รู้ จกั กับเทคโนโลยี RFID เบื้องต้ น
1
23/03/59
What’s RFID ?
 RFID – Radio Frequency Identification:
 The use of radio communications to identify a
physical object
 A subset of general field of Auto-ID:
 Examples are barcode, Biometric, Smart card...
2
23/03/59
Elements of RFID System
 Tag
 Also known as ‘transponder’
 Normally attached to an identified object
 Contains (at least) an ID number
Antenna
 Reader
IC (Integrated
Circuit)
 Also known as ‘interrogator’
 Read/Write data into a tag
 Provides interface to computer/ network
Tag
Reader
Antenna
Computer
3
23/03/59
RFID vs. Bar Code
 Barcode is line-of-sight technology. Barcode labels must be visible to the
scanner.
 RFID doesn’t require line-of-sight. RFID tags can be read as long as they
are within range of a reader.
 RFID identifies a unique item.
 Barcodes identify only the manufacture and product code, not the unique
item.
4
23/03/59
How RFID systems work ?
 RFID tag gets into reading device's
electromagnetic field.
 Tag receives the signal which
energizes the passive tag
 Tag transmits the data stored in
the IC in return
 Reader passes the information
to the host system
5
23/03/59
Types of RFID
 RFID performance and applications are determined by several
key distinctions:
 Passive vs. active
 How is the transponder powered?
 Frequencies band used
 Low vs. high frequency
 Communications protocols
 Proprietary vs. standard-compliant
 Read-only vs. read/write
6
23/03/59
Active Tag
 Radio transmitter with battery
battery
 long range (up to 30 m)
 limited lifetime (battery)
 range independent of environment
UHF Active tag
(APCS)
But
…….
7
expensive
23/03/59
Passive Tag
 No battery
 short range (up to 1.2 m)
 unlimited lifetime (no battery)
 range dependent of environment
But
8
HF Passive tag
(RVB System)
…….
inexpensive
23/03/59
RFID for Item Management Target Frequencies
125kHz, 134 kHz
13.56 MHz
6.8 MHz
10 kHz
9
100 kHz
1 MHz
10 MHz
2.45 GHz
915 MHz
433 MHz
100 MHz
1 GHz
5.8 GHz
10 GHz
23/03/59
LF: 125/134 KHz
 Advantages:
 Penetrates water and tissue readily
 Penetrated thin layers of non-ferrous metal
 Simple, inexpensive IC technology
 Disadvantages:
 Short read range
 Comparable to antenna size, typically< 0.5 meter
 (relatively) expensive transponder
 Coil with 10’s or 100’s of turns, optional ferrite core
 US$3 to $8 typ. For animal applications
 Low data rates
 Limited by modulation bandwidth(<<carrier freq.)
 Typically around 1-4 Kbps
 Typical applications:
 Animal tracking
 Access control
 Vehicle immobilizers
10
23/03/59
HF: 13.56 MHz
 Advantages:
 Limited water penetration
 Simple, small transponder
 3-8 turn coil, can be made lithographically
 Compatible with credit-card format
 Simple, inexpensive IC technology
 Disadvantages:
Smart label
 Short read range
 Comparable to antenna size, typically<1.5 m
 Data rates
 10-100 Kbps typical
 Typical applications:
 Item/ low-cost asset tagging
 Smart cards
 E-passport
 Libraries
11
23/03/59
UHF: 850-950 MHz
 Advantages:
 Long range
 Up to 10 meters (passive),
30 meters(semi-passive),
300 meters (active)
 High data rates
 Up to 256 Kbps
 Disadvantages:
 Complex IC technology
 Complex propagation environment
 Unpredictable read results at range > 1 m
 Backscatter coupling
 Complex regulatory environment
 Typical applications:
 Supply chain management
 Case/pallet tags
 Baggage handling
12
23/03/59
UHF/Microwave: 2.4 GHz
 Advantages:
 Long range
 Up to 3 meters (passive),
10 meters(semi-passive),
100 meters (active)
 High data rates
 Up to Mbps
 Smaller transponder
 Antenna on order of /2 = 6 cm
 Disadvantages:
 Complex IC technology
 Shorter range due to smaller antenna
 limited lifetime (Depend of battery)
 Backscatter coupling :
 Other RF devices can interfere with reader
 2.45 GHz band heavily used worldwide
 Typical applications:
13
 E-toll correction
 Container tracking
23/03/59
UHF RFID Spectrum Allocation
UHF Frequencies
 Europe:
865-869 MHz (Power limit @ 2W (e.r.p.*))
 USA: 902-928 MHz (Power limit @ 4W (e.i.r.p.**))
 Korea:
908.5–914 MHz (Power limit @ 4W (e.i.r.p.**))
 Singapore:
866-869 & 923-925 MHz (Power limit @ 0.5W)
 Japan:
952-955 MHz (Power limit @ 0.02W (e.i.r.p.**))
 Thailand:
920-925 MHz (Power limit @ 4W (e.i.r.p) ***)
Reference: The 2nd Meeting of the APT Wireless Forum AWF-2/09(Rev.2) document
* effective radiated power
Peirp = Perp * 1.64
** effective isotropic radiated power
*** ประกาศคณะกรรมการกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ ลงในราชกิจจานุเบกษา
เล่มที่ ๑๒๓ ตอนพิเศษ ๑๐ ง ลงวันที่ ๒๔ มกราคม ๒๕๔๙
14
23/03/59
รู ้จักกับ RFID tag
15
23/03/59
RFID tag
1. Chip: holds information about
the physical object to which the
tag is attached.
2. Antenna: transmits information
to a reader (e.g., handheld,
warehouse portal, store shelf)
using radio waves.
3. Packaging: encases the chip and
antenna so that tag can be
attached to physical object.
16
23/03/59
Tag Construction Formats
 Disks and coins
17
23/03/59
 Glass housing
Glass tubes of just 12-32 mm contain a microchip
mounted upon a carrier (PCB) and a chip capacitor
to smooth the supply current obtained.
The transponder coil incorporates wire of just
0.03 mm thickness wound onto a ferrite core.
18
23/03/59
 ID-1 format, contactless smart cards
antenna
microchip
The ID-1 format familiar from credit cards and telephone cards
(85.72 mm x 54.03 mm x 0.76 mm ± tolerances) is becoming
increasingly important for contactless smart cards in RFID systems
19
23/03/59
 Smart label
The term smart label refers to a paper-thin transponder format.
In transponders of this format the transponder coil is applied to
a plastic foil of just 0.1 mm thickness by screen printing or etching
20
23/03/59
 Other formats
21
23/03/59
Tag Cost
• Tag cost (HF) estimate c.2002 (US$):
• IC
$0.25
• Antenna $0.07
• Assembly $0.05
• Package $0.05
• Test
$0.05
• TOTAL: $0.47
• Current reported UHF tag costs, volumes of 1 M:
• Class 0, Symbol-Matrics: $0.30 to $0.040/each
• Class 1, Alien: $0.20/each
• Target: $0.05
• US$0.01 each for IC, antenna, inlay, assembly, test
• Only feasible for volumes of billions
Source: “RFID in the Real World” RFID University, Summer 2004
22
23/03/59
รูจ
้ ักก ับ RFID Reader
23
23/03/59
RFID Reader
 Reader consists of:
 Radio transmitter
 Radio receiver
 Interface to user or
network host
 Options:
 Integral antenna
 Integral processor for
local filtering/ aggregation
 Antenna multiplexer
24
23/03/59
Types of Reader
 Module (Chipset)
 OEM reader
 Industrial reader
 Portable reader
25
23/03/59
Reader Cost
 Fixed reader ‘street’ prices c.2004
Unit
Alien ALR-9780
AWID2010AR
Matrics AR-400
SAMsys 9320
Reader
US$1,999
US$700
US$2,495
US$4,300
Antenna
US$200
0
US$395
US$150
Cables &
Multiplexer
US$95
US$350
US$55
0
Complete set
(4 ant.)
US$3,179
US$3,150
US$4,295
US$4,900
Source: Odin Technologies, reader benchmark, spring 2004; WJ Communications
26
23/03/59
Some RFID Hardware Companies
 Tags, cards, and labels:
 Alien Technologies
 Avery Dennison
 Checkpoint Systems
 Datalogic
 Fargo Electronics
 ID Systems Inc.
 Omron Corp.
 Philips
 Symbol Technologies
 Texas Instruments
 Intermec
27
• Readers/ Printers:
• Alien Technologies
• AWID
• Checkpoint Systems
• Datalogic
• Datamax
• Omron
• Printronix
• Samsys
• Symbol Technologies
• Texas Instruments
• Intermec
• Zebra Technologies
23/03/59
หลักการทางานและเทคนิค
การรับและสง่ ข ้อมูล
28
23/03/59
Coupling
 Two different ways of energy and information transfer
between reader and tag
 Inductive coupling (LF and HF)
 Backscatter coupling (UHF and Microwave)
29
23/03/59
Coding method for RFID
30
23/03/59
Modulation method for RFID
 ASK: Amplitude shift keying
Short/Middle wave
 FSK: Frequency shift keying
Middle wave
 PSK: Phase shift keying
Middle wave
31
23/03/59
Anti-collision
 Ability to communicate with
several transponders
simultaneously
 Important in longer range
readers
 Must be implemented in the
silicon of the RFID device
* HF < 100 tags/s, UHF up to 200 tags/s
32
Reader
23/03/59
RFID Standard
33
23/03/59
Smart Card Standard
34
23/03/59
RFID Standard

Identification cards – contactless integrated circuit cards
ISO 10536 (ISO SC17/WG8) - Close coupled cards
 ISO 14443 (ISO SC17/WG8) - Proximity cards
 ISO 15693 (ISO SC17/WG8) - Vicinity cards


Animal Identification
ISO 11784 (ISO TC 23/WG19) Radio-frequency
identification of animals - code structure
 ISO 11785 (ISO TC 23/WG19) Radio-frequency
identification of animals - technical concept
 ISO 14223 (ISO TC 23/WG19) Radio-frequency
identification of animals - Advanced Transponders

ISO: International Organization for Standardization
http://www.RFID-handbook.de/RFID/standardization.html
35
23/03/59
ISO/IEC 18000 Series
ISO has developed RFID standards for automatic identification and
item management. This standard, known as the ISO 18000 series, covers
the air interface protocol for systems likely to be used to track goods in
the supply chain. They cover the major frequencies used in RFID systems
around the world. The seven parts are:
 18000–1: Generic parameters for air interfaces






36
for globally accepted frequencies
18000–2: Air interface for 135 KHz
18000–3: Air interface for 13.56 MHz
18000–4: Air interface for 2.45 GHz
18000–5: Air interface for 5.8 GHz
18000–6: Air interface for 860 MHz to 930 MHz
18000–7: Air interface at 433.92 MHz
23/03/59
What is the EPC™?
EPC™ is the business application of RFID technology to
the supply chain.
The EPC™ code uniquely identifies an object.
It is embedded in an RFID tag attached to an object
(item, cases, pallets, etc.).
016.37000.123456.100000000
Header
EPC
Manager
Object
Class
Serial
Number
Jim Petragnani, “EAN.UCC System Update,” PowerPoint Presentation, Aftermarket Council on Electronic Commerce, August `2, 2004.
37
23/03/59
 Developed for the Consumer Packaged Goods
(CPG) industry by
 MIT Auto-ID Center
 Uniform Code Council (UCC introduced bar code to
retail and consumer products industries in the 1970s)
 Gillette Company
 Procter and Gamble
 many others.
38
23/03/59
EPC versus UPC
EPC = Electronic Product Code
 next generation barcode
 coding scheme to electronically identify consumer goods
 vision: enable the automated, unique identification
of tagged objects
 developed by EPCglobal (EAN, UCC)
 EPC consists of UPC + serial number
UPC = Universal Product Code
 a unique code for every group of objects
 enables e.g. supermarkets to identify every product
 two bags of Nestlé Smarties have the same UPC
39
23/03/59
EPC Tags
64 and 96 bit EPC tags have been defined
• Allows for unique IDs for 268 million companies
• Each company can then have 16 million object classes
• Each object can have 68 billion serial numbers assigned to
it
40
Example : EPC tag
23/03/59
Opportunities From Passive RFID Tagging
Opportunities
High
Low
ITEM TAGGING
CASE TAGGING
PALLET TAGGING
 Product Diversion
 Vendor-Managed
Inventory
 Production Planning
 DC/Goods Receipt
 Put-Away
 Inventory Control and
Storage
 Inventory Reduction
 Labor Efficiencies
 Throughput Increases
 Case Shrink
 Retail Out-of-Stock
 Demand Planning
 Supply Planning
 Subcontracting/Repacker Visibility
 Pick, Pack & Ship
 Track & Trace
 Out-of-Stocks
 Store-Level
Promotions and Pricing
 Enhanced Consumer
Experience
 Safety Stock
Reduction
 Unit/Item Shrink
 Pay-on-Scan
 Consumer
Understanding
 Product R&D
 Aging/Quality Control
5+ years
6 months
Time to Implement
42
23/03/59
RFID in Logistics
แหล่ งวัตถุดบิ
ผู้ผลิต
ผู้ขายส่ ง
ผู้ขายปลีก
ผู้ซอื ้
ข้ อมูล
43
23/03/59
ความหมายของจัดการโลจิสติกส์
“ การจัดการ การเคลื่อนย้ ายของสินค้ า บริการ
ข้ อมูลและการเงิน ระหว่ างผู้ผลิตและผู้บริโภค โดย
ต้ องมีการวางแผน การปฏิบัติ และการควบคุมที่มี
ประสิทธิภาพ”
— แปลจาก Council of Logistics Management
44
23/03/59
องค์ ประกอบของการจัดการโลจิสติกส์
End User
แหล่ งวัตถุดบิ
ผู้ผลิต
ผู้ขายส่ ง
ผู้ขายปลีก
ผู้ซอื ้
ข้ อมูล และ การเงิน
กิจกรรมโลจิสติกส์ ท่ เี กิดขึน้
กิจกรรมหลัก
•การขนส่ ง
•การบริหารสินค้ าคงคลัง
•การสั่งซือ้
•การบริหารข้ อมูล
•การบริหารการเงิน
45
กิจกรรมเสริม
•การบริหารคลังสินค้ า
•การดูแลสินค้ า
•การจัดซือ้
•การบรรจุหบี ห่ อ
•การบริหารอุปสงค์
23/03/59
โลจิสติกส์มคี วามสาคัญต่อการเพิม่ มูลค่าสินค้าและบริการ
การเพิ่มมูลค่ า
Product
form
“ ให้ สินค้ าถึงมือ
ผู้บริโภคในเวลา
และสถานที่
ต้ องการ”
Marketing
Possession
เป็ นกลไกสาคัญในการสร้ างมูลค่ าซึ่งทาให้ เกิดศักยภาพด้ านเวลาและสถานที่
46
23/03/59
ต้นทุนโลจิสติกส์ของประเทศไทย
ประมาณการ Logistics cost / GDP ปี 2002
~19%
ไทย
ญี่ปุ่น
~ 11%
USA
~ 9%
EU
ต้ นทุนโลจิสติกส์ ของไทย
ยังสูง
~ 7%
ที่มา : สัมมนาของสภาที่ปรึกษา และ สศช..
* สถาบันวิจยั และให้ คาปรึกษาแห่งมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์
47
23/03/59
ปัญหาในการพัฒนาระบบโลจิสติกส์ของไทย
ปั ญหาด้ านกฎหมาย
•กฎหมายนา้ หนักและความสูงรถบรรทุก
•กฎหมาย วิธีปฏิบัตเิ กี่ยวกับพิธีศุลกากร
•กฎหมายที่เอือ้ ต่ อการประกอบธุรกิจโลจิสติกส์
•กฎหมายไม่ สนับสนุนธุรกรรมอิเล็กทรอนิกส์
ปั ญหาด้ านโครงสร้ างพืน้ ฐาน
•การขนส่ งในปั จจุบันเน้ น Mode ที่มีต้นทุนสูง และ
ขาดการส่ งเสริม Mode ที่มีต้นทุนต่า
•ขาดจุดเชื่อมต่ อระหว่ าง Mode ทาให้ ต้นทุนสูงขึน้
•ขาดโครงสร้ างพืน้ ฐานที่เหมาะสม เช่ น ไม่ มีรางคู่
ขาดจุดกระจายสินค้ า เป็ นต้ น
ปั ญหาด้ านเทคโนโลยีและฐานข้ อมูล
•ขาดองค์ ความรู้ ด้าน Strategic Benefit ของ IT
•ข้ อมูลไม่ มีมาตรฐาน ไม่ สามารถใช้ วางแผน
•โครงสร้ างพืน้ ฐานด้ าน IT ไม่ มีประสิทธิภาพ
•ขาดบุคลากรที่มีความรู้ ด้าน IT
48
ปั ญหาบุคลากรโลจิสติกส์
•ขาดกาลังคนด้ านโลจิสติกส์ ท่ มี ีประสิทธิภาพ
•ผู้บริหารขาดความรู้ ความเข้ าใจ
•ขาดหลักสูตรอบรม และอาจารย์ ผ้ ูสอน
•ขาดการจัดทามาตรฐานบุคลากร
ปั ญหาด้ านผู้ให้ บริการด้ านโลจิสติกส์
•ขาดความรู้ ความเข้ าใจที่จาเป็ นต่ อการดาเนินงาน
•ซอฟแวร์ เฉพาะด้ านที่ใช้ มีราคาสูง
•ไม่ สามารถเข้ าถึงแหล่ งเงินทุนจากธนาคาร
23/03/59
ตัวอย่ างการนา RFID ไปใช้ ในด้ านโลจิสติกส์
ในประเทศไทย
49
23/03/59
บริษทั เวสเทิร์น ดิจติ อล (ประเทศไทย) จากัด
 ตามที่ทางกรมศุลกากรได้ มีนโยบายในการนา RFID E-Seal ไปใช้ ในเขต Free Zone โดยให้ ต้ คู อนเทนเนอร์ ทกุ ตู้ติด
Electronic Seal (E-Seal) ทังหมด
้
และให้ มีการใช้ EDI (Electronic Data Interchange) เพื่อรับส่งข้ อมูลสาหรับการนาเข้ า
และส่งออก ให้ แล้ วเสร็ จในปี 2008 เพื่อให้ กรมศุลกากรสามารถตรวจสอบสินค้ าที่อยูใ่ นตู้คอนเทนเนอร์ ได้ อย่างสะดวก และ
รวดเร็ ว
50
23/03/59
ซิเมนต์ไทยโลจิสติกส์ จากัด
 บริ ษัทเป็ นหนึง่ ในผู้ให้ บริ การโลจิสติกส์รายใหญ่ของประเทศไทย และเป็ นหนึง่ บริ ษั ทในเครื อปูนซิเมนต์
ไทย ที่มงุ่ มัน่ เป็ นองค์กรแห่งนวัตกรรม ล่าสุดประสบความสาเร็ จอย่างมากในการนาเอาเทคโนโลยีอาร์
เอฟไอดี มาใช้ ในการจัดการรถบรรทุกของซัพพลายเออร์ เพื่อแก้ ไขปั ญหาด้ านเอกสารจานวนมากและ
เพิ่มประสิทธิภาพในการขนส่ง
51
23/03/59
บริ ษทั ยูโรไทร์ จำกัด
 เนื่องจากในปั จจุบนั รถที่จดทะเบียนใช้ ในการขนส่งประมาณ 848,843 คัน ในปี พ.ศ. 2549 โดยต้ นทุนการขนส่งหลักที่
สูงขึ ้น คือ 1 น ้ามัน อันดับ 2 ยาง โดยมีมลู ค่าของต้ นทุนของยางสูงถึง 1 พันล้ านบาทต่อปี (คานวณจากการใช้ ยาง
จานวน 100,000 เส้ น x ราคายาง 10,000 บาท) โดยบริ ษัทได้ เล่งเห็นความสาคัญในการลดต้ นทุนการใช้ งานจึงได้ นาเอา
เทคโนโลยี RFID มาประยุกต์ใช้ ในการบริ หารจัดการยางรถบรรทุก เพื่อขจัดปั ญหาหมายเลขยางเลื่อนหาย หรื ออยูใ่ น
ตาแหน่งที่มองไม่เห็น ยากต่อการตรวจสอบ และเพิ่มความรวดเร็ วในการเก็บข้ อมูลและลงข้ อมูล เพิ่มประสิทธิภาพใน
การใช้ ยางรถอย่างคุ้มค่า ปลอดภัย
UHF RFID Tie tag
UHF RFID Reader handheld
52
23/03/59
Q&A
http://www.rfid.or.th/rfid_contest2010
53
23/03/59