RFID là gì? Công nghệ RFID có cấu tạo và ứng dụng thế nào?

RFID là gì? Hệ thống RFID có đặc điểm thế nào? Ứng dụng của công nghệ RFID trong đời sống ra sao? Có lẽ nhiều người đã nghe nói đến công nghệ này, tuy nhiên không phải ai cũng hiểu rõ về nó.

Đặc biệt mỗi khi chúng ta mua máy quét mã vạch hay máy in mã vạch các nhà cung cấp thường tư vấn máy này quét được mã RFID hay máy này in được RFID. Vậy công nghệ RFID là gì? Nguyên lý hoạt động và ứng dụng ra sao?

Sau đây hãy cùng Vinatech Group tìm hiểu chi tiết nhé!

RFID là gì?

RFID là viết tắt của Radio Frequency Identification, có nghĩa là công nghệ nhận dạng qua tần số vô tuyến. RFID là một công nghệ dùng kết nối sóng vô tuyến để tự động xác định và theo dõi các thẻ nhận dạng gắn vào vật thể.

Hay nói cách khác, RFID là một kỹ thuật nhận dạng sóng vô tuyến từ xa, cho phép dữ liệu trên một con chíp được đọc một cách “không tiếp xúc” qua đường dẫn sóng vô tuyến ở khoảng cách từ 50 cm tới 10 mét, sử dụng thiết bị thẻ RFID và một đầu đọc RFID.

Điểm nổi bật của RFID là công nghệ không sử dụng tia sáng như mã vạch, không tiếp xúc trực tiếp. Một vài loại thẻ có thể được đọc xuyên qua các môi trường, vật liệu như bê tông, tuyết, sương mù, băng đá, sơn, và các điều kiện môi trường thách thức khác mà mã vạch và các công nghệ khác không thể phát huy hiệu quả.

Hệ thống RFID gồm những gì?

Hiện nay hệ thống RFID thường được trang bị các thành phần:

Hệ thống RFID

Một hệ thống RFID tối thiểu gồm những thiết bị sau:

• Thẻ RFID (RFID Tag):Là một thẻ gắn chíp + Anten
  • Thẻ RFID có thể thay thế cho các mã vạch trên các sản phẩm có bán tại các siêu thị bán lẻ. Thay vì phải đưa thiết bị vào sát mã vạch để quét, RFID cho phép thông tin có thể được truyền qua những khoảng cách nhỏ mà không cần một tiếp xúc vật lý nào cả.
  • Thẻ RFID được đưa vào sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực như: Quản lý nhân sự, quản lý hàng hóa vào/ra siêu thị, nhà kho, … theo dõi động vật, quản lý xe cộ qua trạm thu phí, làm thẻ hộ chiếu …
  • Có 2 loại thẻ RFID là RFID passive tag và RFID active tag:
    • Passive tags: Không cần nguồn ngoài và nhận năng lượng từ thiết bị đọc, khoảng cách đọc ngắn.
    • Active tags: Được nuôi bằng PIN, sử dụng với khoảng cách đọc lớn
• Thiết bị đọc thẻ RFID (hay còn gọi là đầu đọc – reader): để đọc thông tin từ các thẻ, có thể đặt cố định hoặc lưu động.
• Antenna: Là thiết bị liên kết giữa thẻ và thiết bị đọc. Thiết bị đọc phát xạ tín hiệu sóng để kích họat và truyền nhận với thẻ.
• Server: Thu nhận, xử lý dữ liệu, phục vụ giám sát, thống kê, điều khiển,..

Với hệ thống này, thiết bị RFID reader phát ra sóng điện từ trong tần số nhất định, khi RFID tag trong vùng hoạt động sẽ cảm nhận được sóng điện từ và thu nhận năng lượng rồi phát lại cho RFID Reader biết mã số của mình. Từ đó thiết bị RFID reader sẽ nhận biết được tag nào đang trong vùng hoạt động.

Dải tần số hoạt động của RFID

Khi phải lựa chọn một hệ thống RFID, yêu cầu đầu tiên là chọn dải tần hoạt động của hệ thống.

• Tần số thấp – Low frequency 125 KHz: Dải đọc ngắn tốc độ đọc thấp
• Dải tần cao – High frequency 13.56 MHz: Khoảng cách đọc ngắn tốc độ đọc trung bình. Phần lớn thẻ Passive sử dụng dải này.
• Dải tần cao hơn – High frequency: Dải đọc từ ngắn đến trung bình, tốc độ đọc trung bình đến cao. Phần lớn thẻ Active sử dụng tần số này.
• Dải siêu cao tần – UHF frequency 868-928 MHz: Dải đọc rộng Tốc độ đọc cao. Phần lớn dùng thẻ Active và một số thẻ Passive cao tần sử dụng dải này.
• Dải vi sóng – Microwave 2.45-5.8 GHz: Dải đọc rộng tốc độ đọc lớn.

Ưu điểm của RFID trong thực tế

Một số lợi ích của công nghệ RFID trong các hoạt động kinh doanh như:

Theo dõi tài sản và quản lý hàng tồn kho

Theo dõi tài sản và nguyên vật liệu là một thách thức đối với hầu hết các tổ chức – cho dù đó là các thành phần trên dây chuyền sản xuất, thành phẩm đang được vận chuyển, thùng chứa công nghiệp cần trả lại, hay các công cụ và các thiết bị có giá trị cao. Hệ thống RFID cho phép doanh nghiệp theo dõi các tài sản nay một cách nhanh chóng, đáng tin cậy mà không cần phải đếm từng mục riêng lẻ.

Nhờ có RFID, doanh nghiệp có thể ngay lập tức kiểm tra số lượng mặt hàng thuộc bất cứ phân loại hay vị trí, giai đoạn nào trong quy trình. Đó có thể là các mặt hàng mới được nhận vào cửa hàng, được cấp cho quá trình sản xuất hay đã hoàn thành chuỗi sản xuất của doanh nghiệp. Điều này giúp nhà sản xuất dễ dàng quản lý hàng tồn kho cũng như nâng cao hiệu quả tìm kiếm các mặt hàng bị đặt sai vị trí.

Bên cạnh đó, hệ thống quản lý kho hàng bằng RFID giúp nhà sản xuất thu thập, phân phối, kiểm tra và cập nhật dữ liệu hàng loạt xuyên suốt quá trình hàng từ khi nhập đến khi xuất kho hàng ngày, do đó, cường độ lao động sẽ giảm, các sai lỗi thủ công cũng nhờ đó mà được hạn chế.

Tiết kiệm thời gian và chi phí nhờ tự động hóa

Các ứng dụng RFID có thể tự động theo dõi việc di chuyển của hàng hóa và đưa thông tin đó lên hệ thống quản lý tài chính hoặc ERP doanh nghiệp. Từ đó, các công việc liên quan đến điền biểu mẫu thủ công hay lập bảng tính sẽ được tự động hóa hoàn toàn.

Việc sử dụng các đầu đọc cố định tại các điểm chính trên dây chuyền sản xuất cũng giúp doanh nghiệp tiết kiệm thời gian có thể tiết kiệm thời gian và loại bỏ những can thiệp thủ công không cần thiết.

Cải thiện độ chính xác và tính khả dụng của dữ liệu

Vì dữ liệu đang được thu thập và tải lên dưới dạng thông số điện tử nên RFID cũng giúp doanh nghiệp tránh được lỗi sao chép, trùng lặp hay bỏ sót dữ liệu, đặc biệt khi hệ thống đòi hỏi thao tác đồng thời ở số lượng lớn.

Việc sử dụng các hệ thống điện toán đám mây cho phép toàn bộ nhận viên trong tổ chức nắm bắt thông tin cập nhật về vị trí hoặc trạng thái của các mặt hàng. Trong một số trường hợp, RFID cũng giúp doanh nghiệp chia sẻ thông tin với khách hàng.

Đảm bảo tính an toàn và nâng cao tuổi thọ thiết bị

Hệ thống RFID cho phép các công ty kiểm tra khi nào thiết bị và phương tiện đến hạn hoặc cần được kiểm tra, bảo trì và hạn chế sử dụng chúng nếu không đáp ứng một số điều kiện nhất định.

Tăng cường hiệu quả trong kiểm soát sản xuất

Nhờ khả năng xác định các mặt hàng hoặc thành phần riêng lẻ một cách chính xác và cụ thể, RFID đóng vai trò quan trọng trong kiểm soát hoạt động của các quy trình sản xuất phức tạp. Điều này giúp giảm lãng phí và nâng cao hiệu quả.

Nâng cao chất lượng và khả năng truy xuất nguồn gốc

Hệ thống RFID cũng có thể giúp đảm bảo rằng các mặt hàng đã hoàn tất mọi quy trình và được kiểm tra chính xác, nhờ đó, doanh nghiệp có thể cải thiện chất lượng và giảm số lượng hàng hóa bị trả lại đáng kể. Gắn thẻ RFID cũng có thể giúp đảm bảo khả năng truy xuất nguồn gốc bằng cách theo dõi một mặt hàng ngay từ điểm xuất phát của nó.

Tăng doanh thu

Bằng cách 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 – tiền đề để doanh nghiệp có cơ hội đạt doanh số cao hơn và lợi nhuận biên tốt hơn.

Thông tin quản lý chuyên sâu hơn

Vì RFID cho phép thu thập dữ liệu theo thời gian thực ở các giai đoạn khác nhau trong vòng đời của sản phẩm, nên nó cung cấp thông tin quản lý nâng cao cho các mục đích hoạt động và lập kế hoạch của doanh nghiệp. Các công ty có thể sử dụng những thông tin cụ thể này để thúc đẩy cải tiến hiệu quả kinh doanh của mình hơn nữa.

Quy trình ngắn hơn

Radio Frequency Identification có thể được tích hợp với các công nghệ sản xuất hoặc chuỗi cung ứng khác, như hệ thống xử lý pallet và lấy hàng tự động, để giảm thời gian từ khi đặt hàng đến khi gửi hàng và giao hàng.

Thời gian hoàn vốn nhanh chóng

RFID là một công nghệ rất hiệu quả về chi phí và việc tiết kiệm chi phí cũng như nâng cao doanh thu đạt được có thể nhanh chóng trang trải chi phí của khoản đầu tư ban đầu.

Hạn chế của công nghệ RFID

Một số nhược điểm – Thách thức của công nghệ RFID áp dụng trong sản xuất kinh doanh:

Chi phí cần thiết cho một hệ thống RFID là khá tốn kém

RFID yêu cầu thiết bị đắt tiền, cho dù đó là phần mềm hay phần cứng.

Các thẻ RFID được sử dụng có thể là chủ động, bị động hoặc bán bị động, dù giá đã có phần giảm xuống từ giai đoạn những năm 1970, tuy nhiên, nhiều công ty vẫn không muốn đưa hệ thống này vào doanh nghiệp của mình vì giá của chúng quá cao.

Sự cố với kim loại và chất lỏng

RFID không hoạt động tốt với kim loại và chất lỏng do đặc thù của sóng vô tuyến sẽ phát ra khắp nơi trong kim loại. Ngoài ra, chất lỏng còn có thể hấp thụ các tín hiệu từ các thẻ RFID.

Để xử lý vấn đề đó, các thẻ RFID thường được ứng dụng giúp đọc nhanh chóng và chính xác ở khoảng cách xa. Chúng mỏng, nhỏ, không thấm nước, chịu được hóa chất và chịu được nhiệt độ cao. Hơn nữa, khả năng đọc của nó không bị ảnh hưởng bởi kim loại hoặc nước.

Đòi hỏi am hiểu sâu về công nghệ

Rất khó để có thể hiểu về các thẻ RFID khác nhau cũng như tần suất của chúng. Các nhà quản lý cần hiểu rõ về công nghệ để có thể đào tạo nhân viên của mình về cách quản lý hệ thống này hợp lý. Việc cập nhật các công cụ mới giúp tối ưu hóa hiệu suất, quy trình làm việc và giao tiếp trong thói quen hàng ngày của nhân viên.

Xung đột tín hiệu trong hệ thống RFID

Người lao động có thể gặp phải các xung đột về trình đọc và gắn thẻ như nhiều thẻ cùng phản ánh một tín hiệu dẫn đến những nhầm lẫn cho người đọc.

Ứng dụng của công nghệ RFID

Với các ưu điểm nổi trội, RFID được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.

Quản lý hàng tồn kho với RFID

Quản lý hàng tồn kho trong quá trình sản xuất, từ sản xuất tới kho và từ kho tới nhà cung cấp bằng các thẻ RFID trên từng mặt hàng, thùng chứa hoặc pallet. Với một hệ thống theo dõi RFID được thiết lập bên trong các cơ sở nhà kho thông minh thì có thể theo dõi địa điểm vật chuyển của vật liệu trực tiếp khi nhân viên luân chuyển chúng giữa những đơn vị sản xuất, tới bến tải và lên xe tải để giao hàng.

Các doanh nghiệp sẽ nhận được chính xác tới từng phút dữ liệu hiển thị:

• Bao nhiêu hàng hóa đang trong quá trình sản xuất
• Bao nhiêu hàng trong kho
• Vị trí hàng hóa, tài sản trong nhà máy
• Thời điểm hàng hóa, tài sản rời kho nhà máy

Những nhà cung cấp, chẳng hạn như các nhà bán lẻ, cũng có thể sử dụng công nghệ RFID để theo dõi hàng tồn kho trong cửa hàng. Với phần mềm đó, người quản lý có thể biết ngay khi nào cần đặt hàng hàng tồn kho mới từ kho.

Các thẻ RFID sẽ được gắn vào bao bì sản phẩm để cung cấp thông tin hữu ích, chẳng hạn như ngày hết hạn của mặt hàng để hỗ trợ việc luân chuyển hàng hóa trong kho giúp ngăn ngừa lãng phí hiệu quả.

Theo dõi tài liệu và file với RFID

Các thẻ RFID thụ động được đính kèm với tài liệu và tệp rất hữu ích để theo dõi chuyển động của thông tin quan trọng trong toàn bộ chuỗi quản lý. Các tập đoàn, bệnh viện và hệ thống tư pháp hình sự đều cần hồ sơ, tài liệu giấy, hình ảnh và các tài liệu vật lý khác để đưa ra quyết định quan trọng. Hệ thống RFID của phần mềm này có thể ngăn chặn việc mất hoặc thất lạc các giấy tờ cần thiết trong văn phòng thông qua việc kiểm soát sự di chuyển khỏi tòa nhà.

Trình đọc RFID có thể phát hiện và tự động quét bất cứ tệp nào đi qua hoặc vào tại:

• Lối vào văn phòng, phòng tài liệu
• Máy tính cá nhân
• Lối vào tòa nhà
• Lối ra tòa nhà

Phần mềm sẽ thiết lập hệ thống theo dõi tệp để xác định tài liệu đã bị xóa bởi người đủ năng lực bằng cách kiểm tra thẻ ID nhân viên hoặc yêu cầu mã cá nhân trước khi xem tài liệu. Hoạt động đăng ký và kiểm tra tự động này có thể giúp các doanh nghiệp giảm 85% thời gian kiểm tra tài liệu cũng như nhân sự lao động thủ công.

Thẻ ID nhân viên bắt buộc để truy cập tệp cũng giúp bảo đảm các tài liệu đã phân loại dễ dàng hơn. Hơn nữa, các công ty có thể nhanh chóng đối chiếu các danh mục bị thiếu từ phòng đựng hồ sơ bằng phần mềm máy tính và theo dõi chuyển động của chúng trong tòa nhà.

Tự động hóa thư viện với RFID

Người quản lý thư viện phải kiểm soát hàng nghìn đầu sách, băng, DVD tại mỗi địa điểm. Thay vì chỉ dựa vào đầu đọc mã vạch, việc gắn một thẻ RFID gọn nhẹ vào từng đầu sách sẽ giúp cho việc theo dõi và bảo vệ những tài sản này ít bị ảnh hưởng hơn.

Thẻ này có khả năng giảm thời gian tìm kiếm các mục thất lạc trong hệ thống thư viện một cách đáng kể. Người sử dụng có thể lắp đặt đầu đọc RFID tại lối vào thư viện để quét thẻ RFID thụ động trong sách khi khách quen ra vào. Các tài sản đã gắn thẻ được đăng ký trong hệ thống có thể tự động cập nhật tình trạng sẵn. Điều này cũng cho người quản lý biết liệu một quyển sách hoặc đĩa DVD nào đó vẫn còn trong thư viện hay đã bị xóa.

Nếu nhiều sách và DVD có giá trị cao được lấy từ thư viện mà không được kiểm tra, hệ thống quản lý thư viện RFID sẽ gửi cảnh báo. Ngày và giờ cũng được lưu trữ, để kết hợp với cảnh quay giám sát lối vào, người quản lý có thể biết ai đã lấy đi.

Xác định vị trí những quyển sách bị xếp không đúng vị trí là một điều thuận lợi với đầu đọc RFID cầm tay. Sau khi Hệ thống quản lý thư viện xác nhận rằng một mục vẫn còn trong thư viện, đầu đọc RFID cầm tay có thể được sử dụng để kiểm tra từng ngăn một để tìm quyển sách bị thiếu.

Theo dõi phương tiện vận chuyển

Theo dõi các phương tiện vận chuyển trong chuỗi cung ứng với công nghệ RFID

Từ sản xuất tới vận chuyển tới bán hàng cho người sử dụng, các sản phẩm mà những doanh nghiệp sản xuất đưa ra thị trường được đóng gói trong nhiều loại thùng chứa.

Các phương tiện vận chuyển quay vòng (Returnable Transport Items – RTI) này thường có:

• Container
• Thùng
• Kệ
• Pallet
• Giá đỡ

Những thùng chứa này rất cần thiết để đưa sản phẩm tới vị trí tiếp theo trong chuỗi cung ứng một cách an toàn. Phần mềm này có thể giúp các công ty trong nhóm RTI theo dõi các thùng chứa dễ dàng hơn. Hệ thống RFID này, khi được lắp đặt tại mỗi khu vực, sẽ theo dõi sự xuất hiện của hàng hóa và sự ra đi của các RTI trống.

Các module bộ thu được lắp đặt tại mỗi vị trí có thể định danh các thẻ RFID trong mỗi RTI, cập nhật toàn bộ hệ thống. Nhân viên cũng có thể quét các pallet và container khi chúng được chuyển tới bằng đầu đọc RFID cầm tay để cập nhật thông tin vào hệ thống. Người quản lý tài sản sẽ luôn biết vị trí của từng container và các doanh nghiệp cũng có thể sử dụng hệ thống để bảo đảm rằng hàng hóa đã tới vị trí của nhà cung cấp.

Theo dõi công cụ dụng cụ với công nghệ RFID

Các công cụ được sử dụng trong những cơ sở sản xuất, hầm mỏ và tại sân bay rất quan trọng đối với hoạt động kinh doanh cũng như đáng giá rất nhiều tiền. Khi những vật dụng này bị mất, thất lạc hay bị đánh cắp, việc thay thế chúng có thể làm ngân quỹ bị sụt giảm đáng kể. Với các thẻ RFID thụ động được gắn vào những công cụ và thiết bị, các doanh nghiệp sẽ cắt giảm đáng kể chi phí thay thế và nâng cao hiệu quả công việc.

Định vị và theo vết cá nhân với công nghệ RFID

Hệ thống theo dõi RFID thụ động và chủ động giúp các doanh nghiệp cải thiện quy trình làm việc trong khi giảm chi phí lương và cắt giảm rủi ro bảo mật. IoT cung cấp một hệ thống RTLS hoàn chỉnh để người giám sát có thể theo dõi và định vị nhân viên, bệnh nhân và khách truy cập trong một cơ sở. Các doanh nghiệp sẽ luôn biết các cá nhân đang ở đâu trong mạng lưới thu không dây.

Những thiết bị thu này được đặt ở lối vào có thể giúp các doanh nghiệp theo dõi thời điểm nhân viên đi làm và khi nào họ rời đi, hoạt động như một phần mềm chấm công. Thẻ ID thụ động cũng có thể gửi thông tin về hệ thống phần mềm trung tâm thông qua bộ thu được lắp đặt trong phòng nghỉ, phòng lưu trữ và các khu vực khác cần phải giám sát.

Nếu một nhân viên được lên lịch làm việc nhưng không xuất hiện tại máy trạm vào một thời gian nhất định, phần mềm có thể được thiết lập để gửi thông báo tới người quản lý ca làm việc hoặc nhân viên được chỉ định khác. Khi khách tới bệnh viện hoặc một cơ sở an ninh khác, họ có thể được cung cấp thẻ ID gắn với thông tin trong hệ thống máy tính.

Những thẻ ID này cho phép truy cập vào các khu vực công cộng và thậm chí cả phòng của bệnh nhân, tuy nhiên chúng cũng sẽ kích hoạt cảnh báo khi khách truy cập vào các khu vực hạn chế.

Vinatech Group – Thiết kế kho hàng tích hợp công nghệ RFID

Vinatech Group hiện là địa chỉ chuyên tư vấn thiết kế kho hàng uy tín #1 tại Việt Nam. Càc hệ thống kệ kho hàng hiện đại của chúng tôi như: Kệ ASRS, kệ công nghiệp, kệ để hàng nặng, kệ kho lạnh, kệ sàn,… ứng dụng công nghệ RFID trong quản lý kho, doanh nghiệp có thể cải thiện hiệu quả hoạt động kiểm soát chuỗi cung ứng từ công đoạn nhập hàng cho đến khi hàng được đem đi phân phối, từ đó, tăng lợi nhuận và giảm thiểu cho doanh nghiệp nhiều chi phí.

Ứng dụng công nghệ RFID trong quản lý kho đem lại cho doanh nghiệp nhiều lợi ích.

• Quản lý kho tích hợp công nghệ RFID cho phép doanh nghiệp biết chính xác hàng tồn kho ở đâu và như thế nào trong thời gian thực, nhờ đó, giảm đáng kể các mặt hàng tồn kho và giúp môi trường kinh doanh được vận hành trơn tru hơn.
• RFID giúp việc theo dõi và quản lý kho hàng đạt được tính chính xác và chặt chẽ, chi phí thuê lao động cũng từ đó mà được sử dụng hiệu quả hơn..
• Giảm thiểu lỗi nhập đơn hàng do quy trình quản lý tích hợp công nghệ này giúp hạn chế những can thiệp thủ công và cải thiện năng suất của nhân viên.
• Giảm mức tồn kho dự trữ và các yêu cầu về diện tích kho liên quan.
• Cung cấp thông tin cần thiết để triển khai quản lý hàng tồn kho theo cả hai hình thức nhập trước xuất trước (FIFO) hay nhập sau xuất trước (LIFO).
• Cho phép truy cập tức thì vào cơ sở dữ liệu đơn đặt hàng theo thời gian thực để đảm bảo hàng được chuyển đến đúng địa điểm.
• Khả năng thu thập dữ liệu nâng cao như hình ảnh và tài liệu liên quan đến quy cách và điều kiện hàng hóa, từ đó, hạn chế các tranh chấp từ phía khách hàng.

Trên đây là thông tin về RFID là gì mà Vinatech Group đã tổng hợp. Hy vọng qua nội dung trên bạn sẽ hiểu hơn công nghệ RFID được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực sản xuất.