Công nghệ RFID là một trong những công nghệ tiên tiến nhất hiện nay, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ sản xuất, quản lý, đến cuộc sống hàng ngày. Vậy công nghệ RFID là gì cũng như cấu tạo và nguyên lý hoạt động như thế nào? Cùng Checkee tham khảo thông qua bài viết này nhé!
I. Tìm hiểu về khái niệm về công nghệ RFID
RFID là từ viết tắt của “radio frequency identification” hay còn được gọi là phương pháp nhận dạng theo tần số vô tuyến. Công nghệ này cho phép truyền tải các tín hiệu dữ liệu thông qua tần số cao để xác định các đối tượng, sản phẩm, và con người. Để thực hiện việc xác định này, chúng ta sử dụng các RFID Tag hoặc RFID Card được gắn lên các vật thể cần định vị.
So với việc quét mã vạch để truyền dữ liệu, công nghệ RFID hoạt động tương đồng nhưng có một số lợi thế đáng kể. Trong RFID, dữ liệu từ thẻ hoặc nhãn được đọc bởi một thiết bị đọc dữ liệu (gọi là reader) và sau đó lưu trữ trong cơ sở dữ liệu.
Một điểm nổi bật của RFID so với hệ thống sử dụng phần mềm quét mã vạch là khả năng truyền tải dữ liệu mà không cần phải trong tầm nhìn của con người. Điều này có nghĩa là các RFID Tag có thể được đọc và ghi thông tin một cách tự động và không cần thiết phải căn chỉnh chúng như việc quét mã vạch bằng máy quét quang học.
II. Nguồn gốc về công nghệ RFID
RFID là công nghệ sử dụng sóng vô tuyến để nhận dạng và theo dõi các đối tượng. Lịch sử của RFID có thể trải dài từ những năm 1940, khi radar được áp dụng trong chiến tranh để phát hiện máy bay bạn và địch. Đây là lần đầu tiên RFID xuất hiện theo nghĩa kỹ thuật. Sau đó, vào năm 1948, Harry Stockman được công nhận là người phát minh ra RFID với bài báo khoa học của ông. Năm 1963, RF Harrington đưa ra những ý tưởng mới về RFID, bao gồm việc phân tán và truyền tải dữ liệu. Năm 1977, giấy phép truyền RFID đầu tiên được cấp. Từ đó đến nay, công nghệ RFID đã phát triển vượt bậc, với hơn 1000 bằng sáng chế được nộp vào năm 2000. Năm 2015, thị trường RFID đã đạt giá trị 26 tỷ USD, tăng gấp 13 lần so với năm 2005.
III. Đặc điểm về công nghệ RFID
Hệ thống RFID là một công nghệ sử dụng sóng radio không dây để truyền nhận dữ liệu từ xa, thu phát thông tin một cách hiệu quả mà không cần ánh sáng hay tiếp xúc như mã vạch.
RFID có thể hoạt động ở nhiều tần số khác nhau, phổ biến nhất là 125Khz và 900Mhz. Điều đặc biệt là thông tin có thể được truyền qua những khoảng cách ngắn mà không cần bất kỳ tiếp xúc vật lý nào.
RFID có khả năng đọc được thông tin xuyên qua các chướng ngại vật hay điều kiện khắc nghiệt, như bê tông, tuyết, sương mù, băng đá, sơn và các môi trường khác mà mã vạch hay các công nghệ khác không thể đáp ứng hiệu quả
IV. Cấu trúc thành phần trong công nghệ RFID
Công nghệ RFID hiện nay có hai loại chính: thẻ thụ động và thẻ chủ động. Thẻ thụ động (RFID passive tag) không có pin và chỉ hoạt động khi được kích hoạt bởi sóng vô tuyến từ bộ đọc. Thẻ chủ động (RFID active tag) có pin và có thể gửi tín hiệu liên tục hoặc theo yêu cầu. Thẻ chủ động có khoảng cách hoạt động xa hơn và có thể tích hợp các cảm biến hay thiết bị khác.
Ngoài ra, các thẻ RFID bán thụ động (semi-passive RFID tag) hoạt động dựa trên việc sử dụng pin để cung cấp năng lượng cho chính mạch của chúng, trong khi quá trình giao tiếp được thực hiện bởi đầu đọc RFID.
Đầu đọc RFID (RFID Reader): Đây là thiết bị được hình thành từ một hoặc nhiều ăng-ten phát ra sóng vô tuyến và thu nhận tín hiệu từ thẻ. Sau đó, đầu đọc RFID chuyển đổi thông tin thành dữ liệu điện tử và gửi đến hệ thống máy tính của doanh nghiệp. Điểm đáng chú ý là có nhiều cách để phân loại các loại đầu đọc RFID, có thể dựa trên tính di động hoặc các đặc tính độc đáo của chúng.
Chip nhận dạng tần số vô tuyến (RFID) là một vi mạch nhỏ được liên kết với ăng-ten, có thể được gắn lên hoặc tích hợp vào các đối tượng vật lý. Loại chip này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực yêu cầu xác nhận thông tin “không tiếp xúc”, ví dụ như hệ thống trạm thu phí tự động, thẻ chuyển hướng giao thông, hộ chiếu thông minh và chìa khóa nhập cảnh không cần tiếp xúc.
RFID card là loại thẻ được tích hợp chip RFID, thường được áp dụng trong các ứng dụng xác định và quản lý nhân sự, ví dụ như kiểm soát chấm công, định vị vị trí,…
Máy chủ (Server): Đây là trung tâm của hệ thống, nơi máy chủ và phần mềm giao diện tương tác để phân tích và xử lý thông tin thu thập từ các sản phẩm.
Máy in RFID (RFID Printer): Trong trường hợp sử dụng các thẻ RFID bền, việc lắp đặt máy in RFID không cần thiết vì loại thẻ này đã được tích hợp mã hóa sẵn tự động hoặc có thể được mã hóa thủ công.
Các phần mềm hỗ trợ (ERP, MES, PLM, SCM): Kết hợp công nghệ RFID với các phần mềm quản lý sản xuất doanh nghiệp như ERP, MES, PLM và SCM cho phép dữ liệu được phân tích bởi máy chủ và từ đó hỗ trợ việc đưa ra các quyết định kinh doanh hiệu quả và logic.
V. Nguyên lý hoạt động dựa trên công nghệ RFID
Công nghệ RFID hoạt động dựa trên nguyên lý đơn giản: Đầu đọc RFID được cố định tại một vị trí và phát ra sóng vô tuyến điện ở một tần số cụ thể để phát hiện các thiết bị xung quanh.
Khi thiết bị RFID vào vùng sóng vô tuyến mà đầu đọc phát ra, nó sẽ nhận sóng điện tử, thu thập mã số của chính nó và phản hồi lại đầu đọc. Nhờ vào quá trình này, đầu đọc RFID có khả năng nhận biết và xác định chính xác thiết bị RFID nằm trong vùng hoạt động.
VI. Tần số hoạt động của công nghệ RFID
Trong một hệ thống RFID, có bốn loại tần số chính được sử dụng: tần số thấp (LF), tần số cao (HF), tần số siêu cao (UHF), và tần số vô tuyến RFID. Tần số sử dụng phụ thuộc vào quốc gia, khu vực, và công nghệ của các thiết bị được áp dụng.
- Hệ thống RFID tần số thấp (LF – Low Frequency): Tần số này nằm trong khoảng từ 30 KHz đến 500 KHz, tuy nhiên, tần số điển hình thường là 125 KHz. RFID LF có phạm vi truyền dẫn ngắn, thường chỉ trong vài cm đến dưới 200cm.
- Hệ thống RFID tần số cao (HF – High Frequency): Tần số này nằm trong khoảng từ 3 MHz đến 30 MHz, tần số điển hình là 13,56 MHz. Phạm vi hoạt động chuẩn từ vài cm đến vài trăm cm.
- Hệ thống RFID tần số siêu cao (UHF – Ultra High Frequency): Tần số này nằm trong khoảng từ 300 MHz đến 960 MHz, tần số điển hình là 433 MHz và thường có thể được đọc từ khoảng cách hơn 750cm.
- Hệ thống RFID tần số vô tuyến (Radio Frequency): Tần số này có thể đạt đến hơn 900cm với tốc độ 2,45 GHz.
Tuy nhiên, các thông tin trên chỉ là lý thuyết và khoảng cách thực tế truyền dẫn dữ liệu sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Nếu cần mở rộng phạm vi truyền tải dữ liệu, sử dụng các thẻ có bộ công suất bổ sung sẽ giúp tăng khả năng đọc lên đến hơn 90m.
VII. Chi phí để triển khai công nghệ RFID
Các hệ thống RFID có thể có đa dạng cấu hình, tuy nhiên, chúng đều bao gồm bốn thành phần chính: Thẻ RFID, phần cứng, phần mềm và các dịch vụ liên quan. Trước khi triển khai công nghệ RFID, để xác định ROI (lợi tức đầu tư), bạn có thể xem xét từ nhiều khía cạnh: Tiết kiệm lao động, cải thiện quy trình sản xuất, quản lý kho hiệu quả, và tăng tính minh bạch trong việc theo dõi đơn hàng thời gian thực.
VIII. Khám phá ưu nhược điểm của công nghệ RFID
1. Tổng hợp 9+ ưu điểm của công nghệ RFID
Theo dõi nguyên vật liệu như các thành phần trên dây chuyền sản xuất, hàng hoá trong quá trình vận chuyển, thùng chứa công nghiệp cần trả lại, đến các công cụ và thiết bị có giá trị cao… Hệ thống RFID cho phép doanh nghiệp theo dõi các tài sản nguyên vật liệu một cách nhanh chóng, đáng tin cậy mà không cần phải đếm từng mục riêng lẻ.
Quản lý hàng tồn kho: Doanh nghiệp có thể ngay lập tức kiểm tra số lượng mặt hàng thuộc bất kỳ phân loại hay vị trí nào trong quy trình. Đó có thể là các mặt hàng mới được nhận vào cửa hàng, được cấp cho quá trình sản xuất hoặc đã hoàn thành chuỗi sản xuất của doanh nghiệp. Điều này giúp nhà sản xuất dễ dàng quản lý hàng tồn kho, thu thập, phân phối, kiểm tra và cập nhật dữ liệu hàng loạt xuyên suốt quá trình từ khi nhập vào kho đến khi xuất kho hàng ngày, do đó, giảm cường độ lao động và hạn chế các sai sót thủ công.
Tiết kiệm thời gian và chi phí nhờ tự động hóa: Công nghệ RFID giúp tự động theo dõi việc di chuyển của hàng hóa và tự động cập nhật thông tin vào hệ thống quản lý tài chính hoặc ERP của doanh nghiệp. Nhờ điều này, các công việc liên quan đến việc điền biểu mẫu thủ công hay tạo bảng tính sẽ được tự động hoá hoàn toàn. Sử dụng các đầu đọc cố định tại các điểm chính trên dây chuyền sản xuất cũng giúp doanh nghiệp tiết kiệm thời gian và loại bỏ các can thiệp thủ công không cần thiết.
Cải thiện tính chính xác và khả dụng của dữ liệu: Với việc dữ liệu được thu thập và lưu trữ dưới dạng thông số điện tử, công nghệ RFID giúp doanh nghiệp tránh các sai sót như sao chép, trùng lặp hoặc bỏ sót dữ liệu, đặc biệt khi phải xử lý số lượng lớn thông tin. Sử dụng hệ thống điện toán đám mây cho phép toàn bộ nhân viên trong tổ chức có thể cập nhật thông tin về vị trí hoặc trạng thái của các mặt hàng. Đôi khi, RFID còn giúp doanh nghiệp chia sẻ thông tin với khách hàng.
Đảm bảo tính an toàn và tăng tuổi thọ thiết bị: Hệ thống RFID cho phép các công ty theo dõi và kiểm tra thời gian khi các thiết bị và phương tiện cần được kiểm tra, bảo trì hoặc hạn chế sử dụng nếu không đáp ứng các điều kiện nhất định.
Tăng cường hiệu quả trong việc kiểm soát quá trình sản xuất: RFID đóng vai trò quan trọng trong việc xác định chính xác và cụ thể từng mặt hàng hoặc thành phần riêng lẻ, hỗ trợ kiểm soát các quy trình sản xuất phức tạp. Điều này giúp giảm lãng phí và nâng cao hiệu suất sản xuất.
Nâng cao chất lượng và khả năng truy xuất nguồn gốc sản phẩm: Công nghệ RFID đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo các mặt hàng hoàn tất mọi quy trình và kiểm tra chính xác, từ đó giúp doanh nghiệp cải thiện chất lượng và giảm đáng kể số lượng hàng hóa bị trả lại. Việc gắn thẻ RFID còn đảm bảo khả năng truy xuất nguồn gốc sản phẩm bằng cách theo dõi một mặt hàng ngay từ điểm xuất phát của nó.
Tăng doanh thu: Nhờ cải thiện quản lý hàng tồn kho, các tổ chức sử dụng RFID có thể cung cấp dịch vụ tạo ra sự khác biệt trong cạnh tranh và nâng cao sự hài lòng của khách hàng – điều này là tiền đề quan trọng giúp doanh nghiệp có cơ hội đạt doanh số cao hơn và lợi nhuận biên tốt hơn.
Thông tin quản lý thông tin chính xác hơn: Với sự hỗ trợ của RFID, việc thu thập dữ liệu theo thời gian thực ở các giai đoạn khác nhau trong quá trình hoạt động của sản phẩm giúp cung cấp thông tin quản lý tối ưu cho các mục đích hoạt động và lập kế hoạch của doanh nghiệp. Các công ty có thể sử dụng thông tin cụ thể này để thúc đẩy việc cải tiến hiệu quả kinh doanh một cách tốt hơn.
Quy trình nhanh hơn: Công nghệ RFID có thể tích hợp với các công nghệ sản xuất và chuỗi cung ứng khác, chẳng hạn như hệ thống xử lý pallet và lấy hàng tự động, giúp rút ngắn thời gian từ khi đặt hàng đến khi gửi hàng và giao hàng.
Hoàn vốn nhanh chóng: RFID là một công nghệ hiệu quả về chi phí, giúp tiết kiệm và tăng doanh thu, từ đó khoản đầu tư ban đầu có thể được hoàn vốn nhanh chóng.
2. Nhược điểm về công nghệ RFID
Một hệ thống RFID đòi hỏi chi phí đầu tư cao cho cả phần mềm và phần cứng. Các thẻ RFID có thể có loại chủ động, bị động hoặc bán bị động, nhưng giá của chúng vẫn chưa thấp đủ để khuyến khích nhiều công ty áp dụng. Mặc dù giá các thẻ RFID đã giảm nhiều so với những năm 1970, nhưng chúng vẫn là một nguồn chi phí lớn cho doanh nghiệp.
Công nghệ RFID gặp khó khăn khi ứng dụng vào kim loại và chất lỏng do đặc tính sóng vô tuyến phát ra khắp nơi trong kim loại và bị hấp thụ bởi chất lỏng. Tuy nhiên, để giải quyết vấn đề này, các thẻ RFID được thiết kế để có khả năng đọc nhanh chóng và chính xác ở khoảng cách xa. Chúng được làm mỏng, nhỏ gọn, không thấm nước, chịu được hóa chất và nhiệt độ cao. Đặc biệt, khả năng đọc của thẻ RFID không bị ảnh hưởng bởi kim loại hay nước, tạo điều kiện thuận lợi cho việc ứng dụng trong môi trường khắc nghiệt.
Để nắm vững về công nghệ RFID, cần có sự hiểu biết sâu về các loại thẻ RFID khác nhau và tần số hoạt động của chúng. Điều này không phải là dễ dàng, và các nhà quản lý cần hiểu rõ về công nghệ này để đào tạo nhân viên một cách hiệu quả về cách quản lý hệ thống RFID. Việc cập nhật với các công cụ mới sẽ giúp tối ưu hóa hiệu suất, quy trình làm việc và cải thiện giao tiếp hàng ngày của nhân viên.
Xung đột tín hiệu trong hệ thống RFID có thể gây ra trục trặc cho người lao động. Điều này xảy ra khi nhiều thẻ cùng phản ánh một tín hiệu, dẫn đến những hiểu lầm và sự nhầm lẫn cho người đọc.
IX. Ứng dụng thực tiễn của công nghệ RFID hiện nay
Công nghệ RFID đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực quản lý, giúp tối ưu hóa hiệu quả công việc và nâng cao độ chính xác trong việc theo dõi thông tin.
Quản lý kho hàng: RFID giúp ghi lại thông tin về số lượng, loại hàng hóa và các chi tiết liên quan trong kho, tạo điều kiện thuận lợi cho việc theo dõi và kiểm tra kho hàng một cách dễ dàng và chính xác.
Quản lý nhân sự: RFID được sử dụng để theo dõi nhân viên trong công ty, ghi nhận thời gian làm việc, vị trí làm việc và các thông tin quan trọng khác, giúp quản lý nhân sự hiệu quả và chính xác hơn.
Quản lý thực phẩm: RFID đảm bảo việc theo dõi các sản phẩm thực phẩm từ nguồn gốc đến kết thúc, bao gồm thời gian hết hạn, chất lượng và các thông tin liên quan khác, đảm bảo tính an toàn và chất lượng cho người tiêu dùng.
Quản lý người bệnh: RFID ghi lại và theo dõi thông tin về lịch sử bệnh nhân, như thời gian khám bệnh, lịch sử điều trị và các thông tin khác, giúp cải thiện quá trình chăm sóc sức khỏe và đảm bảo chất lượng dịch vụ y tế.
Quản lý tài sản: RFID được dùng để theo dõi và quản lý các tài sản của công ty, bao gồm thông tin về số lượng, loại tài sản và các thông tin khác, giúp đơn giản hóa quá trình kiểm kê và tối ưu hóa việc quản lý tài sản.
X. Điểm khác biệt giữa công nghệ RFID và các công nghệ khác
Công nghệ RFID là một công nghệ nhận dạng đối tượng bằng sóng vô tuyến. Nó có ưu điểm là có thể đọc được nhiều thẻ cùng một lúc, ở khoảng cách xa, và có thể chỉnh sửa thông tin trên thẻ. Nó cũng rất bảo mật và bền bỉ. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm là chi phí rất cao, và không hoạt động tốt với kim loại và chất lỏng.
Công nghệ Bar Code là một công nghệ nhận dạng đối tượng bằng các vạch đen trắng. Nó có ưu điểm là chi phí rất rẻ, và phổ biến trên nhiều sản phẩm. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm là chỉ có thể đọc được một mã mỗi lần, ở khoảng cách gần, và không thể thay đổi thông tin trên mã. Nó cũng dễ bị hư hỏng và sao chép.
Công nghệ QR Code là một công nghệ nhận dạng đối tượng bằng các ô vuông đen trắng. Nó có ưu điểm là có thể lưu trữ được nhiều thông tin hơn Bar Code, và có thể đọc được bằng máy quét hoặc điện thoại thông minh. Nó cũng có độ bảo mật cao hơn Bar Code. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm là chỉ có thể đọc được một mã mỗi lần, ở khoảng cách gần, và không thể thay đổi thông tin trên mã. Nó cũng dễ bị hư hỏng và sao chép.
Không thể phủ nhận rằng công nghệ RFID mang lại nhiều lợi ích trong sản xuất và chuỗi cung ứng. Tuy nhiên, để áp dụng RFID một cách hiệu quả, doanh nghiệp cần nắm vững kiến thức về công nghệ này để đánh giá kết quả và chi phí triển khai, cũng như đối mặt với những thách thức có thể xảy ra trước. Nếu bạn cần tư vấn về giải pháp truy xuất nguồn gốc bằng công nghệ RFID, vui lòng liên hệ với Checkee qua hotline 0902 400 388 để được tư vấn chi tiết nhất
