Giao thức RFID là gì? Cách hệ thống RFID giao tiếp trong kho và sản xuất

Mục lục nội dung

Giao thức RFID là gì?

Giao thức RFID (RFID protocol) là bộ quy tắc quy định cách đầu đọc RFID và thẻ RFID giao tiếp với nhau, bao gồm cách truyền dữ liệu, mã hóa tín hiệu, chống xung đột thẻ và xác thực thông tin. Nói đơn giản, giao thức RFID chính là “ngôn ngữ” giúp đầu đọc và thẻ hiểu nhau. Nếu hai thiết bị không dùng cùng giao thức, chúng sẽ không thể trao đổi dữ liệu.

Trong công nghiệp hiện nay, giao thức phổ biến nhất là EPCglobal Class 1 Gen2 (ISO/IEC 18000-6C). Chuẩn này được dùng rộng rãi trong quản lý kho, logistics và bán lẻ toàn cầu.

Tóm tắt nhanh

Giao thức RFID là tập hợp quy tắc giao tiếp giữa đầu đọc và thẻ RFID. Chuẩn phổ biến nhất hiện nay là EPC Gen2 (ISO 18000-6C), được dùng trong quản lý kho và chuỗi cung ứng.

RFID protocol hoạt động như thế nào?

Một hệ thống RFID sử dụng mô hình Reader-Talks-First. Điều này có nghĩa là đầu đọc luôn khởi tạo giao tiếp trước, sau đó thẻ RFID mới phản hồi.

Quy trình cơ bản gồm 4 bước:

Đầu đọc phát sóng RF để kích hoạt thẻ RFID.
Thẻ RFID nhận năng lượng từ sóng này (đối với thẻ passive).
Thẻ phản xạ tín hiệu trở lại bằng phương pháp backscatter.
Đầu đọc giải mã dữ liệu và gửi về hệ thống phần mềm.

Trong các hệ thống UHF hiện đại, đầu đọc có thể quét hàng trăm thẻ mỗi giây, giúp kiểm kê kho cực nhanh.

Ví dụ thực tế
Trong kho logistics: pallet đi qua cổng RFID, đầu đọc phát tín hiệu, hàng trăm thẻ trên pallet phản hồi, hệ thống WMS cập nhật tồn kho ngay lập tức

RFID hoạt động theo mô hình đầu đọc khởi tạo giao tiếp. Thẻ nhận năng lượng từ sóng RF và phản xạ dữ liệu về đầu đọc thông qua kỹ thuật backscatter.

Những giao thức RFID phổ biến hiện nay là gì?

RFID không chỉ có một giao thức. Mỗi dải tần số tem RFID thường gắn với các chuẩn khác nhau. Có 03 nhóm giao thức RFID phổ biến gồm:

UHF EPC Gen2 (ISO 18000-6C) cho logistics
HF RFID (ISO 14443 / 15693) cho thẻ và NFC
LF RFID (125 kHz) cho nhận dạng và kiểm soát truy cập.

EPCglobal Gen2 (ISO 18000-6C)

Đây là chuẩn RFID UHF phổ biến nhất thế giới. Chuẩn này được phát triển để giúp các doanh nghiệp trong chuỗi cung ứng sử dụng cùng một hệ thống RFID tương thích toàn cầu. Các tập đoàn lớn như Walmart, Amazon và Decathlon đều sử dụng chuẩn này cho quản lý tồn kho.

Thông số chính:

Tần số: 860–960 MHz
Khoảng cách đọc: 1–15 m
Tốc độ đọc: hàng trăm thẻ/giây
Ứng dụng: kho bãi, logistics, bán lẻ

HF RFID (ISO 14443 và ISO 15693)

Giao thức HF hoạt động ở 13.56 MHz. Khoảng cách đọc thường dưới 1 mét.

Ứng dụng phổ biến: thẻ NFC, thẻ thanh toán, vé điện tử, thư viện.Your starter content here.

LF RFID (ISO 11784 / ISO 11785)

LF RFID hoạt động ở 125 kHz hoặc 134 kHz. Khoảng cách đọc thường chỉ vài cm đến vài chục cm.

Ứng dụng: nhận dạng động vật, kiểm soát truy cập, hệ thống chấm công.

Cơ chế truyền dữ liệu trong giao thức RFID

Trong hệ thống RFID, dữ liệu được trao đổi theo hai chiều giữa đầu đọc RFID và tem RFID.

Đầu đọc RFID gửi lệnh đến thẻ

Trước tiên, đầu đọc RFID phát sóng radio để giao tiếp với thẻ RFID. Sóng này vừa cung cấp năng lượng cho thẻ (đối với thẻ không pin), vừa gửi các lệnh điều khiển.

Một số lệnh phổ biến gồm:

Query – yêu cầu thẻ phản hồi
Select – chọn nhóm thẻ cần đọc
Read – đọc dữ liệu trong thẻ
Write – ghi dữ liệu mới vào thẻ

Nhờ các lệnh này, hệ thống có thể nhận diện và quản lý từng sản phẩm hoặc pallet.

Tem RFID phản hồi lại đầu đọc

Tem RFID không tự phát tín hiệu như thiết bị có pin. Thay vào đó, thẻ phản xạ lại sóng radio từ đầu đọc để gửi dữ liệu trở lại.

Nhờ cơ chế này, tem RFID: không cần pin, chi phí thấp, tuổi thọ sử dụng rất dài. Đây là lý do tem RFID thường được sử dụng trong quản lý kho, logistics và theo dõi tài sản.

Trong hệ thống RFID, đầu đọc gửi lệnh bằng sóng radio để kích hoạt thẻ. Thẻ sau đó phản hồi dữ liệu bằng cách phản xạ lại tín hiệu của đầu đọc. Nhờ vậy, thẻ RFID không cần pin và có thể sử dụng lâu dài với chi phí thấp.

Làm thế nào RFID đọc hàng nghìn thẻ cùng lúc?

Một câu hỏi thường gặp là: nếu rất nhiều thẻ RFID phản hồi cùng lúc thì có bị “nhiễu” hay không?

Thực tế, các hệ thống RFID hiện đại đã được thiết kế để tránh tình trạng này. Khi đầu đọc RFID quét thẻ, không phải tất cả thẻ đều phản hồi cùng một lúc.

Quy trình diễn ra như sau:

Đầu đọc RFID gửi tín hiệu yêu cầu các thẻ phản hồi.
Mỗi thẻ sẽ tự chọn một thời điểm ngẫu nhiên để gửi dữ liệu.
Đầu đọc điều chỉnh nhịp đọc để tiếp nhận lần lượt từng phản hồi.

Nhờ cách tổ chức này, các thẻ sẽ trả lời theo từng lượt rất nhanh, thay vì cùng lúc. Vì vậy hệ thống có thể đọc được hàng trăm hoặc hàng nghìn thẻ chỉ trong vài giây, ngay cả khi hàng hóa được đặt sát nhau trên pallet hoặc trong kho.

Cơ chế này đặc biệt hữu ích trong các hoạt động như: kiểm kê kho, quản lý pallet, theo dõi hàng hóa trên băng chuyền, kiểm tra hàng xuất nhập kho

RFID đọc được nhiều thẻ cùng lúc vì mỗi thẻ sẽ phản hồi vào một thời điểm khác nhau do hệ thống tự sắp xếp. Nhờ vậy đầu đọc có thể nhận dữ liệu của hàng nghìn thẻ nhanh chóng mà không bị nhiễu tín hiệu.

Mời bạn xem thêm : Hướng dẫn đầy đủ về tem RFID