โครงสร้างของระบบอาร์เอฟไอดี (RFID)
ระบบอาร์เอฟไอดี (RFID) เป็นระบบที่ประกอบส่วนต่าง ๆ เข้าด้วยกัน ซึ่งสามารถที่จะสรุปได้ดังต่อไปนี้
o อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) เป็นส่วนประกอบหลักของระบบอาร์เอฟไอดี (RFID System)
o เครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) เป็นส่วนประกอบหลักอีกส่วนหนึ่งของระบบอาร์เอฟไอดี (RFID System)
o เสาอากาศของเครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) ในปัจจุบันเครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) บางรุ่นมีการสร้างเสาอากาศรวมในตัวเครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader)
o กล่องควบคุม ส่วนประกอบหลักอีกส่วนหนึ่งในระบบอาร์เอฟไอดี (RFID System) ในปัจจุบันกล่องควบคุมนี้จะถูกสร้างรวมเข้าไปอยู่กับเครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader)
o เซ็นเซอร์ หรืออุปกรณ์แสดงผล อุปกรณ์นี้เป็นอุปกรณ์ส่วนเสริมของระบบ
o ระบบซอฟท์แวร์ ในทางทฤษณีระบบอาร์เอฟไอดี (RFID) สามารถทำงานได้โดยไม่จำเป็นต้องมีระบบส่วนนี้ แต่ในทางปฏิบัติแล้ว ระบบอาร์เอฟไอดี (RFID) แทบจะไร้ความหมาย ถ้าไม่มีระบบส่วนนี้
o โครงสร้างการติดต่อสื่อสาร ส่วนนี้เป็นองค์ประกอบหลักของระบบอาร์เอฟไอดี (RFID) ซึ่งอาจจะเป็นโครงสร้างสื่อสารแบบสายหรือไร้สายก็ได้ โครงสร้างการสื่อสารนี้เป็นส่วนที่จะเชื่อมต่อส่วนประกอบต่าง ๆ ที่กล่าวมาข้างต้นเข้าด้วยกัน เพื่อให้ส่วนประกอบต่าง ๆ สามารถติดต่อสื่อสารกันได้
- อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag)
อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เก็บข้อมูล และส่งข้อมูลไปให้เครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) โดยผ่านคลื่นวิทยุ อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) สามารถแบ่งเป็นประเภทต่าง ๆ ได้ดังต่อไปนี้
· อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) แบบ Passive
· อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) แบบ Active
· อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) แบบ Semi-active/Semi-passive
อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) แบบ Passive
อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ชนิด Passive ไม่มีแหล่งพลังงานในตัวเอง ในการส่งข้อมูลนั้น อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ประเภทนี้จะอาศัยพลังงานจากเครื่องอ่านอาร์อ่านเอฟไอดี (RFID Reader) เพื่อให้ตนเองมีพลังงานในการส่งข้อมูลกลับไปให้กับเครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) เนื่องจากอาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ประเภทนี้ไม่มีแผงวงจรใดใด และพลังงานใด ดังนั้นจึงสามารถใช้งานได้เป็นระยะเวลานานไม่มีการหมดอายุ โดยทั่วไปอาร์เอฟไอดี (RFID Tag) ลักษณะนี้ เหมาะสมกับการใช้งานที่อยู่ในสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยสำหรับการอ่าน ข้อมูลด้วยระบบบาร์โค้ด เช่น ในอุณหภูมิสูง 2040C หรือสภาพน้ำกรด
ในการส่งข้อมูลระหว่างอาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ชนิดนี้กับเครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) เครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) จะเป็นส่วนที่เริ่มส่งข้อมูลก่อน เมื่ออาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ได้รับข้อมูลจากเครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) ก็จะส่งข้อมูลกลับไป Passive RFID Tag จะมีขนาดเล็ก และราคาถูกว่า Active RFID Tag โดยหลัก Passive RFID Tag จะประกอบด้วย ไมโครชิป และเสาอากาศ
ไมโครชิป จะประกอบด้วย ส่วนสำคัญต่าง ๆ ดังต่อไปนี้ ส่วนแรกคือ ส่วนที่เป็นแหล่งพลังงาน ซึ่งมีหน้าที่ในการแปลงไฟแบบ AC จากเสาอากาศของเครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) มาเป็นไฟแบบ DC เพื่อใช้งานในส่วนต่าง ๆ ของอาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ส่วนที่สองคือส่วนที่ทำหน้าที่ในการแปลงสัญญาณ ที่เรียกว่า Modulator ทำหน้าที่แปลงสัญญาณจากเครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) และส่งข้อมูลกลับให้เครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) อีกส่วนคือส่วนที่ทำหน้าที่ในการกำหนด Protocol ในการสื่อสารข้อมูลระหว่างเครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) กับอาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) เรียกว่า ส่วน Logic และท้ายที่สุดคือส่วนที่เป็นหน่วยความจำ เป็นส่วนที่ใช้สำหรับเก็บข้อมูล ซึ่งโดยปกติจะมีการเก็บข้อมูลเป็น Block
เสาอากาศเป็นส่วนที่ใช้การนำพลังงาน (ไฟฟ้า) จากเครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) เพื่อให้อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) มีพลังงานในการส่งและรับข้อมูลจากเครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) เสาอากาศของอาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) มีขนาดใหญ่กว่าชิปอย่างมาก ดังนั้นจะเห็นได้ว่า การออกแบบเสาอากาศของอาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) เป็นปัจจัยสำคัญมาก เนื่องจากมีผลต่อระยะการอ่าน และมุมในการอ่าน ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบเสาอากาศมีหลายปัจจัย ตัวอย่างเช่น
· ระยะการอ่านระหว่างอาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) กับเครื่องอ่าน (RFID Reader)
· มุมในการอ่านระหว่างอาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) กับเครื่องอ่าน (RFID Reader)
· วัสดุที่ใช้ในการทำ
· ความเร็วในการอ่าน
· สภาพแวดล้อมในการอ่าน
· ลักษณะเสาอากาศของเครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader)
อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) แบบ Active
อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ชนิด Active ประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ดังต่อไปนี้
· ไมโครชิป
· เสาอากาศ
· แหล่งพลังงาน หน้าที่หลักของอุปกรณ์นี้คือ การจ่ายพลังงานให้แก่อุปกรณ์อิเลคทรอนิค และการส่งข้อมูล โดยส่วนใหญ่ Active RFID Tag จะมีอายุการทำงานประมาณ 2 ถีง 7 ปี ขึ้นอยู่กับประเภทของแบตตอรี่ ปัจจัยหนึ่งที่มีผลต่อการอายุการใช้งานของแบตตอรี่คือ ความถี่ในการส่งข้อมูล หากความถี่ต่ำในการส่งข้อมูลนาน Active RFID Tag นั้นก็จะมีอายุในการใช้งานนาน
· อุปกรณ์อิเลคทอรนิค โดยส่วนใหญ่หน้าที่ของอุปกรณ์ส่วนนี้จะใช้งานเหมือน Transmitter หรือทำหน้าที่อื่น ๆ เพิ่มเติมเช่น การคำนวน หรือ แสดงค่าต่าง ๆ เช่น เซนเซอร์ เป็นต้น ทำให้ขอบเขตการทำงานของ Active RFID Tag หลากหลายมากขึ้น
ในการติดต่อกันระหว่าง Active RFID Tag กับเครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) สำหรับ Active RFID Tag ประเภทนี้ Active RFID Tag จะเป็นส่วนที่เริ่มการติดต่อก่อน เนื่องจาก Active RFID Tag ประเภทนี้มีแหล่งพลังงานของตนเอง ดังนั้น Active RFID Tag ประเภทนี้จึงไม่ต้องอาศัยพลังงานจากเครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) ในการส่งข้อมูล ยังมี Active RFID Tag อีกประเภทที่สามารถส่งข้อมูลได้ โดยไม่จำเป็นต้องเข้าอยู่ในระยะของเครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) เรียกว่า Transmitter Tag ประเภทนี้สามารถส่งข้อมูลให้กับเครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) ได้ไกลถึง 30 เมตร Active RFID Tag อีกประเภทที่จะหยุดการทำงาน (sleep mode) หรือทำงานโดยใช้พลังงานน้อยมาก เมื่อไม่อยู่ในระยะของเครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) Active RFID Tag ประเภทนี้ เครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) จะทำหน้าที่ในการกระตุ้นให้อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ทำงานเมื่อเข้ามาอยู่ในระยะที่เครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) สามารถอ่านข้อมูลได้ การทำงานในลักษณะนี้ทำให้ อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ประเภทนี้มีอายุการใช้งานกว่าอาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ที่เป็นลักษณะ Transmitter
อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) แบบ Semi Active
อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ชนิด Semi Active ในบางกรณีอาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ลักษณะนี้จะเรียกว่า Battery-Assisted Tag เป็น อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ที่มีแหล่งพลังงานเป็นของตนเอง และอุปกรณ์อิเลกทรอนิคส์ในการทำงาน แหล่งพลังงานดังกล่าวจะทำหน้าที่ให้พลังงานแก่อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ซึ่งมีลักษณะเหมือนกับ Active tag
ในการส่งข้อมูลนั้นอาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ประเภทนี้จะอาศัยพลังงานจากเครื่องอ่านอาร์เอฟไอดี (RFID Reader) มีการนำอาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ประเภทนี้แทน Passive RFID Tag เนื่องจากว่า อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ประเภทนี้ สามารถส่งข้อมูลได้ไกลกว่า เพราะการส่งข้อมูลไม่ต้องรอให้เกิดการกระตุ้นการทำงานของขดลวดทองแดงเหมือน Passive RFID Tag ถึงแม้ว่า วัสดุที่ติดอาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ประเภทนี้จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว วัสดุที่มีผลต่อคลื่นวิทยุ การส่งข้อมูลก็ยังสามารถทำงานได้ดี
ในการแบ่งประเภทของอาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ยังสามารถที่จะแบ่งได้ตามความสามารถในการบันทึกข้อมูล ซึ่งสามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภท คือ
1. ประเภทที่อ่านข้อมูลได้อย่างเดียว (RO)
2. ประเภทที่บันทึกข้อมูลได้เพียงครั้ง และสามาถอ่านข้อมูลได้ตลอด (WORM)
3. ประเภทที่สามารถบันทึกและอ่านข้อมูลได้ตลอด (RW)
อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) อ่านได้อย่างเดียว (RO)
อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ประเภทนี้จะถูกโปรแกรมเพียงครั้งเดียว ข้อมูลนั้นจะบันทึกลงไปในอาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ระหว่างการผลิต โดยการบันทึกข้อมูลนั้นจะบันทึกลงไปในไมโครชิป เมื่อบันทึกข้อมูลนี้ลงไปแล้ว ข้อมูลไม่สามารถที่จะเขียนข้อมูลอื่น ๆ ลงไปได้ อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ประเภทนี้ ในบางครั้งก็จะเรียกว่า อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ที่โปรแกรมด้วยโรงงาน (Factory Programme) อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ประเภทนี้ใช้ได้ดีสำหรับนำไปใช้งานที่มีขนาดเล็กไม่มีความซับซ้อน แต่ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความซับซ้อนมาก
อาร์เอฟไอดีแท๊ก้ RFID Tagที่บันทึกข้อมูลเพียงครั้งเดียว และสามารถอ่านข้อมูลได้ตลอด (WORM)
อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ประเภทนี้จะถูกโปรแกรมหรือเขียนบันทึกข้อมูลเพียงครั้งเดียว ซึ่งการบันทึกข้อมูลนี้จะบันทึกโดยผู้ใช้ เมื่อต้องการที่จะใช้อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) นั้น ถ้าอาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ถูกเขียนโปรแกรมมากกว่าจำนวนที่กำหนดไว้ อาร์ฺเอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ประเภทนี้อาจจะเสียหายได้ อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ประเภทนี้เรียกว่า Field Programmable
อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ที่สามารถอ่านและเบียนได้ตลอด (RW)
อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ประเภทนี้จะถูกบันทึกซ้ำได้ตลอด โดยปกติแล้ว อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) นี้สามารถที่บันทึกซ้ำได้ประมาณ 10,000 ถึง 100,000 ครั้ง หรือมากกว่า ความสามารถในการบันทึกซ้ำได้ตลอดลักษณะนี้ ทำให้อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ประเภทนี้มีประโยชน์อย่างมาก อาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ประเภทนี้มีหน่วยความจำที่เรียกว่า Flash ที่ใช้ในการบันทึกข้อมูล ดังนั้นอาร์เอฟไอดีแท๊ก (RFID Tag) ประเภทนี้จะเรียกว่า Field programmable หรือ reprogrammable Tag ประเภทนี้
