RFIDとは？仕組みや種類、バーコードとの違いをわかりやすく解説

RFIDとは

RFIDとは「Radio Frequency Identification」の略で、電波を利用してRFタグに記録された情報を非接触で読み書きする自動認識技術です。物流倉庫の棚卸や入出荷管理、店舗のセルフレジ、交通系ICカード、社員証による入退室管理など、幅広い場面で利用されています。

RFIDは、主に「RFタグ」「リーダライタ」「アンテナ」「情報を管理するシステム」で構成されます。リーダライタから送信された電波をRFタグが受信し、タグに記録された識別情報を返すことで、対象物を判別します。

RFタグは「ICタグ」「電子タグ」「無線タグ」「RFIDタグ」とも呼ばれます。シール型やカード型、耐熱型、金属対応型などがあり、取り付ける対象物や利用環境に応じて選びます。

RFIDの仕組み

RFIDでは、リーダライタとRFタグが電波を介して情報をやり取りします。一般的なパッシブ型RFIDの読み取りは、以下の流れで行われます。

１．リーダライタが電波を送信する

アンテナを通じて、周囲のRFタグに電波を送ります。

２．RFタグが電波を受信する

RFタグは受信した電波から動作に必要な電力を得ます。

３．RFタグが情報を返す

タグ内のICチップに保存されている識別情報をリーダライタへ送信します。

４．システムが情報を処理する

リーダライタが取得した情報を在庫管理システムなどへ送り、商品の特定や数量の集計を行います。

RFIDとバーコード・QRコード・NFCの違い

RFIDとバーコード、QRコード、NFCはいずれも情報を識別する技術ですが、読み取り方法や通信距離、適した用途が異なります。

RFIDタグの種類

RFIDタグにはさまざまな種類があり、主に「給電方式」「形状」「周波数帯」によって分類されます。読み取りたい距離や対象物の素材、利用環境などによって適したタグが異なるため、それぞれの特徴を理解して選定しましょう。

給電方式による種類

RFIDタグは、タグを動作させる電力の供給方法によって、パッシブタグ・アクティブタグ・セミアクティブタグの３種類に分けられます。

パッシブタグ

タグ自体に電池を搭載せず、リーダライタから送信される電波を利用して動作するタイプです。小型かつ比較的低価格で、在庫管理や棚卸、入出荷検品、店舗の商品管理などに広く使われています。一方、アクティブタグと比べると通信距離は短くなります。

アクティブタグ

タグ内部に電池を搭載し、自ら電波を発信するタイプです。通信距離が長く、広い倉庫や工場における資産・車両・作業員の位置管理などに適しています。ただし、パッシブタグよりも価格が高く、電池交換やタグの大きさも考慮する必要があります。

セミアクティブタグ

電池を内蔵していますが、リーダライタからの信号を受けたときに通信を開始するタイプです。セミパッシブタグとも呼ばれます。温度や湿度、衝撃などを記録するセンサー付きタグに用いられることがあり、食品や医薬品などの品質管理に適しています。

形状による種類

RFIDタグには、取り付ける対象物や利用場所に応じたさまざまな形状があります。

ラベル・シール型

紙やフィルム状の薄いタグで、商品や段ボール、パレットなどに貼り付けて使用します。大量に導入しやすく、物流や小売業における商品管理で広く活用されています。

カード型

社員証や会員証、入退室カードなどに利用されるタイプです。持ち運びやすく、個人認証や施設への入退室管理に適しています。

ハードタグ型

樹脂などで保護された耐久性の高いタグです。工具や機器、コンテナ、台車などに取り付けて繰り返し使用します。衝撃や水分、ほこりの影響を受けやすい現場にも適しています。

特殊環境対応型

金属対応タグや耐熱タグ、耐水タグなど、特定の環境に対応したタイプです。一般的なRFIDタグでは読み取りにくい金属製品や、温度・湿度の変化が大きい製造現場などで使用されます。

周波数帯による種類

RFIDタグは、通信に利用する周波数帯によっても分類されます。代表的なものは、LF帯・HF帯・UHF帯・マイクロ波帯の４種類です。

LF帯

通信距離は短いものの、水分や金属など周囲の環境による影響を比較的受けにくいタイプです。動物の個体識別や自動車のイモビライザーなどに利用されています。

HF帯

交通系ICカードや社員証、図書館の書籍管理などに利用される周波数帯です。近距離での読み取りに適しており、水分の影響も比較的受けにくい特徴があります。

UHF帯

数メートル離れた場所から複数のタグを一括で読み取れるため、物流倉庫の棚卸や入出荷検品、アパレル店舗の商品管理などに広く活用されています。ただし、金属や水分の影響を受けやすいため、利用環境に応じたタグ選定や事前検証が必要です。

マイクロ波帯

アンテナを小型化しやすく、高速通信に適した周波数帯です。一方で、障害物や水分、電波干渉の影響を受けやすいため、使用される場面は限定されます。

一般的な商品管理や棚卸では、低価格で一括読み取りができるUHF帯のパッシブタグが多く利用されています。ただし、金属製品や液体を含む商品、屋外や高温環境で使用する場合は、対応する専用タグを選ぶ必要があります。

RFIDの特徴

RFIDの特徴は、バーコードでは対応しにくい場面でも読み取りができる点にあります。主な特徴は以下の4つです。

複数のタグを一括で読み取れる

一定範囲内にあるRFタグをまとめて読み取れます。棚卸やピッキングにかかる時間を短縮でき、数え漏れの防止にもつながります。

タグとの距離が離れていても読み取れる

通信距離は数メートルから数十メートルに及びます。高所の商品も脚立を使わずに確認でき、作業時の安全を確保できます。

タグが箱の中に入っていても読み取れる

箱を開けずに、中にあるRFタグの情報を取得できます。開梱の手間がなくなり、商品の紛失や破損のリスクも軽減します。

タグが汚れていても読み取れる

電波で情報を送受信するため、タグ表面の汚れに影響されません。粉じんや水濡れが起きやすい現場でも運用しやすくなります。

複数のタグを一括で読み取れる

従来のバーコードの場合、リーダーで一つずつ情報を読み取る必要がありました。そのため、手作業でカウントするよりも効率はよいものの、商品数が多いと大きな負担になってしまいます。

しかし、RFIDであれば一度に複数のタグ情報が読み取れます。したがって、従来の方法と比較するとピッキングや棚卸業務にかかる時間を大幅に短縮可能です。従来のバーコードによる運用と比較すると、１／10ほどの時間で業務が完了した事例もあります。

また、一つずつカウントしていた場合であれば、どうしても数え漏れなどのミスが発生してしまいます。一方、一定範囲のRFタグを一括で読み取れれば、カウント漏れなどのミスも削減可能です。担当者の業務負担も大幅に減るため、人材不足が課題の企業にもおすすめです。

タグとの距離が離れていても読み取れる

従来のバーコードは通信距離が非常に短いため、リーダーで読み取るには商品に近づく必要がありました。高所の商品を検品するときには落下などのリスクが発生します。

しかし、RFIDの通信距離は数メートルから数十メートルまでにも及ぶため、脚立を使わずに読み取ることが可能です。担当者が高所で作業する必要がなく、安全を確保できます。また、担当者が移動したり商品を手元に引き寄せたりする手間もないため、作業効率が向上します。

タグが箱の中に入っていても読み取れる

商品のタグやバーコードが箱の中に入っているケースもあります。従来の方法であれば、一つひとつ箱を開けてバーコードを読み取らなければなりません。商品や納品形態によっては非常に手間がかかるでしょう。

RFIDであればRFタグが箱の中にあっても情報が読み取れます。商品の数も同時にカウントできるため、作業効率の大幅な改善が可能です。箱を開けて取り出す作業がなくなることにより、紛失や破損のリスクも軽減するでしょう。

タグが汚れていても読み取れる

基本的にバーコードは、バーとスペースの間隔を読み取ることで情報を取得します。したがって、読み取り面が汚れているとリーダーで読み取れません。この場合、表記されている数字を手入力する必要があります。

一方、RFIDはアンテナを用いて情報の送受信を行うため、タグの表面が汚れていても問題ありません。したがって、作業環境が悪いケースなど、タグが汚れる可能性がある場合などに活躍してくれるでしょう。

RFIDを導入するデメリット・注意点

RFIDは棚卸や入出荷作業の効率化に役立つ一方、導入費用や読み取り精度、既存システムとの連携などに注意が必要です。導入前に利用環境や業務フローを確認し、実証実験を行ったうえで運用方法を設計しましょう。

タグやリーダライタの導入費用がかかる

RFIDを導入するには、RFタグやリーダライタ、アンテナなどを用意する必要があります。さらに、管理ソフトウェアの利用料や既存システムとの連携費用、設置工事費が発生する場合もあります。対象商品や拠点数が多いほど費用が膨らみやすいため、削減できる作業時間や人件費を試算し、費用対効果を確認することが大切です。

金属や水分の影響を受けることがある

RFIDで使用する電波は、金属によって反射したり、水分に吸収されたりすることがあります。そのため、金属製品や飲料、食品などに一般的なRFタグを取り付けると、正しく読み取れない場合があります。対象物に応じて金属対応タグを選ぶほか、タグの取り付け位置やアンテナの配置を調整しましょう。

タグの向きや重なり方によって読み取り精度が変わる

RFタグとアンテナの向きや距離、商品同士の重なり方によっては、読み取り精度が低下することがあります。タグを大量に一括で読み取る場合でも、必ずすべての情報を取得できるとは限りません。実際の利用環境でテストを行い、タグの貼付位置やアンテナの数、電波出力を調整する必要があります。

意図しないタグまで読み取る可能性がある

RFIDは一定範囲内にある複数のタグを一括で読み取れる反面、隣接する棚や通過中の商品など、対象外のタグまで読み取る場合があります。誤った在庫情報が登録されないように、読み取り範囲を限定したり、アンテナの向きや出力を調整したりする対策が必要です。

既存システムとの連携が必要になる

RFIDで読み取った情報を在庫数や入出荷履歴へ反映するには、在庫管理システムや倉庫管理システムなどとの連携が必要です。既存システムの仕様によっては、追加開発やデータ形式の変更が発生する可能性があります。導入前に連携方法や対応範囲、開発費用を確認しましょう。

RFIDで効率化できる業務・活用例

RFIDは、物流や小売、製造、医療、オフィスなど幅広い分野で活用されています。複数のタグを一括で読み取れるため、手作業による確認や入力を減らし、業務の効率化やミスの防止につなげられます。

棚卸・在庫管理

商品や資材にRFタグを取り付けることで、棚や保管場所にある在庫をまとめて読み取れます。バーコードのように一つずつ確認する必要がないため、棚卸時間を短縮できるほか、数え間違いや記録漏れの削減にもつながります。

入荷・出荷検品

入荷した商品や出荷予定の商品を一括で読み取り、伝票や受注データと照合できます。商品の種類や数量を短時間で確認できるため、検品作業の負担を軽減し、誤出荷や数量間違いの防止に役立ちます。

商品の所在管理

商品や資産の移動履歴を記録することで、現在どこにあるのかを把握しやすくなります。倉庫や店舗内での商品探しにかかる時間を減らせるほか、紛失や置き忘れの早期発見にもつながります。

生産工程・トレーサビリティ管理

原材料や部品、完成品にRFタグを付けることで、製造から出荷までの工程を追跡できます。いつ、どこで、どの工程を通過したかを記録できるため、進捗管理や品質管理、不具合発生時の原因特定に役立ちます。

賞味期限・消費期限の管理

食品などのRFタグに賞味期限や消費期限の情報を登録すれば、期限が近い商品を効率よく抽出できます。先入れ先出しの徹底や廃棄ロスの削減につながり、店舗や倉庫における食品管理を効率化できます。

店舗レジ・セルフレジ

購入する商品をまとめて読み取れるため、一つずつバーコードをスキャンする必要がありません。会計時間の短縮やレジ待ちの緩和につながるほか、セルフレジの操作負担も軽減できます。

備品・工具・医療機器の管理

社内備品や工具、医療機器などにRFタグを付けることで、貸出状況や保管場所を把握できます。棚卸や返却確認を効率化できるほか、紛失や持ち出しの防止にも役立ちます。

入退室管理

社員証や入館証にRFIDを活用すれば、カードをリーダーに近づけるだけで本人確認ができます。入退室履歴を自動で記録できるため、セキュリティ管理や勤怠管理の効率化にもつながります。

RFIDを在庫管理や入出荷業務に活用する場合、取得したタグ情報を在庫データへ反映できる物流管理システムと連携すると、より効率的に運用できます。「自社に合う物流管理システムを診断してみたい」、「どんな観点で選べばいいかわからない」という方向けの診断ページもあります。
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RFIDの導入事例

最後にアパレルメーカーにおけるRFIDの導入事例を紹介します。

■導入背景

自社で販売する大量のアパレル製品を効率的に管理できていないことに問題意識を抱いていた。サプライチェーンの多くの工程に無駄が生じていたため、全体の改善を図る目的でRFIDの導入に至る。

■導入の成果

生産段階で全商品の下げ札に使い捨てRFIDタグを埋め込んだ。その結果、物流工程で業務が効率化しコストカットを実現。さらに「どこにどの商品がいくつあるのか」を常に把握できる環境を構築した。店舗業務も効率化し、検品や棚卸だけでなくレジの待ち時間も大幅に削減できた。

RFIDの導入で業務を効率化しよう！

RFIDとは電波を用いて非接触でデータの読み書きをする自動認識技術です。手作業ではミスが発生しやすい場面でも、RFIDを導入することで業務改善や効率化を実現しやすくなるでしょう。ぜひ導入をご検討ください。なお、物流管理の効率化には「物流管理システム」がおすすめです。以下の記事も参考にしてみてください。