Di Internet of Things, tag elektronik teknologi RFID membawa setara dengan objek yang memungkinkan untuk memiliki “identitas” virtual di jaringan. Informasi pada tag RFID dapat dibaca melalui pembaca RFID dan item yang dilampirkan pada tag dapat ditanyakan dan secara dinamis dilacak di jaringan secara real time, properti, karakteristik, dan informasi lainnya.
Apa Itu Teknlogi RFID
Radio Frequency Identification (RFID) adalah sejenis teknologi identifikasi otomatis yang melakukan komunikasi data dua arah non-kontak melalui frekuensi radio. Menggunakan frekuensi radio untuk membaca media perekaman ( tag elektronik atau kartu frekuensi radio). Ini dianggap sebagai salah satu teknologi informasi paling menjanjikan di abad ke-21 untuk mencapai tujuan mengidentifikasi objek dan pertukaran data.
Teknologi identifikasi frekuensi radio tidak menghubungi pertukaran informasi cepat dan teknologi penyimpanan melalui gelombang radio. Menggabungkan teknologi akses data melalui komunikasi nirkabel, dan kemudian terhubung ke sistem database untuk mencapai komunikasi dua arah non-kontak. Sehingga mencapai tujuan identifikasi, untuk pertukaran data. Sebuah sistem yang sangat kompleks terhubung secara seri.
Dalam sistem identifikasi, pembacaan, penulisan, dan komunikasi tag elektronik diwujudkan melalui gelombang elektromagnetik. Menurut jarak komunikasi, dapat dibagi menjadi medan dekat dan medan jauh. Oleh karena itu, metode pertukaran data antara perangkat baca/tulis dan tag elektronik secara bersamaan dibagi menjadi modulasi beban dan modulasi hamburan balik
Tahap Perkembangan Teknlogi RFID
- 1940-1950: Karena perkembangan dan kemajuan teknologi radar, teknologi RFID diturunkan,dan dasar teori RFID lahir pada tahun 1948.
- 1950-1960: Orang-orang mulai mengeksplorasi teknologi RFID, tetapi itu tidak melepaskan diri dari penelitian laboratorium.
- 1960-1970: Teori yang relevan terus berkembang dan sistem mulai digunakan dalam praktik teknis.
- 1970-1980: Teknologi RFID terus diperbarui, penelitian produk secara bertahap diperdalam, dan pengujian RFID mulai lebih dipercepat. Dan merealisasikan aplikasi ke sistem terkait.
- 1980-1990: Teknologi RFID dan produk terkait dikembangkan dan diterapkan di pasar dan ada berbagai bidang aplikasi.
- 1990-2000: Orang-orang mulai memperhatikan standarisasi RFID dan sistem RFID dapat dilihat di banyak bidang kehidupan.
- Setelah tahun 2000: orang umumnya menyadari pentingnya standardisasi. Jenis produk RFID semakin diperkaya dan dikembangkan. Apakah tag elektronik aktif, pasif atau semi-aktif mulai berkembang. Biaya produksi terkait semakin berkurang, dan bidang aplikasi secara bertahap meningkat.
Sekarang ini, teori teknis RFID telah diperkaya dan dikembangkan lebih lanjut. Orang-orang telah mengembangkan tag elektronik chip tunggal. Pembacaan tag multi-elektronik, teknologi RFID yang dapat dibaca dan ditulis secara nirkabel yang beradaptasi dengan objek bergerak berkecepatan tinggi. Produk terkait juga berkembang ke dalam kehidupan kita dan mulai digunakan secara luas.
Prinsip Kerja Teknlogi RFID
Prinsip kerja dasar teknologi RFID tidak rumit. Setelah tag memasuki pembaca, ia menerima sinyal frekuensi radio yang dikirim oleh pembaca. Kemudian akan mengirimkan informasi produk (Tag Pasif) yang disimpan dalam chip dengan energi yang diperoleh oleh arus induksi.
Atau tag secara aktif mengirimkan sinyal frekuensi tertentu (Tag Aktif). Pembaca membaca dan menerjemahkan informasi, dan mengirimkannya ke sistem informasi pusat untuk data terkait pengolahan.
Satu set lengkap sistem RFID terdiri dari tiga bagian pembaca dan tag elektronik, juga dikenal sebagai transponder dan sistem perangkat lunak aplikasi. Prinsip kerjanya adalah pembaca memancarkan energi gelombang radio dengan frekuensi tertentu untuk Rangkaian penggerak mengirimkan data internal.
Pembaca kemudian menerima dan menerjemahkan data secara berurutan dan mengirimkannya ke aplikasi untuk pemrosesan yang sesuai.
Dalam hal komunikasi dan metode penginderaan energi antara pembaca kartu RFID dan tag elektronik, dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu inductive coupling dan backscattering coupling.
Umumnya, RFID frekuensi rendah sebagian besar mengadopsi metode pertama. Sedangkan RFID frekuensi tinggi sebagian besar mengadopsi metode kedua.
Pembaca dapat berupa perangkat baca atau baca/tulis sesuai dengan struktur dan teknologi yang digunakan. Merupakan pusat kendali dan pemrosesan informasi dari sistem RFID. Pembaca biasanya terdiri dari modul kopling, modul transceiver, modul kontrol dan unit antarmuka.
Komunikasi half-duplex umumnya digunakan untuk bertukar informasi antara pembaca dan tag. Pembaca menyediakan energi dan waktu untuk tag pasif melalui kopling. Dalam aplikasi praktis, fungsi manajemen seperti pengumpulan, pemrosesan, dan transmisi jarak jauh dari informasi identifikasi objek dapat diwujudkan lebih lanjut melalui Ethernet atau WLAN.
Komponen Teknologi RFID
Sistem RFID lengkap terdiri dari tiga bagian yaitu pembaca, tag dan sistem manajemen data.
1. Teg Pembaca
Pembaca adalah perangkat yang membacakan informasi dalam tag, atau menulis informasi yang perlu disimpan oleh tag ke dalam tag. Tergantung pada struktur dan teknologi yang digunakan, pembaca dapat berupa perangkat baca/tulis, kontrol informasi sistem RFID, dan pusat pemrosesan.
Ketika sistem RFID bekerja, reader mentransmisikan energi frekuensi radio di suatu area untuk membentuk medan elektromagnetik. Ukuran area tergantung pada daya transmisi. Tag di area jangkauan pembaca dipicu, mengirim data yang tersimpan di dalamnya, atau mengubah data yang disimpan di dalamnya sesuai dengan instruksi pembaca.
Juga dapat berkomunikasi dengan jaringan komputer melalui antarmuka. Komposisi dasar pembaca biasanya meliputi antena transceiver, generator frekuensi, loop fase-terkunci, sirkuit modulasi, mikroprosesor, memori, sirkuit demodulasi dan antarmuka periferal.
- Antena transceiver: Mengirim sinyal frekuensi radio ke tag, dan menerima sinyal respons dan informasi tag yang dikembalikan oleh tag.
- Generator frekuensi: menghasilkan frekuensi operasi sistem.
- Phase -locked loop : membangkitkan sinyal pembawa yang dibutuhkan.
- Sirkuit modulasi : Sinyal yang dikirim ke tag dimuat ke dalam gelombang pembawa dan dikirim oleh sirkuit frekuensi radio.
- Mikroprosesor : membangkitkan sinyal yang akan dikirim ke tag, mendekode sinyal yang dikembalikan oleh tag, dan mengembalikan data yang didekodekan ke program aplikasi. Jika ini adalah sistem terenkripsi, operasi dekripsi diperlukan.
- Memori : menyimpan program dan data pengguna.
- Sirkuit demodulasi: mendemodulasi sinyal yang dikembalikan oleh tag dan menyerahkannya ke mikroprosesor untuk diproses.
- Antarmuka periferal: berkomunikasi dengan komputer.
2. Tag Elektronik Teknologi RFID
Tag elektronik terdiri dari antena transceiver, rangkaian AC/DC, rangkaian demodulasi, rangkaian kontrol logika, rangkaian memori dan modulasi.
- Antena transceiver: Menerima sinyal dari pembaca dan mengirim data yang diperlukan kembali ke pembaca.
- Rangkaian AC/DC: Energi medan elektromagnetik yang dipancarkan oleh pembaca digunakan untuk menyediakan daya yang stabil untuk rangkaian lain melalui keluaran rangkaian penstabil tegangan.
- Sirkuit demodulasi: lepaskan pembawa dari sinyal yang diterima dan demodulasi sinyal asli.
- Sirkuit kontrol logika : memecahkan kode sinyal dari pembaca, dan mengirim kembali sinyal sesuai dengan kebutuhan pembaca.
- Memori : lokasi dimana sistem beroperasi dan menyimpan data identifikasi.
- Sirkuit modulasi: Data yang dikirim oleh sirkuit kontrol logika dimuat ke antena dan dikirim ke pembaca setelah sirkuit modulasi.
Klasifikasi Teknologi RFID
Teknologi identifikasi frekuensi radio dapat dibagi menjadi tiga kategori menurut metode catu daya tag-nya, yaitu RFID pasif, RFID aktif dan RFID semi-aktif.
1. RFID Pasif
Di antara ketiga jenis produk RFID, RFID pasif adalah yang paling awal, paling matang, dan paling banyak digunakan. Dalam RFID pasif, tag elektronik melengkapi pertukaran informasi dengan menerima sinyal gelombang mikro yang ditransmisikan oleh pembaca RFID dan memperoleh energi melalui koil induksi elektromagnetik untuk memasok daya ke dirinya sendiri untuk waktu yang singkat.
Karena sistem catu daya dihilangkan, volume produk RFID pasif dapat mencapai urutan sentimeter atau bahkan lebih kecil. Strukturnya sendiri sederhana, biaya rendah, tingkat kegagalan rendah, dan masa pakai yang lama.
Tetapi jarak identifikasi efektif RFID pasif biasanya pendek,dan umumnya digunakan untuk identifikasi kontak dekat. RFID pasif terutama bekerja di pita frekuensi rendah 125KHz, 13.56MKHz, dll. Aplikasi khasnya meliputi: kartu bus, kartu ID generasi kedua, kartu makan kantin.
2. RFID Aktif
Munculnya RFID aktif tidak lama, tetapi telah memainkan peran yang sangat diperlukan di berbagai bidang. Terutama dalam sistem pengumpulan tol elektronik non-stop jalan raya.
RFID aktif didukung oleh catu daya eksternal dan secara aktif mengirimkan sinyal ke pembaca RFID. Volumenya relatif besar. Tetapi juga memiliki jarak transmisi yang lebih jauh dan kecepatan transmisi yang lebih tinggi.
Tag RFID aktif yang khas dapat menjalin kontak dengan pembaca RFID pada jarak 100 meter, dan kecepatan baca dapat mencapai 1.700 baca/dtk. RFID aktif terutama bekerja di pita frekuensi yang lebih tinggi seperti 900MHz, 2.45GHz, dan 5.8GHz, dan memiliki fungsi mengidentifikasi beberapa tag secara bersamaan.
Jarak jauh dan efisiensi tinggi dari RFID aktif membuatnya sangat diperlukan dalam beberapa aplikasi RFID yang membutuhkan kinerja tinggi dan jangkauan yang luas. [6]
3. RFID Semi-aktif
RFID pasif tidak memasok daya dengan sendirinya, tetapi jarak identifikasi efektif terlalu pendek. RFID aktif memiliki jarak identifikasi yang cukup jauh, tetapi membutuhkan catu daya eksternal dan berukuran besar. Dan RFID semi-aktif adalah produk kompromi untuk kontradiksi ini.
RFID semi-aktif juga disebut teknologi pemicu aktivasi frekuensi rendah. Dalam keadaan normal, produk RFID semi-aktif dalam keadaan dorman dan hanya mensuplai daya ke bagian tag yang menyimpan data. Sehingga konsumsi dayanya kecil dan dapat dipertahankan untuk waktu yang lama.
Ketika tag memasuki rentang identifikasi pembaca RFID, pertama-tama pembaca secara akurat mengaktifkan tag dalam rentang kecil dengan sinyal frekuensi rendah 125KHz untuk membuatnya bekerja dan kemudian mengirimkan informasi ke sana melalui gelombang mikro 2.4GHz.
Artinya, pertama-tama gunakan sinyal frekuensi rendah untuk penentuan posisi yang tepat, lalu gunakan sinyal frekuensi tinggi untuk mengirimkan data dengan cepat. Skenario aplikasinya yang biasa adalah dalam jangkauan besar yang dapat dicakup oleh sinyal frekuensi tinggi.
Beberapa pembaca frekuensi rendah ditempatkan di posisi yang berbeda untuk mengaktifkan produk RFID semi-aktif. Ini tidak hanya melengkapi penentuan posisi, tetapi juga mewujudkan pengumpulan dan transmisi informasi.
Fiture Teknologi RFID
Secara umum, teknologi RFID memiliki karakteristik sebagai berikut:
- Penerapan: Teknologi RFID mengandalkan gelombang elektromagnetik dan tidak memerlukan kontak fisik antara kedua pihak. Hal ini memungkinkan untuk membangun koneksi terlepas dari debu, kabut, plastik, kertas, kayu, dan berbagai rintangan, dan berkomunikasi secara langsung.
- Efisiensi: Kecepatan membaca dan menulis sistem RFID sangat cepat, dan proses transmisi RFID biasanya kurang dari 100 milidetik. Pembaca RFID frekuensi tinggi bahkan dapat mengidentifikasi dan membaca konten beberapa tag secara bersamaan, yang sangat meningkatkan efisiensi transmisi informasi.
- Keunikan: Setiap tag RFID adalah unik. Melalui korespondensi satu-ke-satu antara tag RFID dan produk, sirkulasi selanjutnya dari setiap produk dapat dilacak dengan jelas.
- Kesederhanaan: Tag RFID memiliki struktur sederhana, tingkat pengenalan tinggi, dan peralatan membaca sederhana. Terutama karena teknologi NFC secara bertahap dipopulerkan di smartphone, setiap ponsel pengguna akan menjadi pembaca RFID yang paling sederhana.
Kelebihan Dan Kekurangan Teknologi RFID
1. Kelebihan
- Teknologi identifikasi frekuensi radio dapat digunakan secara luas di banyak industri dan bidang, dan harus memiliki keunggulan.
- Dari segi bentuk eksternal, pembawa teknologi identifikasi frekuensi radio umumnya memiliki karakteristik tahan air, anti-magnetik, tahan suhu tinggi, dll, untuk memastikan stabilitas teknologi identifikasi frekuensi radio dalam aplikasi.
- Sejauh penggunaannya, RFID memiliki keunggulan dalam pembaruan data secara real-time, jumlah informasi yang disimpan, masa pakai, efisiensi kerja, dan keamanan. Identifikasi frekuensi radio dapat lebih mudah memperbarui data yang ada di bawah premis untuk mengurangi sumber daya manusia, material dan keuangan, membuat pekerjaan lebih nyaman.
- Teknologi identifikasi frekuensi radio menyimpan informasi berdasarkan komputer. Hingga beberapa megabita dan dapat menyimpan sejumlah besar informasi untuk memastikan kelancaran pekerjaan.
- Teknologi identifikasi frekuensi radio memiliki masa pakai yang lama. Selama penguna memperhatikan perlindungan saat menggunakannya, dapat digunakan kembali.
- Teknologi identifikasi frekuensi radio telah mengubah ketidaknyamanan pemrosesan informasi di masa lalu, dan menyadari penggunaan simultan dari beberapa target. Identifikasi sangat meningkatkan efisiensi kerja, dan identifikasi frekuensi radio juga dilindungi oleh kata sandi yang tidak mudah dipalsukan dan memiliki keamanan yang tinggi.
2. Kekurangan
- Kematangan teknis tidak cukup. Teknologi RFID telah ada untuk waktu yang singkat dan tidak terlalu matang dalam teknologi. Karena karakteristik retro-reflektif dari tag elektronik UHF RFID, sulit untuk menerapkannya pada logam, cairan, dan komoditas lainnya.
- Biaya tinggi. Dibandingkan dengan label barcode biasa, harga label elektronik RFID lebih tinggi daripada label barcode biasa.
- Keamanan tidak cukup kuat. Masalah keamanan yang dihadapi oleh teknologi RFID terutama dimanifestasikan dalam pembacaan ilegal dan perusakan berbahaya informasi tag elektronik RFID.
- Standar teknis tidak seragam.
