近年、企業規模に関係なく、さまざまなシーンで活用されている技術の一つがRFIDです。自社の課題解決につなげるためには、RFIDの仕組みや特長を理解しておく必要があります。
RFIDとは、どのような仕組みの技術なのでしょうか。ここでは、RFIDの仕組みやメリット、実際の導入事例についてご紹介します。
目次
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1.RFIDとは
RFIDとは「Radio Frequency Identification System」の略で、無線通信を用いてRFIDタグ内の情報を読み書きするシステムのことです。RFIDリーダーとRFIDタグ（ICタグ）、データを管理するシステムの3つから構成されています。
RFIDタグはICタグやRFタグ、電子タグなどとも呼ばれ、データを保存するICチップとデータを送受信する金属製のアンテナが搭載されています。アンテナがついたICチップは「インレイ（インレット）」と呼ばれ、インレイをさまざまな素材で保護した状態で活用されるのが一般的です。
非常に多くのメリットを持つことから、製造業や物流倉庫の入出荷管理、ピッキング、棚卸しなど、さまざまな場所で活用されています。
2.RFIDでデータを読み取る仕組み
RFIDによるデータの読み取りは、RFIDタグと、RFIDタグを読み取るRFIDリーダー、データを処理するシステム間での情報のやり取りで行われます。
具体的な通信の流れは、以下のとおりです。
- 1.RFIDリーダーからRFIDタグに電波（磁界）が照射される
- 2.RFIDタグに搭載されたアンテナが電波または磁界を受信する
- 3.ICチップに保存された情報を、RFIDタグのアンテナからRFIDリーダーに送信する
- 4.RFIDリーダーがそれを受信し、受信した内容をシステムに送信する
3.RFIDタグの種類による仕組みの違い
RFIDタグは、バッテリーの構造から大きく3つに分類され、それぞれ仕組みが異なります。
- 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）
パッシブタグ
バッテリーが内蔵されておらず、RFIDリーダーから照射された電波を利用してタグを作動させます。RFIDの中では最もシンプルなタイプといえます。
アクティブタグ
アクティブタグは、バッテリーを内蔵していて、他のタイプよりも通信距離が長いのが特長です。ただし、バッテリー管理が必要なため、パッシブタグよりもランニングコストがかかる傾向にあります。
セミパッシブタグ（セミアクティブタグ）
通常はパッシブタグとして動作し、リーダーから電波が発信されたときだけ内蔵のバッテリーを使用して情報を発信するタイプのRFIDタグです。
常時バッテリーを使うわけではなく、必要な時だけ作動するので、アクティブタグよりもバッテリーの消耗を抑えられます。
4.RFIDの通信方法
RFIDの通信方法は、電磁誘導方式と電波方式の2種類に大きく分けることができます。ここでは、それぞれの仕組みや特長をご紹介します。
電磁誘導方式
電磁誘導方式（誘導電磁界方式）とは、コイル型のアンテナでリーダーとタグの間に磁界を発生させることで、情報の送受信を行う通信方法を指します。
電磁誘導方式は通信距離が短い反面、バッテリー不要で作動し、水や金属の影響を受けにくいため、幅広い環境で活用できるのがメリットです。
LF帯（135kHz以下）とHF帯（13.56MHz）の周波数帯で使用されています。
電波方式
電波方式（放射電磁界方式）とは、平板型のアンテナから電波を発信し、情報の送受信を行う通信方法です。UHF帯（900MHz）とマイクロ波帯（2.45GHz）で使用されています。
電波方式は、電磁誘導方式に比べて長距離の通信を行うことができます。また、電波を一定の方向に集約する（指向性がある）ため、特定方向に電波を発信したり、小さい電波を受信したりできる点も、電波方式のメリットです。
周波数についてもっと知りたい方はこちらもご覧ください。
物流やアパレルなど、幅広い分野でRFIDが使われる機会が増えてきました。RFIDは使用する周波数帯によって特性が大きく変わるため、用途に適したものを選ぶ必要があります。
主なRFIDの周波数帯の種類や、それぞれの特長などについてご紹介します。
5.RFIDのメリット
RFIDを導入することで、具体的にどのようなメリットが得られるのでしょうか。ここでは、RFIDの活用メリットをご紹介します。
バーコードに比べて多くの情報を登録できる
バーコードで扱える情報量は非常に少ないですが、RFIDタグであれば大容量の情報を扱うことが可能です。
また、バーコードは一度登録した情報を変更できないため、内容を更新するには新しいバーコードラベルを再発行して貼り直さなくてはいけません。一方で、RFIDには登録した情報を後から書き換えることができるタグやラベルもあります。ラベルを再発行する必要がないため、管理面においても便利です。
非接触で通信できる
RFIDは電波または電磁波を利用して無線通信を行うので、非接触でデータを送受信できる点もメリットです。電波の届く範囲内であれば、離れている場所や高い位置にあるタグを、移動せずに読み取ることができます。
ただし、データを送受信できる距離は、周波数帯やアンテナの大きさなどによって異なるため、注意が必要です。
RFIDは電波でやり取りを行うので、箱や袋の中に入っているものを取り出す必要もありません。箱を開封することなく、リーダーをかざすだけで中身を読み取れます。
電波には障害物を回り込む性質があるため、タグとリーダーの間に障害物があっても読み取りを行うことが可能です。
しかし、タグとリーダーの間に金属製の遮蔽物があったり、水分を多く含んだものに貼り付けたりしている場合、環境によっては読み取り精度が落ちる場合もあります。
周波数が高いものほど電波が真っすぐ進もうとする性質が強まるため、障害物の影響を受けやすくなる点にも注意が必要です。
表面が汚れていても読み取りが可能
バーコード（2次元コード）はインクによる表面の汚れなど、バーコード（2次元コード）の表示が一部欠損している場合、情報を読み取ることができません。
一方で、RFIDはRFIDタグの中のICチップに情報が書き込まれていて、内部のアンテナでデータの送受信を行います。RFIDタグの表面を読み取るわけではないので、RFIDの表面が汚れたりかすれたりしていても、問題なく読み取りを行えます。
複数のタグを同時に読み取れる
RFIDは電波が届く範囲内であれば、複数のタグを一括で読み取ることも可能です。バーコードのように一つ一つタグをリーダーにかざして読み取る必要がないので、作業時間を大幅に削減できます。特に、管理している商品や部品、資材などが多い現場においては、業務効率化に大きく寄与するでしょう。
また、ゲート型のRFIDリーダーを活用すれば、通路を通過するだけで、台車などに載せた商品のタグを一括で読み取ったり、商品の入出庫を自動で記録したりすることも可能です。
6.サトーのRFIDの導入事例
近年、RFIDはさまざまな業界で活用されています。RFIDを導入することで、多くの企業が業務の効率化を実現しています。ここからは、サトーのRFIDの導入事例をご紹介します。
「RFID照合システム×音声検品システム」で誤出荷ゼロを実現
トヨタ紡織の物流子会社にあたるTBロジスティクス株式会社様では、間違った製品や不具合品を送らないことを日々の目標として業務に取り組まれていました。しかし、現場では目視による作業を行っていたため、誤出荷が年間数件発生するなど、チェック業務の品質改善が急務だったそうです。
また、業務を続けるうちに慣れが発生したり、チェックシートの記入自体が目的になったりと、肝心なチェック作業が疎かになってしまう点や、保管場所の習熟に時間がかかる点も課題でした。
同社では、RFID照合システムと音声検品システムの導入により、目視によるピッキングや格納作業による照合ミスを防ぎ、チェック作業の大幅な削減も実現しています。
【導入前の課題】
- 目視による格納・ピッキング作業のため、誤出荷が年間4、5件発生
- ピッキング業務を習熟するためのOJTに、2週間の工数が必要
- 出荷の際、順建て確認のため、2人1組による読み上げが必要
【導入による効果】
- RFID照合システムの導入後、誤出荷は0件に
- 業務の習熟に必要な時間を3日に短縮
- 出荷時の確認作業を、2人から1人へ削減
具体的な事例内容については、以下もご確認ください。
7.RFIDを業務効率化に役立てよう
RFIDは、非接触で見えない場所にあるものを読み取れる、多くの情報を登録できる、RFIDタグの表面が汚れていても問題ないなど、非常に多くのメリットを備えた技術です。
棚卸しや入出荷管理にかかる時間を削減できることから、製造業や物流倉庫をはじめ、多くの業界で導入が進んでいます。
RFIDの仕組みやメリットを活かして、業務の効率化に役立ててみてはいかがでしょうか。
サトーでは、さまざまなRFIDのご提案が可能です。RFIDを活用した業務効率化をご検討の場合は、お気軽にご相談ください。
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