Dense Reader Mode

คำว่า dense read mode หมายถึงการที่เครื่อง RFID Reader ทำการตรวจสอบดูว่าในบริเวณใกล้ๆมีคลื่นความถี่ในย่านเดียวกันจาก reader ตัวอื่นหรือเปล่า ถ้ามีก็จะทำการ hop ไปใช้ channel อื่นในช่วงความถี่ที่กำหนดเช่นในย่าน 920-925 MHz ในกรณีของประเทศไทย การ setup reader ให้เป็น dense read mode ก็จะเป็นการป้องกันการ collision ระหว่าง reader ได้

AutoID Lab Reference

มีข้อมูลดีๆเยอะเลยที่ Auto-ID Labs ทั้ง paper และ presentations จาก events ต่างๆ

NFC and ITL

เมื่อวานซืนผมได้มีโอกาสดีมากที่ได้ไปพบปะพูดคุยกับผู้บริหารของทาง Thai Smart Card ทำให้ได้ความรู้และเห็นว่ากำลังจะมีอะไรดีๆที่น่าตื่นเต้นออกมาให้คนไทยได้ใช้กันจากเทคโนโลยี RFID มากมายครับ ได้ข้อมูลที่น่าสนใจมาเยอะเหมือนกัน เอาไว้ผมจะนำมาทยอยลงที่นี่ครับ เรื่องหนึ่งที่ผมเริ่มจะรู้สึกก็คือความที่ RFID เป็นเทคโนโลยีที่มี Applications การนำไปใช้ที่กว้างมากแบ่งแยกกันไปตามย่านของความถี่เช่นถ้าเป็นย่าน LF ก็จะเป็นในพวกปศุสัตว์ ถ้าเป็นย่าน HF ก็จะเป็นพวก security access, transportation, cash card และถ้าเป็นย่าน UHF ก็จะเป็นทางด้าน logistics, supply chain, warehouse ต่างๆ ทำให้ในแต่ละส่วนก็จะมีเทคโนโลยีและมาตรฐานของตัวเองและต่างฝ่ายต่างก็พัฒนากันไป และมี techical terms ออกมามากมาย

เช่นถ้าเราพูดกันถึงย่าน HF (13.56MHz) ก็จะมีเรื่องของ NFC หรือ Near Field Communications ซึ่งจริงๆถ้าไม่ได้ตามความก้าวหน้าของเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องก็อาจจะไปแปลตรงๆ แล้วก็นึกว่าเป็นการพูดถึง Near Field กับ Far Field ที่เป็นการแยกแยะ mechanism ในการทำงานของ RFID ที่ใช้ inductive coupling กับ backscattering ตามลำดับ และก็คงจะนึกว่า Near Field Communications ก็คือ RFID ในย่าน 13.56 MHz นั่นเอง ซึ่งก็จะกลายเป็นคนละความหมายของคนที่พูดถึง NFC ไป เพราะ NFC นั้นจะหมายถึง 2-way communications ในแบบ short range ที่ใช้เทคโนโลยี RFID โดยมักจะ focus ไปที่การนำไปใช้ในมือถือเป็นหลักก่อน และ application ก็หลากหลายมากครับตั้งแต่ใช้จ่ายเงิน ซื้อตั๋วต่าง ขึ้นรถไฟฟ้า access เข้าประตู เป็นต้น ผมไปเจอ presentation อันหนึ่งที่พูดถึงรายละเอียดในการนำ NFC ไปใช้ว่าจะต้องคำนึงถึงอะไรบ้างในรายละเอียดและมี description ให้ด้วย แนะนำให้ลองอ่านดูครับ

อีกฝั่งหนึ่งที่อาจจะทำให้สับสนขึ้นไปอีกก็คือในย่าน UHF ก็มี ITL หรือ Item Level Tagging ซึ่งก็ใช้หลักการของ near field communications เหมือนกัน แต่ทำในย่าน UHF (EPCGen2 UHF ที่ผ่านมาใช้หลัก backscattering หรือ far field) เพื่อให้จำกัด zone การทำงานของ RF ให้สามารถใช้งานใน application ระดับ item ได้ โดยผู้ที่สนับสนุนการทำ ITL ในย่าน UHF ก็จะบอกว่า Tag สามารถมีขนาดเล็กกว่า ถูกกว่า เทียบกับย่าน HF ส่วนตอนนี้ที่มีใช้กันจริงๆจังๆแล้วก็คือที่ห้างขายเสื้อผ้าในเครือของทาง Metro ที่เยอรมันที่ผมเคยเขียนไป สรุปว่าทั้งสองส่วนก็ใชัหลักการทางเทคนิคเหมือนกัน แต่คนละย่าน คนละมาตรฐาน คนละ standard bodies ครับ

Inductive versus Reflective

เมื่อวานซืนได้มีโอกาสจัดงานสัมมนา RFID เล็กๆให้กับกลุ่มลูกค้าของบริษัทที่ผมทำงานอยู่ และได้เชิญ ดร.ชัยชนะ จาก NECTEC คุณพิชญา จาก GS1 Thailand และ ผู้บริหารระดับสูงจากบริษัทไปรษณีย์ไทยมา ได้ความรู้ update หลายอย่างเหมือนกัน ทั้ง NECTEC และ GS1 เองก็อยากให้เทคโนโลยี RFID เกิดและให้มีการพัฒนาบุคคลากรในบ้านเรา โดยมีการให้การอบรมฟรีในเรื่องต่างๆที่เกี่ยวข้อง ทาง GS1 เองก็ให้บุคคลทั่วไปเข้าไปดู RFID Showcase ได้ที่ GS1 Thailand

ผมชอบรูปหนึ่งใน slide ที่พูดเกี่ยวกับการทำงานของ rfid ในแบบ inductive ที่มักใช้ในย่าน LF และ HF และแบบ backscattering (reflective) ที่ใช้ในย่าน UHF เคยเห็นมานานแล้วแต่คิดว่าน่าจะเอามาเก็บไว้ รู้สึกจะเป็นรูปของทางนิตยสาร scientific american

Inductive Mechanism Diagram

Reflective Mechanism Diagram

RFID Lesson 7

ลงรายละเอียดเรื่องของ tag กันหน่อยครับ

The RFID Tag/Transponder

• IC – integrated circuit with the following components

• Microprocessor with 40 to 50 thousand transistors
• Powered by radio frequency waves
• Memory to store data:

• Read Only, rewriteable, write once read many
• 64 Bits to 4K bits or more depending on IC and frequency
• Can have multiple banks of memory that are addressed separately
• Can have multiple security encoding schemes
• Can have multiple password authentications for security

• Commodity item

• The IC has a strap and two conducting pads that are connected to an antenna
• For Gen 2 the IC’s are mass produced onto a backing that enables high speed conversion into inlays (inlets), labels or packaging materials.
• The antenna is the largest part of the tag and affects the overall size of the tag.

• Designed for specific applications
• Designed for specific frequencies

• Substrate is the material that holds the IC, strap and antenna together on the tag and the inlays.
• The inlay is a sub-assembly of an IC, antenna and substrate and is used to embed into labels or form part of a “finished” tag
• A tag has the prior components plus can have substrate on both sides and an adhesive on one side.
• Encapsulated tags are tags with their inlays encapsulated in an RF friendly material. This is done for protection against the environment, tuning for the material to be attached to, tamper prevention, implementation management and aesthetics.
• Multiple IC’s of different frequencies can be combined in a single form factor for multiple application usage.
• Tags can take many form factors

• Wristbands
• Patient bands
• Glass tags
• Encapsulated
• Buttons
• Keychain tags
• Heat resistant tags
• Metallic tags
• Container tags
• Epoxy tags
• Tickets
• Cards
• Embedded in products or packaging
• Animal tags
• Labels

Some examples of really small tags are shown below:





Gen 2 Button
Encapsulated Tag Glass Animal Tag

RFID Lesson 6

สรุปประโยชน์ของ Barcode & RFID

Bar Code
Provided accuracy and real time data collection which improved efficiencies and reduced costs for many businesses.

RFID
Provides visibility which will reduce shrinkage/theft, reduce and eliminate time to “Find” something and also increase readability rates – dirt does not affect the RFID tag the way a Bar Code becomes unreadable.

Benefits of RFID

• Improved data quality
• Real time data collection
• Reduced data collection time
• Minimum human intervention
• Improved visibility of assets or products

RFID Lesson 5

มาลองสรุป applications ที่สามารถนำ RFID เทคโนโลยีไปใช้กันหน่อย โดยผมมีข้อมูลที่เขาพยายามจัดเป็นหมวดหมู่ไว้ดังนี้

• Access control – buildings, departments, rooms, jail cells, gates, cabinets, containers
• Animal/livestock management
• Amusement park
• Cashless payment systems
• Document management
• Event management and access control
• Evidence management
• Healthcare
  
  • Patient tracking
  • Equipment tracking
  • Services tracking
  • Medication tracking
  • Controlled substance tracking
  • Uniform cleaning
• Hospitality
  
  • Access
  • Events
  • Cashless payment

• Garment rentals
• Jewellery management
• Laundry and flatware service
• Library and video store
• Manufacturing
  
  • Raw Materials
  • Work in process tracking
  • Quality assurance
  • Finished Goods
  • Safety

• Pharmaceutical
  
  • Product authentication
  • Product management
  • Product security
  • Product documentation
  • Lot control

• Security
  
  • Laptops
  • PDA’s
  • Anything that has value and can be picked up by someone

• Service industry
  
  • Field service for consumer goods
  • Field service for HVAC,Electrical Contractors, Mechanical Contractors
  • Fleet maintenance
  • Equipment maintenance

• Supply chain
  
  • Receiving and shipping
  • Inventory control
  • Warehousing
  • Retail stores
  • High value items

• Transportation Management
  
  • Rail cars and containers
  • Transportation pass
  • Toll collection
  • Vehicle identification
  • Vehicle theft detection
  • Security

• Warranty service and support

RFID Lesson 4

ในตอนที่สามนั้นผมพูดถึงเรื่องมาตรฐานต่างๆไปแล้ว ทีนี้เรามาดูเรื่องของข้อกำหนดในแต่ละ region กันบ้าง ก่อนอื่นขอพูดถึงความหมายของข้อกำหนดกันก่อน

• ข้อกำหนดจะขึ้นกับแต่ละประเทศแตกต่างกันไป
• มีผลบังคับใช้เฉพาะในประเทศนั้นๆ
• ความถี่และความแรงของคลื่นที่ถูกกำหนดในแต่ละประเทศก็เพื่อป้องกันการรบกวนกันของคลื่นความถี่และด้วยปัจจัยในเรื่องความปลอดภัยด้วย

สำหรับคลื่นย่าน UHF 860 ~ 960 MHz. นั้นปัจจุบันมีข้อกำหนดในหลายๆประเทศให้มีการใช้กันสำหรับมาตรฐาน EPCglobal Gen 2 standard.

• US and Canada – 902 ~ 928 MHz.
• Mexico – 915 MHz. typically
• South America – 915 MHz. typically
• Europe – 865 ~ 868 MHz.
• Northern Africa – 862 ~ 870 MHz.
• South Africa – 915 MHz. typically
• Middle East – 862 ~ 870 MHz.
• China – 917 ~ 922 MHz temporary
• Japan – 952 ~ 954 MHz.
• Pacific Rim – ขึ้นกับแต่ละประเทศ – 866 ~ 925 MHz.
• Australia – 915MHz.
• New Zealand – 862 ~ 928 MHz.

ทั้งนี้ในแต่ละ region ก็จะมีรายละเอียดการใช้ความถี่ในย่าน UHF นี้แตกต่างกันไปและแต่ละประเทศก็มีข้อกำหนดเรื่อง ERP กับ EIRP อีกด้วย สำหรับในประเทศไทย กทช. ก็ได้กำหนดความถี่ไว้ที่ 921-925 MHz พูดถึงเรื่องข้อกำหนดในภูมิภาคต่างๆแล้ว สุดท้ายมาว่ากันถึงเรื่องของความปลอดภัยกับคลื่นวิทยุกันหน่อย

• ความถี่ช่วงประมาณ 100 kHz มีผลทำให้ร่างกายมนุษย์อุ่นขึ้น
• ความถี่ช่วงประมาณ 10 MHz มีผลต่อระบบประสาทส่วนกลาง เนื่องจากในร่างกายมนุษย์มีกระแสไฟฟ้าไหลวนเวียนอยู่
• อัตราการ expose ต่อคลื่นวิทยุที่ปลอดภัยในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมคือ 0.4W/kg และในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีการควบคุมคือ 0.08W/kg เช่นคนหนัก 50 kg ก็ไม่ควรถูก expose ต่อคลื่นวิทยุเกิน 4W
• ระยะที่ปลอดภัยจากสายอากาศ UHF คือประมาณ 23 cm