サイト内の事例システムで主にご紹介している「RFID」「ICタグ」。最近ではアパレル業界、医療業界などで取り入れられつつあり、名前を聞いたことがある方も多いのではないかと思います。しかし自動認識業界やIT業界の専門用語であるため、「どんな物」で「何ができる」のか、分かりにくい点もあると思います。
そこでシステム導入を検討いただき「RFID」をより身近に感じてもらうために、種類や特徴、運用の用途などの基本情報を分かりやすく、ご紹介したいと思います。
RFIDとは
RFIDとは「Radio Frequency IDentification」の略称です。電波を利用してICチップ内のデータを非接触で読み書きする技術です。身近なところでは、アパレル店舗のセルフレジ、電子マネー、交通系ICカードがそれにあたります。RFIDタグやICカードを読み取るハンディーターミナルやリーダー、アンテナのハード機器を含めた総称としてRFIDと呼びます。
バーコードやQRコードと比較して、読み取り速度が上がるため製品の在庫管理や検品、棚卸作業の省力化に貢献しています。
RFIDの仕組みと構成要素
RFIDを活用したシステムソリューションを実現するには、RFIDタグを読み取るための各種機器が必要です。大きく分けてRFIDアンテナ、RFIDリーダー、RFIDハンディーターミナル、RFIDゲートの４種類があります。
RFIDアンテナ
対象物に貼り付けたRFIDタグを読み取るアンテナ。利用するシチュエーションに合わせて、薄型や小型、屋外、広域帯の読み取りなどの選択肢があります。RFIDリーダーとリーダーを制御するパソコンまたはスマートフォン端末と組わせて利用を行います。
RFIDリーダー
RFIDアンテナやRFIDゲートで読み取った情報を収集して、パソコンやサーバーへデータを送受信する機器になります。リーダーの出力により短距離・長距離、アンテナ一体型や小型・USB電源供給などRFIDタグの種類や運用により導入機器が異なります。棚やテーブルなどに設置しRFIDタグを触れたり乗せることで情報を読み取ります。RFIDアンテナやゲート、リーダーを制御するパソコンやスマートフォン端末と組合せて利用を行います。
RFIDハンディーターミナル
上記でご紹介したRFIDリーダーとアンテナとAndroid端末がコンパクトに一式となった機器です。機器の先端がRFIDリーダーになっており、本体部分にタッチ式の液晶画面またはキーボードが搭載。RFIDタグを読み取った情報が表示され、必要であれば画面をタッチし、キーボード入力を行い、業務対応にあたります。
ハンディーターミナルの特徴は人が手で持って作業が行えますので、現場にあるRFIDタグを探す、陳列されている製品に作業者が近づいて棚卸などでRFID情報を読み取ることができます。
RFIDゲート
ゲート状に設置できるアンテナの一種でRFIDタグが取り付けられたコンベアやカゴ台車やアパレルで利用するZラックなど物流什器や段ボール箱を通過させることで、ゲート内に内蔵されたアンテナがRFIDタグを読み取ることができます。ゲート状にしておくことで、ゲート外部に電波が漏れずに不要な情報の読み取りを防ぐことが可能です。RFIDリーダーとリーダーを制御するパソコンまたはスマートフォン端末と組み合わせて利用をします。
RFIDタグの種類
タグ自身の呼び方も「RFタグ」、「電子タグ」、「ICタグ」や「RFIDタグ」等の呼び方があり、JISで定められた呼び方は「RFタグ」となっていますが、弊サイト内ではネットやニュースなどで一般利用ユーザーの認知度が高い「RFIDタグ」や「ICタグ」という呼び名でご紹介しています。
RFIDタグは、データを読み書きできるICチップに金属製のアンテナを接続した構造となっています。
RFIDを使ったシステム導入のポイントとなるのは、運用の業務体系にあったRFIDタグを選択して導入することです。RFIDタグには いくつかの分類方法があります。
周波数による分類
UHF帯 （極超短波） | HF帯 （短波） | LF帯 （長波） | |
|---|---|---|---|
| 方式 | 電波方式 | 電磁誘導方式 | 電磁誘導方式 |
| 読み込み距離 | 長距離 ※数m | 中短距離 ※数cm～１m程度 | 短距離 ※数cm～十数cm |
| 読み込み速度 | 非常に早い | 普通 | 遅い |
| 単体タグの 読み取り精度 | 高い（要調整） | 非常に高い | 極めて高い |
| 価格 | 安価 | 高価 | やや高価 |
| 水の影響 | 受けやすい※１ | 受けにくい | 受けにくい |
| 金属の影響 | 受けやすい※２ | 受けやすい | 受けにくい |
| 指向性 ※3 | 広い | 狭い | 無指向性 |
| 身近な利用用途 | アパレル品のタグ、製品ラベル、外装ラベル | Suica、運転免許書、 社員証・学生証カード | マンションのエントランスキー、車のキー |
※1液体対応の特殊タグあり
※2金属対応の特殊タグあり
※3電波が空間中に出力されるとき、その強度が方向によって異なる性質。広い場合は範囲が広い、狭いは範囲が狭いです。
お客様が希望する業務改善と現場運用をヒアリングさせてもらい、どのような方式が最適かを弊社エンジニアとご相談させて頂き、よりよい機器の選定を推奨しております。
バッテリー搭載による分類
| パッシブタグ | リーダーからの電力で起動する、バッテリーが内蔵されていないタイプのタグ アクティブタグに比べて安価なため、アパレルや物流など様々な業界で活用されている |
| アクティブタグ | バッテリー搭載のため、電池の交換が必要 通信距離も長いため人やものの動きを管理するのに適している |
| セミパッシブタグ | パッシブタグとアクティブタグの両方の特徴を持ったタグ 通常はパッシブタグとして動作し、電波を受けたときのみアクティブタグとして動作する レースタイムの自動計測などで活用されている |
電波法
RFIDタグを読み取る際に1W以下の高出力UHF帯RFIDリーダライタを使用する場合は、電波利用申請が必要です。
250mW以下で技術基準適合証明（技適）を取得した機器は「特定小電力無線局」として扱われるため、原則として電波利用申請は不要となります。
参照：総務省 電波利用ポータル
３．バーコード・QRコードとの違い
私たちが目にするバーコードやQRコードを利用したシステムとRFIDを利用したシステムでは何が違うのでしょうか？特徴を比較しながらご紹介したいと思います。
バーコード/QRコード | RFID | |
|---|---|---|
| 同時読み取り | 一点一点読み取り | 複数を一括して読み取り |
| 読み取り距離 | 距離が離れると読み取りできない | 距離があっても読み取りできる |
| 対象との隔たり | 障害物があると読み取りできない | 障害物があっても読み取りできる |
| 汚れの影響 | 読み取り出来ない | 読み取りできる |
| 保存データ量 | データ量が少ない/多い | データ量が多い ※UFH帯はQRコードより少ない |
| データ書き換え | 不可能 | 可能 ※種類による |
RFIDの大きな特徴として、「複数のRFIDを一括して読み取りできる点」と「離れた距離から読み取りができる点」、読み取りするRFIDとリーダーの間に「障害物があっても読み取りできる点」、「汚れがあっても読み取りができる点」です。
棚卸で製品に取り付けた複数のRFIDタグを一度に読み取りができる、数メートル離れた場所からでも読み取りする事ができる、箱の中などに入った製品を開梱せずに読み取りができる等が実際の運用でも採用されています。
RFIDのメリット
RFIDシステムを利用することで得られる5つのメリットをご紹介します。
非接触
RFIDタグの読み取りは電波を使用するので非接触で読み取りが可能です。読み取り対象がの近くに行かなくてもリーダーからの電波が届けばRFIDタグが情報を返してくれるため、モノ探しにも適しています。
一括読み取り
RFIDタグのいちばんの特長として一括読取があげられます。複数のタグを一度に読み取ることができるため、棚卸作業を効率化することが可能です。
近年はアパレル業界でRFIDタグの導入が増えてきたこともあり、タグを利用して棚卸作業を行う店舗も増えています。
2人で8時間かかっていた作業が1人で1時間で終わるようになったという実績もあり、業務効率化に加え、短縮された時間をほかの業務に充てることもできます。
遮蔽物越しの読み取り
RFIDはリーダライタとタグの電波の送受信で成立します。バーコードやQRコードは読み取りの照射が正しく当たらないと読み取りませんが、RFIDの場合は遮蔽物が電波をさえぎらない材質であれば読取可能です。
例えば、段ボール箱やコンテナの中に入っているRFIDタグも読み取ることができますので物流倉庫での入荷・出荷時に活用されています。
ただし、この点は利用する環境によっては対象外のタグも読んでしまうというデメリットも発生するため、電波の強度を調整する、対象のタグを絞り込む（フィルター）などの対応が必要になります。
データの書き換え
RFIDタグは内蔵しているICチップにデータを保持しています。RFIDリーダーライターには書き込みの機能もあるためRFIDタグのデータ書き換えも可能です。
チップメーカーにもよりますが約10万回の書き換えが可能で、工程管理などデータが順次変わっていく運用にも適しています。
耐久性
データ自体が印刷されているバーコードやQRコードに比べて、RFIDタグは耐久性が高いといえます。データはタグの内部に保存されているため、インレット（アンテナ付きICチップ）が破損しない限りはデータを読み取ることが可能です。
先述の通りデータの書き込みも可能ですので、一枚のタグが壊れるまで繰り返し使用することができます。
RFIDのデメリットと対策
RFIDを導入することで作業の効率化などのメリットがありますが、反対にRFIDの不得意なところやデメリットもあります。
タグのコスト
タグの種類によって単価は異なりますが、RFIDタグ自体にもコストがかかります。
RFIDシステムを導入する際はタグ以外にもリーダーやシステムも不可欠ですので、トータルコストとしては高くなる傾向にあります。
コスト面が気になる場合の対策として、部分的にシステム導入を行う、タグのエンコード費用を抑えるなどの検討が必要になります。現在の運用コストとRFIDを活用した場合の費用対効果を比較することも大切です。
金属・液体に弱い
RFIDタグは読み取りに電波を使用していることから、金属に囲まれた環境や液体を含むモノに貼り付けた場合は読み取り精度が落ちてしまうことがあります。
ただし現在は一部のRFID製品には金属や水分、ノイズに強いRFID製品も登場しています。お客様の現場の環境や、対象となる製品をお聞かせ頂き、どのRFIDタグで導入が可能かのご提案を行うことも可能です。
金属タグについては以下のリンクをご参照ください。
運用設計が必要
RFIDタグは単体で使用することはできず、必ずシステムが必要になります。
RFIDタグの特長として一括読取をあげましたが、運用環境によっては想定した以外のタグを読み取りすぎてしまうこともあります。
その場合はシステムで読取対象のタグを絞り込んだり、電波強度の調整をしたり、物理的にリーダーの配置や方向を調整することで問題なく利用が可能です。
RFIDの活用シーン
RFIDを利用したシステムは現行の運用を理解し、RFIDタグやリーダーライターを正しく選定することでさまざまな業界、業種で活用することが可能です。管理物別の事例をご紹介します。
在庫管理
物品管理
入出庫管理
工程管理
人員管理
導入事例・提案事例
かどや商店様 土木資材管理
倉庫内店舗内の土木資材の棚卸にご利用いただいています。
3日間かかっていた棚卸が半日で終わるようになりました。
URL：https://www.big-advance.site/c/154/1242
会社名：有限会社かどや商店
所在地：〒357-0021 埼玉県飯能市大字双柳569番地
設立：1968年6月24日
社員数：5名
ナカノアパレル様 ミシン管理
ナカノアパレル様の製造工場内でラインに設置するミシン管理にご利用いただいています。
個体差のあるミシンの検索時間の短縮ができました。
URL：http://nakano-apparel.co.jp/
会社名：株式会社ナカノアパレル 山形本社工場
スタッフ数：企業全体 94名（うち山形本社工場：74名）
資本金：1,600万円
設立年：1988年
拠点：東京、山形、中国、ベトナム
主要販売先：株式会社オンワード樫山、株式会社エレメントルール、株式会社ベイクルーズ、イトキン株式会社、株式会社ジュン
ユナイテッドアローズ様 入荷検品
ユナイテッドアローズ様の物流倉庫内で入荷検品にご利用いただいています。
一括読み取りの特長を活かして検品作業を省力化しています。
URL：https://www.sekisuijushi.co.jp/products/solution
会社名：株式会社ユナイテッドアローズ
従業員数：3,825名
設立年：1989年
積水樹脂様 DENBOWウォークスルーゲート デモアプリ
積水樹脂様の透明樹脂パネルを利用したDENBOWウォークスルーゲート用デモアプリを担当いたしました。
URL：https://www.sekisuijushi.co.jp/products/solution
会社名：積水樹脂株式会社
従業員数：1,621名（連結）
設立年：1954年
まとめ
如何でしたか？少しはRFIDという製品をご理解いただけたのでは無いでしょうか。もちろんご紹介した情報以外にも更に専門的な情報がありますが、専門的な部分は私たちケーウェイズのエンジニアがお客様の運用に合わせたご提案をいたします。
運用によってはRFIDよりQRコード運用が向いているなど、お客様の現場環境やご予算をヒアリングさせて頂き、より良い効果的なシステムご提案を紹介いたします。
現場運用の改善と効率化を更に進めたいお客様、お気軽にお問い合わせ下さい。現場のプロがお客様の現場改善をご提案いたします。
