【調査】RFID/ICタグの基礎知識

ICカード・NFC

電源による3つの分類

それぞれの特徴を比較表にまとめました。

特徴パッシブタイプアクティブタイプセミパッシブタイプ
バッテリーなし(リーダーの電波で駆動)あり(自ら発信)あり(センサー等に利用)
通信距離数cm 〜 10m程度数10m 〜 100m程度パッシブより長い
価格非常に安価(数円〜)高価(数千円〜)中間
寿命半永久的数年(電池寿命)数年
主な用途商品管理、交通系ICカード車両管理、位置検知温度管理、入退室管理

各タイプの詳細解説

① パッシブタイプ (Passive)

タグ自体に電池を持たず、リーダーから発信される電波をエネルギー(電力)に変換して動作します。

  • メリット: 小型・軽量・安価。メンテナンス(電池交換)が不要。
  • デメリット: 通信距離が短い。周囲の金属や水分による電波干渉を受けやすい。

② アクティブタイプ (Active)

タグ内部に電池を内蔵しており、自ら電波を発信します。

  • メリット: 通信距離が非常に長く、広範囲の検知が可能。センサー(温度・湿度など)を搭載しやすい。
  • デメリット: 電池寿命があるため数年で交換や廃棄が必要。大型でコストが高い。

③ セミパッシブタイプ (Semi-Passive)

パッシブとアクティブの「いいとこ取り」

ICタグ(RFID)は、使用する周波数帯によって「通信距離」や「水・金属への強さ」が大きく異なります。

主な4つの周波数帯について、特徴をまとめました。


周波数帯別 特徴比較表

周波数帯区分通信距離通信方式特徴・得意なこと主な用途
135kHz以下LF帯数cm 〜 10cm電磁誘導水分や金属の影響を最も受けにくい自動車キー、家畜管理
13.56MHzHF帯数cm 〜 1m電磁誘導小型化が可能。NFCもこの帯域Suica、入退室管理
920MHz帯UHF帯数m 〜 10m電波方式一括読み取りが得意。距離が長いアパレル検品、在庫管理
2.45GHzマイクロ波〜 2m程度電波方式指向性が強い。干渉を受けやすい構内監視、自動検針

各周波数帯の詳細解説

1. LF帯(Low Frequency:低周波)

最も歴史が古い帯域です。

  • メリット: 電波が回り込みやすいため、水分(人体など)や金属がある環境でも比較的安定して動作します。
  • デメリット: 通信速度が遅く、アンテナを小さくするのが難しいため、タグが厚くなりがちです。

2. HF帯(High Frequency:高周波)

Suicaやマイナンバーカードなどで使われている、現在最も身近な帯域です。

  • メリット: アンテナを薄く作れるため、カード型やシール型にしやすい。通信速度と距離のバランスが良い。
  • デメリット: UHF帯ほど遠くからは読めません。

3. UHF帯(Ultra High Frequency:極超短波)

現在の物流革命の主役です。

  • メリット: 数メートル離れた場所から、数百枚のタグを一瞬でスキャン(一括読み取り)できます。
  • デメリット: 水分や金属に弱く、それらが近くにあると極端に読み取り率が下がります(対策用の特殊タグが必要)。

4. マイクロ波帯

かつてはETCなどで検討されましたが、現在はUHF帯に主流が移りつつあります。

  • メリット: アンテナを非常に小さくできる。
  • デメリット: 直進性が強すぎて障害物に弱く、無線LAN(Wi-Fi)などと同じ帯域のため、電波干渉が起きやすい。

RFIDタグ情報量

世界標準規格(EPCglobal Gen2)では、タグのメモリは以下の4つの「バンク(領域)」に分かれています。

メモリ領域容量の目安役割
EPCメモリ96〜128 bit (12〜16バイト)最も重要。 個別の商品識別コード(シリアル番号)を入れる場所。
TIDメモリ48〜96 bit書き換え不可。 チップ製造メーカーが設定した「世界に一つだけの製造番号」。
Userメモリ0bit 〜 数kバイトユーザーが自由に使える予備領域。製造日や賞味期限などを入れる。
Reserved64 bitロック用パスワードや、タグを無効化(Kill)するためのパスワード。

コメント