RFIDとは?
特徴やタグの仕組み、
種類など基礎知識を
わかりやすく解説
本ページでは、RFID(Radio Frequency Identification)とは何か?RFIDの特徴や仕組み、使用している周波数帯、通信原理、通信の流れ、バーコードとの違いといった基礎的な情報とRFIDを活用した業務改善事例を紹介いたします。
RFIDとは?
RFID(radio frequency identification)とは、一般的にはICタグを使い、無線通信によってモノを識別・管理するシステムのことです。
バーコードやQRコードに代わる新しい自動認識技術として、様々な領域でRFIDが活用されています。身近な例としては、公共交通機関や電子マネーの支払いに使うICカードなどがあります。
RFIDの特徴
(バーコードとの違い)
RFIDにはバーコードでは実現できない、以下のような特徴があります。
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1.長距離で読み取れる
無線通信を行うことにより、数メートル離れた距離でも読み取ることが可能です。遠くにあるタグや高くて届きにくいタグでも容易に読み取ることができます。

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2.複数のタグを一括で読み取れる
RFIDなら、商品のタグを一つ一つ手に取って読み取る必要がなく、スキャナをかざすだけで一括で読み取ることが可能です。棚卸し等に要する時間を大幅に短縮することができます。

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3.箱の外からでも読み取れる
電波で通信するため、製品にタグを付けていても、梱包箱を開けず箱の外から読み取る事が出来ます。またバーコードは汚れると読み取ることができなくなりますが、RFIDは汚れに強く、タグの表面が汚れていても読み取りに問題が生じません。

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4.長寿命
パッシブ型のRFIDタグは電池不要で長期間ご使用いただけます。またメモリを内蔵している事で、データの書き換えにも対応しています。バーコードと比較すると、多くのデータ量のやり取りを可能にします。

RFIDの仕組み(通信原理)
電波の送受信の仕組み
- 周波数は920MHz帯(日本、北米等)、860MHz帯(欧州)のISM帯を使用
- 磁界結合で通信するHF RFID(13.56MHz)と異なり電波方式
- RFIDタグは基本的にはバッテリーレスのパッシブタグ(R/Wから送られてくる搬送波(CW)から電力を得て動作する)
- RFIDタグ自身は信号源を持たず、R/Wから送られてくる搬送波を反射することで通信を行う(Backscatter方式)
- タグのID情報はこの反射波に乗せられて返される。

通信の流れ
- 1リーダライタから電波を発信
- 2ICタグ内のアンテナがリーダライタからの電波を受信
- 3ICタグ内に電流が流れ、チップ内の情報を信号化
- 4ICタグ側の電極印刷されたアンテナから信号を発信
- 5リーダライタのアンテナが返答された信号を受信
- 6リーダライタの制御コントローラを介して、PCなどでデータ処理を行う
RFID電波の特徴・アンテナとタグの関係
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アンテナとタグの距離の関係
濃い青色(アンテナとタグが近い)ほど読取精度が上がります。

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アンテナと障害物の関係 (1)
金属などの障害物の背面にあるタグは読みにくくなります。ただし、電波は障害物を回り込む性質があるため障害物から離れると読むことが可能となります。

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アンテナと障害物の関係 (2)
金属などの障害物により電波が反射します。反射した電波同士が干渉し読みやすくなったり読みにくくなったりする場合がございます。

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アンテナのタグの方向の関係
アンテナ面に対しタグが垂直の位置に配置されると、タグが読みにくくなります。

RFIDタグのメモリ領域

*ICの種類によって機能の有無、メモリ構造が異なる場合がございます

- Read○GSI(流通標準の国際機関)の定める識別コード。
- Write○(=書き換え可能)

- Read○チップ製造時に書き込まれるタグ固有の重複しないID
- Write×(=読み取り専用)

- Read○ユーザーが自由に読み書き可能な領域
- Write○(=書き換え可能)

- Read○Access/Killパスワードを保存
- Write○(タグを読み取り専用、無効化など)
RFIDの種類(周波数帯)と比較
RFIDでは、LF帯、HF帯、UHF帯、マイクロ波帯の4種類の周波数帯が使用されています。
村田製作所のRFIDは、HF帯とUHF帯の通信帯を使用しており、ISO/IEC 18000シリーズの無線通信規格で国際的な互換性が確保されているため、世界各国で利用されています。
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LF(Low Frequency)帯は、電磁誘導方式を使用しており、他の通信帯と比較するとその歴史は長く、主に車のキーレスエントリーなどの無線通信に利用されています。LF帯は波長が長く水分や遮蔽物(人体や金属)の影響を受けにくいため、特殊な環境下でも安定した通信および再現性の高い距離測位ができます。ただし、薄型・小型化のための高度な技術力が求められます。
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HF帯
RFID製品のご紹介HF(High Frequency)帯は、LF帯同様、電磁誘導方式でデータをやり取りしますが、LF帯に比べてアンテナの巻数は少なく済むため、薄型・小型化も可能です。 13.56MHzと短波帯の周波数を使用しているため、通信距離は比較的短め。人やモノを1対1で認証するような、近接エリアでの用途に適しています。 おサイフケータイや交通系カードなどの電子マネーに搭載されているNFC(Near Field Communication)も、HF帯RFIDの一つです。
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UHF帯
RFID製品のご紹介UHF(Ultra High Frequency)帯は、電波方式で通信を行う仕組みです。860~960MHzと極超短波帯の周波数を使用しており、一括で読み取りを行う必要のある、数メートル離れた距離での用途に適しています。在庫管理や自動検品などの多くは、この周波数帯が使われています。
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マイクロ波帯
マイクロ波帯は、UHFに属する周波数で2.45GHzを使用しています。電子レンジや無線LAN(Wi-Fi)でも利用されているISMバンドを使用するため、電波干渉の懸念があり、対策を行う必要があります。また、通信距離も2-3mと短く、860~960MHz帯に比べると距離も稼ぐことができない状況です。
| 通信帯 | LF | HF/NFC | UHF | マイクロ波 |
|---|---|---|---|---|
| 周波数 | ~135KHz | 13.56MHz | 860~960MHz | 2.45GHz |
| 通信方式 | 電磁誘導 | 電磁誘導 | 電波 | 電波 |
| 通信範囲 | ~10cm | ~10cm | ~数m | ~3m |
| 指向性 | 広い | 広い | 中 | 狭い |
| 金属の影響 | 中 | 大きい | 大きい | 大きい |
| 水の影響 | 少ない | 少ない | 中 | 大きい |
| 用途例 | キーレスエントリー | 公共系ICカード、 セキュリティ管理 |
アパレルや 小売りの在庫管理 |
RFIDで実現する業務改善
RFIDを用いて人やモノの動きを見える化、管理することで、業務効率の改善や作業負荷軽減を実現します。また、不正流通抑制やブランド保護の用途にも活用可能です。
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商品の棚卸し
物流倉庫や店舗での棚卸し業務が大幅に効率化されます。従来は手作業で多くの時間と労力が必要でしたが、RFIDタグを活用することで、一度に複数の商品情報を非接触でスキャン可能です。この仕組みにより、大量在庫も正確かつ迅速に管理できるようになり、人為的ミスも削減します。また、リアルタイムな在庫データが取得できるため、在庫最適化や迅速な意思決定にも貢献します。作業負担軽減から業務効率向上まで、多方面で効果を発揮します。

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モノ探し
工場や物流倉庫内で「どこに何があるか」を即座に特定することが可能になります。従来は手作業やバーコードスキャンによる確認作業が必要でしたが、RFID技術なら商品位置情報を瞬時に把握できます。その結果、不明品探しによる時間ロスや人的エラーの削減にも役立ちます。また、多拠点間でも在庫状況をリアルタイムで共有できるため、全体的な物流可視性向上につながります。効率的なモノ探しは、生産性向上とコスト削減にも貢献します。

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入出荷の記録
ゲート通過時、自動的に入出荷データが記録されることで煩雑だった記録作業から解放されます。従来は手作業やバーコードスキャンによって一つひとつ記録していましたが、RFIDタグなら非接触・瞬時に大量の商品データを読み取れるため大幅な効率化が実現します。この自動化プロセスは、人手不足対策としても有効です。また、生産から流通・販売まで一貫したトレーサビリティ(追跡可能性)を提供することで、高度な在庫管理体制構築にも寄与します。

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不正流通の防止
製品ごとに固有のRFIDタグを付与することで、高級ブランド品などの商品偽造や横流し、不正取引への対応力を強化できます。この技術では真贋確認だけでなく流通経路も詳細に追跡可能となり、不正販売ルートへの侵入リスク軽減につながります。その結果としてブランド価値維持だけでなく、小売店から消費者まで安心できる環境整備にも貢献します。不正流通対策として重要な役割を果たすこの仕組みは、市場全体の公正性向上にも寄与します。


