครับและส่งสัญญาณวิทยุ
• ภาคสร้างสัญญาณพาหะ
• ขดลวดที่ทําหน้าที่เป็นสายอากาศ
• วงจรจูนสัญญาณ
• หน่วยประมวลผลข้อมูล และภาคติดต่อกับคอมพิวเตอร์
หน่วยประมวลข้อมูลที่อยู่ภายในเครื่อง อ่านมักใช้เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ ซึ่ง อัลกอริทึมที่อยู่ภายในโปรแกรมจะทําหน้าที่ ถอดรหัสข้อมูล (Decoding) ที่ได้รับและ ทําหน้าที่ติดต่อกับคอมพิวเตอร์ ลักษณะขนาด และรูปร่างของเครื่องอ่านจะแตกต่างกันไป ตามประเภทของการใช้งาน เช่น แบบมือถือ ขนาดเล็กหรือติดผนัง จนไปถึงขนาดใหญ่ เท่าประตู (Gate size) เป็นต้น
การพัฒนาเทคโนโลยี RFID ในประเทศไทย
ศูนย์อิเล็กทรอนิกส์ และ คอมพิวเตอร์แห่งชาติ หรือ เนคเทค (NECTEC) เป็นองค์กรของรัฐ ภายใต้กํากับดูแล ของสํานักพัฒนาวิทยาศาสตร์ และ เทคโนโลยีแห่งชาติ กระทรวง วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้มีโครงการวิจัยและพัฒนา RFID ตั้งแต่ พ.ศ. 2544 เริ่มพัฒนาตัวไมโครชิป RFID ด้วยการ ดึงผู้เชี่ยวชาญคนไทยในต่างประเทศมาช่วยในการออกแบบ วงจรรวมกับ อาจารย์ของมหาวิทยาลัยมหานคร และทีมวิจัย และออกแบบวงจรของศูนย์พัฒนาธุรกิจออกแบบวงจรรวม (Thailand IC Design Incubator: TIDI) ในการออกแบบตัว ไมโครชิป RFID ชิปแรกของประเทศไทย โดยคุณสมบัติของ ไมโครชิป สร้างขึ้นด้วยมอสเทคโนโลยีขนาด 0.8 ไมครอน ทํางานที่ยานความถี่ 13.56 MHz มีหนวยความจําภายในแบบ WORM ขนาด 64 บิต ดังแสดงในรูปที่ 13 ในปีต่อมาทาง ศูนย์ฯ ก็ได้พัฒนาเครื่องอ่านที่ย่านความถี่ 13.56 MHz ขึ้น เพื่อนํามาใช้งานเพื่อความสมบูรณ์ของระบบ จากนั้นในปี พ.ศ. 2546 ผู้เชี่ยวชาญ และ ทีมงานวิจัยบางส่วน ได้ออกไปก่อตั้ง บริษัทซิลิคอน คราฟท์ เทคโนโลยี จํากัด ซึ่งถือว่าเป็นบริษัท แรกของคนไทยในการดําเนินธุรกิจเกี่ยวกับการออกแบบ วงจรรวม ที่มุ่งเน้นการออกแบบไมโครชิปด้าน RFID โดย เริ่มต้นได้รับการสนับสนุนจากทางศูนย์ฯ และทาง สวทช. ใน การพัฒนาระบบ RFID ที่ใช้ในปศุสัตว์ (Animal Identification) ปัจจุบันทางศูนย์ฯ ได้วิจัยและพัฒนาเครื่องอ่าน RFID อีกประเภท โดยมุ่งเน้นไปยัง การพัฒนาเครื่องอ่าน RFID ย่านความถี่ต่ำ โดยพัฒนาตามมาตรฐาน ISO11784/85 เพื่อ ประยุกต์ใช้งานจําพวก Animal tracking, Access Control
ตัวอย่างการใช้งาน RFID
ปัจจุบันการนําระบบ RFID มาประยุกต์ใช้งานหลาก หลายประเภท เช่น
• ทดแทนระบบบาร์โค้ด (Barcode) รุ่นเก่
• Access Control/ Personal Identification หรือ การเข้า-ออกอาคาร แทนการใช้บัตรแม่เหล็ก เมื่อใช้งาน มากๆ ก็จะเสื่อมเร็ว แต่บัตรแบบ RFID (Proximity Card) ใช้เพียงแตะหรือแสดงผ่านหน้าเครื่องอ่าน เท่านั้น รวมทั้งยังสามารถใช้กับการเช็คเวลาเข้า-ออก งานของพนักงานด้วย
• ห่วงโซ่อุปทาน และระบบลอจิสติกภาพที่จะเห็นใน โรงงานอนาคตคือ สามารถติด Tag ไว้กับชิ้นงาน เมื่อชิ้นงานผ่านสายพานขนสินค้าในโรงงาน แต่ละ แผนกจะรู้ว่าต้องทําอย่างไร ติดอะไรบ้าง และต้อง ส่งไปที่ไหนต่อ รวมถึงการจัดการสินค้าในคลังสินค้า ว่ารับสินค้ามาเมื่อใด จะต้องเก็บไว้ที่ไหน จะส่งไปที่ ไหนอย่างไร ใครจะมารับ ส่วนภาพที่ผู้บริโภคจะเห็น คือ การซื้อสินค้าในซูเปอร์มาร์เก็ต เวลาซื้อก็หยิบใส่ ตะกร้า คิดเงินผ่านเครื่องอ่าน RFID ครั้งเดียวคิดเงินได้ ทันที ไม่ต้องหยิบมายิงบาร์โค้ดทีละชิ้นให้เสียเวลา และเตือนผู้ซื้อได้หากสินค้าที่ซื้อหมดอายุ
• ระบบ Animal Tracking มาใช้ เหมาะกับเกษตรกรไทย
ในการพัฒนาด้านปศุสัตว์ให้เป็นระบบฟาร์ม ออโตเมชันด้วยชิป RFID ติดตัวสัตว์เลี้ยง ทําให้สามารถ ทราบเจ้าของตรวจสอบสายพันธุ์ การให้อาหารและ การควบคุมโรคติดต่อในสัตว์ รวมถึงการสร้าง Food Traceability สําหรับต่อสู้กับข้อกีดกันทางการค้าของ สหรัฐอเมริกา และกลุ่มสหภาพยุโรปที่อยู่ระหว่าง
ตัดสินใจว่าผู้ส่งออกสินค้าเนื้อสัตว์ชําแหละ
• ระบบตั๋วอิเล็กทรอนิกส์ (e-ticket) เช่น บัตรทางด่วน
บัตรรถไฟฟ้าใต้ดิน
• ระบบหนังสือเดินทางอิเล็กทรอนิกส์ (e-Passport) ที่ทางประเทศสหรัฐกําลังกําหนดมาตรฐานการเข้าออก ของประเทศของเค้า เพื่อป้องกันผู้ก่อการร้าย รวมไปถึง e-Citizen ด้วย
• ระบบกุญแจอิเล็กทรอนิกส์ (immobilizer) ในรถยนต์ ป้องกันกุญแจผีในการขโมยรถยนต์ หรือ พวก Keyless ในรถยนต์ราคาแพงบางรุ่นก็เริ่มนํามาใช้งานแล้ว
• ระบบห้องสมุดดิจิทัล (e-Library) ในการยืมคืนอัตโนมัติ ทําให้ผู้ใช้บริการได้รวดเร็วและสะดวก สบายยิ่งขึ้น
