RFID hoặc Nhận dạng Tần số vô tuyến (Radio-Frequency Identification) công nghệ hiện diện khắp nơi. Thẻ ID nhân viên, trên mặt hàng bạn mua tại cửa hàng thậm chí bên trong thú cưng của chúng ta. Đây là công nghệ đơn giản nhưng thiên tài đang phát huy tác dụng trong thế giới ngày càng số hóa. Khá ấn tượng cho một công nghệ đã được sử dụng kể từ Thế chiến II.
Đây là thời điểm tuyệt vời để làm quen với RFID là gì và các trường hợp sử dụng khác nhau ngày nay.
Các Thành Phần Vật Lý Của RFID
Hệ thống RFID bao gồm hai thành phần chính. Thứ nhất, bạn có thẻ RFID (RFID tag) chính nó. Thứ này chứa thông tin ID, thường tham chiếu đến cơ sở dữ liệu bên ngoài lớn. Thứ hai, chúng ta có bộ đọc RFID (RFID reader). Đây là thiết bị trích xuất thông tin lưu trữ trong thẻ RFID.
Vì công nghệ này dùng sóng vô tuyến để gửi và nhận thông tin, cả thẻ và bộ đọc đều cần某种 dạng anten để hoạt động.
Thẻ RFID bao gồm một mạch tích hợp và một anten. Nói cách khác là một vi mạch có các thành phần điện tử bên trong. Mạch tích hợp được kết nối với một anten nhỏ. Các thành phần này chung cho tất cả thẻ RFID, nhưng chúng khác biệt rất lớn về kích thước, hình dạng và ngoại hình. Tùy thuộc vào mục đích sử dụng.
Ví dụ, thẻ ID nhân viên dùng để mở cửa xếp lớp RFID giữa các tấm nhựa. Khi cấy vào sinh vật, chip RFID nằm trong một nang kính trung tính sinh học. Chỉ nêu hai cách tiếp cận.
Dữ Liệu Bên Trong Chip RFID
Thẻ RFID có dung lượng lưu trữ rất nhỏ. Hầu hết thẻ chỉ đủ chỗ cho 96 bit. Mặc dù lên tới 2000 bit là có thể.
Xét rằng bộ ký tự ASCII mở rộng dùng 8 bit mỗi ký tự, không gian không lớn. Với không gian có sẵn, có thể lưu trữ thứ như tên hoặc số điện thoại. Tuy nhiên, phổ biến hơn là dữ liệu lưu trong chip RFID tham chiếu đến một bản ghi trong cơ sở dữ liệu bên ngoài.
Chip RFID cũng có bộ nhớ khác nhau về khả năng đọc và ghi. Hầu hết chip RFID có thể là loại chỉ đọc (read-only). Nơi dữ liệu không thể thay đổi ra khỏi hộp. Vì số nối tiếp lưu trong RFID có thể liên kết với bất kỳ mục cơ sở dữ liệu nào, đây là cách phổ biến và hiệu quả chi phí để dùng lượng lớn thẻ RFID. Nó cũng giúp vì số nối tiếp là duy nhất và không thể can thiệp. Đây là loại thẻ bạn tìm thấy trên lọ thuốc và sản phẩm sản xuất đại trà khác.
Có thẻ ghi một lần, còn gọi là thẻ RFID "có thể lập trình tại hiện trường" (field programmable). Chip này có thể ghi dữ liệu một lần, nhưng từ đó chỉ có thể đọc. Chúng hữu ích cho ứng dụng quy mô nhỏ. Sau đó bạn có thẻ đọc-ghi (read-write), có thể ghi đè khi cần.
Thẻ RFID Chủ Động (Active) so với Bị Động (Passive) Là Gì?
Có hai biến thể chính của thẻ RFID. Loại hầu hết mọi người gặp là bị động (passive). Nó không có nguồn điện riêng. Thay vào đó, nó lấy năng lượng từ bộ đọc RFID qua anten, dùng để truyền tải bộ nhớ dữ liệu nhỏ của nó.
Ưu điểm của thẻ RFID bị động rất nhiều. Vì không cần bảo trì hay nguồn điện, chúng có thể được nhúng vĩnh viễn vào vật thể. Điều này làm cho việc bảo vệ chúng khỏi tổn hại hoặc giấu chúng trở nên dễ dàng.
Nhược điểm là thẻ bị động có phạm vi ngắn hơn thẻ chủ động (active). Thẻ chủ động có nguồn điện nội bộ cho phép phát sóng liên tục hoặc theo khoảng thời gian đặt. Công nghệ RFID dùng rất ít điện, nên ngay cả đơn vị chủ động cũng có thể chạy một thời gian đáng kể không cần sạc hoặc pin mới.
Tần Số RFID
Thẻ RFID hoạt động trong một số dải tần số khác nhau:
- Tần số thấp: 30kHz – 500 kHz. Các thẻ này có phạm vi rất ngắn, thường chỉ vài inch.
- Tần số cao: 3MHz – 30MHz. Các thẻ này có phạm vi từ inch đến feet.
- Siêu tần số (Ultra-high Frequency): 300MHz – 960 MHz. Phạm vi trung bình 25 feet (khoảng 7.6m).
- Tần số vi sóng (Microwave): 2.45GHz, với phạm vi trên 30 feet (khoảng 9m).
Thẻ bị động thường là tần số thấp hoặc cao, trong khi thẻ siêu tần số và vi sóng cần nguồn điện chủ động để hoạt động.
RFID & NFC Trên Smartphone
Nhiều mẫu smartphone mới, cao cấp hơn có tính năng gọi là "NFC" hoặc giao tiếp trường gần (near-field communication). Đây là tính năng giao tiếp không dây dùng cùng giao thức (ngôn ngữ cơ bản) như RFID.
Sự khác biệt lớn ở đây là thiết bị NFC có thể dùng cả như bộ đọc RFID và có thể mô phỏng thẻ RFID. Có nhiều cách dùng cho điều này, với thanh toán không tiếp xúc "chạm và trả" (tap and pay) trên mobile là ví dụ điển hình. Hai thiết bị NFC cũng có thể gửi dữ liệu cho nhau nếu đủ gần để chạm vào nhau.
NFC không phải hệ thống RFID phổ quát. Nó chỉ hoạt động trên dải tần số cao 13.56MHz của RFID, làm cho nó rất ngắn phạm vi theo thiết kế.
Chặn RFID (RFID Blocking)
Tín hiệu RFID có thể bị chặn bằng vật liệu phù hợp. Vì thẻ bị động cần khá gần bộ đọc để hoạt động, chúng được dùng trong thẻ ngân hàng. Ở nhiều quốc gia giờ bạn có thể "chạm và trả" trên máy đọc thẻ. Điều này cũng dẫn đến hình thức tội phạm mới, nơi số tiền nhỏ có thể bị đánh cắp bằng cách đọc thẻ này qua ví.
Thay vào đó, thẻ RFID có thể bị sao chép bằng bộ đọc lén lút. Công nghệ NFC trong smartphone là một cách làm điều này.
Đó là lý do ví chặn RFID giờ phổ biến. Thẻ chứa công nghệ RFID có thể lưu trong túi đặc biệt ngăn chặn thẻ bị đọc mà chủ nhân không biết.
Nhiều Cách Sử Dụng Của RFID
Một trong những cách dùng sớm nhất và hữu ích nhất của công nghệ RFID là theo dõi gia súc. Giờ nó cũng được dùng rộng rãi theo dõi sản phẩm, linh kiện và bất kỳ vật di động nào. RFID có thể theo dõi vật từ nơi sản xuất đến nơi bán.
RFID, như đã nói, dùng trong thẻ ngân hàng, thẻ thông minh và các hệ thống xác thực. Với sự trỗi dậy của Internet vạn vật (IoT), nó cũng trở thành phần thiết yếu của việc số hóa vật thể vật lý.
Thú cưng và một số con người cũng được cấy thẻ RFID. Đối với thú cưng, đó là cách tìm lại động vật lạc. Ở người chúng cũng có thể có ứng dụng y tế, vì một số hệ thống RFID cũng bao gồm cảm biến.
RFID, hoặc thứ gì đó giống nó, gần như chắc chắn sẽ đóng vai trò lớn trong việc cho các vật thể và thực thể thế giới thực một danh tính số. Khi mọi thứ càng tự động hóa, đó là cách duy nhất thực sự để đảm bảo chúng ta biết mọi thứ ở đâu và đang xảy ra gì với nó.