「RFID」とはどんなシステム？メリットから導入方法まで詳しく紹介

RFIDとは「タグ（ICタグ）」と「読み取り装置」の間に電磁波を交信させて、情報を読み取ったり、情報を書き換えたりするシステムです。

さまざまなログデータが数値化されるECサイトでは、人気のある商品などの販売分析は可能ですが、実店舗となるとなかなかデータ収集に苦戦する場面があります。 そんな時に活躍するのがRFIDです。実際の店舗でもWebと同じような分析・販売促進を行うことが可能となります。

今回は、RFIDの基本情報や導入するメリットについて詳しく解説します。企業の倉庫管理や実店舗の運営にRFIDの導入を検討している方であれば、当コンテンツをぜひご参考ください。

 

目次

 

 

 

1.「RFID」とは？

 

RFIDとは「Radio Frequency Identification」の略で、商品などに電子情報（名前、価格、製造年月日など）を入力している「RFIDタグ」を貼り付けて、読み込み装置の「RFIDリーダライタ」で電子情報を読み込むシステムです。無線電波を用いているので、接触することなく読み込みができます。さらにRFIDは情報の「入力」、「消去」、「書き換え」まで行うことが可能です。

よりわかりやすく言えば、「離れた場所から情報の読み取りや書き込みができるシステム」という認識でも良いでしょう。

実際にRFIDが導入されている身近なものとしては、交通系ICカードや、高速道路で使われるETCカード、車のスマートキー、図書館の貸し出し管理などが挙げられます。最近では、大手回転寿司チェーンの店舗でもRFIDタグを皿の裏に貼って鮮度管理を行っていたり、アパレル店でのセルフレジに導入されたりしています。工夫次第でさまざまな用途に利用できるため、将来的な発展や普及が期待されるシステムです。

 

2.RFIDの仕組み

●RFIDタグの構造

RFIDタグは、データを記録できる「ICチップ」とデータの送受信を行う金属製の「アンテナ」が接続された構造になっています。ICチップとアンテナはセットでインレットと呼びます。インレットの周囲はシールラベルやプラスチックで保護されています。

 

●RFIDのシステムの仕組み

RFIDは、RFIDタグをRFIDリーダライタなどの機器で読み取ることで成り立つシステムです。

実際の通信の流れは以下の通りです。

1. RFIDリーダライタがRFIDタグに電波を発信
2. RFIDタグのアンテナが電波を受信し、RFIDタグに電気が流れて内部のICチップが起動
3. RFIDタグ内にあるICチップのデータがアンテナから送信
4. RFIDリーダライタがデータを受信
5. RFIDリーダライタの制御コントローラーを介して、ソフトウェアやアプリケーションでデータ処理が行われる

 

3.RFIDの種類

●周波数による分類

	LF帯	HF帯	UHF帯	マイクロ波
周波数	～135KHz	13.56MHz	860～960MHz	2.45GHz
通信方式	電磁誘導	電磁誘導	電波	電波
特徴	・金属や水による影響を受けにくい	・LF帯に比べてアンテナの巻数が少なく済み、薄型・小型化しやすい	・他の周波数帯よりも安価で利用できる	・無線LANでも使用される周波数帯で、電波干渉のおそれがある

 

RFIDは4つの周波数帯に分かれていますが、通信方式に着目すると「電磁誘導」と「電波」の大きく2種類の方法で通信を行います。LF帯とHF帯は電磁誘導、UHF帯とマイクロ波は電波を利用する点が異なります。

 

電磁誘導

電磁誘導は、短波帯（HF帯）の周波数帯で発生する「磁界」を利用した交信方法です。通信距離はおよそ1メートルで、人体をはじめ、木材やコンクリート、ガラス、紙といった非伝導体や水の影響をさほど受けません。ラベル型をはじめ、コイン型やカード型、円筒型など、さまざまな形状があるのが特徴です。

 

電波

電波方式は、その名の通りデータをやり取りするために電磁波やマイクロ波を利用する方法です。電磁波は指向性や直進性が強いので。数メートルの通信ができる特徴があります。マイクロ波の場合、水による吸収や金属による反射などの影響が出やすいのが特徴です。通信方法こそ異なりますが、いずれも遠隔地から情報の読み書きを行うシステムである点に変わりありません。

 

●バッテリーの有無による分類

RFIDは周波数帯の他にも、RFIDタグのバッテリーの状況で3つの種類に分けられます。

 

パッシブタグ

RFIDタグ内にバッテリーは搭載しておらず、RFIDリーダライタの電波でICチップが作動するタイプです。サイズを小さくしやすくメンテナンスが不要のため、物流やアパレルでの在庫管理によく使われます。

 

アクティブタグ

バッテリー内蔵型のRFIDタグを使用するため、タグのサイズが大きく、価格も高めです。大規模倉庫での在庫管理や、温度センサーを用いた鮮度管理などで使用されます。

 

セミアクティブタグ

通常はパッシブタグと同様にバッテリーを使用しませんが、RFIDリーダライタの電波を受けると内蔵バッテリーが起動するタイプのRFIDタグです。誤検知が少ないため、入退室管理によく用いられます。

 

4.RFIDを導入するメリット・デメリット

メリット	複数のタグを一括読み取りでき、作業時間を短縮しやすい
	位置や距離に関係なく読み取りができる
	タグは箱の中でも汚れていても読み取り可能
	データ容量が大きく書き換えも可能
	不正な複製が困難でセキュリティが高い
	小型で耐久性に優れる
デメリット	導入コストが発生しやすい
	通信エラーが発生することもある

 

以下では、倉庫管理や商品販売などを例に、RFIDを導入するメリットとデメリットについて紹介しましょう。

 

●RFIDのメリット

メリット①：複数のタグを一括読み取りでき、作業時間を短縮しやすい

かつては荷物のタグや商品のバーコードを読み取る際に「1つずつスキャンする作業」が必要でした。ですが、この作業は1つずつ読み取るのに時間がかかるうえ、時には「読み取り漏れ」が発生するケースも少なくありません。目視で管理するよりも効率性にこそ優れるものの、速度と確実性に劣る方法です。しかし、RFIDは電波を用いるため、商品のタグを一括スキャンすることが可能です。倉庫管理と商品販売のどちらにしても、大幅な時間短縮に繋がります。また、条件を設けて特定のタグだけ読み取ることもできるため、必要なアイテムを探し出すという用途でも使えます。

 

メリット②：位置や距離に関係なく読み取りができる

また、位置や距離に関係なくタグが読み取れるのも大きなポイントです。例えば、倉庫の荷物にバーコードを使用している場合、遠い所や高い所にある荷物を読み取るのは困難と言えます。しかし、RFIDでは遠くのタグも読み取れるため、わざわざ荷物の近くまで移動したり、脚立を使ったりする必要はありません。

 

メリット③：タグが箱の中でも汚れていても読み取り可能

おまけに、RFIDは箱の中に入っているタグも読み取り可能です。タグを読み取る際に箱を開ける手間が省けるため、スムーズに作業を進めることができるでしょう。このほか、タグが汚れていたり、テープが張り付いていたりしても、情報を読み取れます。タグの保存環境や使用環境に左右されないのも、RFIDの大きなメリットです。

管理をする手間が少なくなれば、人件費の削減やヒューマンエラーの減少にも繋げやすくなるでしょう。倉庫管理や商品販売などを行ううえで管理コストを節約したい企業担当者であれば、RFIDの導入を検討するのも良い方法です。

 

メリット④：データ容量が大きく書き換えも可能

バーコードや2次元コードなど比べて、より多くのデータを記録できる上、印刷された情報ではないため、RFIDリーダライタを使えばデータの書き換えも可能です。

 

メリット⑤：不正な複製が困難でセキュリティが高い

RFIDタグ内のICチップは複製が困難なため、入館証などのセキュリティの高い認証用途にも向いています。近年では不正なデータ取得や書き込みを防ぐ「相互認証処理」機能を持つ製品も開発されています。

 

メリット⑥：小型で耐久性に優れる

RFIDタグ内のインレットは保護されているため、振動や衝撃に強く、経年劣化しにくいのも特徴です。小型で加工しやすい素材のため、用途に合わせて防水加工や防塵加工も施せます。

 

●RFIDのデメリット

デメリット①：導入コストが発生しやすい

RFIDを利用するには、荷物や商品に「タグ（ICタグ）」が貼られている必要があります。企業によっても異なりますが、タグに必要な集積回路を作るコストは高額です。数多くの荷物や商品にタグを付けていては、導入コストの肥大化は避けられません。技術革新に伴い、将来的に安価なタグが普及する可能性こそありますが、仕組みが単純なバーコードと比べても導入コストの高さがRFIDの欠点です。

 

デメリット②：通信エラーが発生することもある

遮蔽物の影響を受けないRFIDといっても、電波が届かなかったり、タグそのものが故障していたりしては、情報をうまく読み込むことができません。バーコードよりも速度と確実性に優れる一方、100％の精度を担保できるわけではない点を留意しておきましょう。

 

5.RFIDにおける動向と活用事例

RFIDは当初、単価の安い商品1つひとつに貼り付けるのは難しいと言われていました。これは「タグが1個1,000円以上と高価」「無線タグが大型」といった理由があったからです。しかし、2000年代初頭に米国の大手スーパーチェーンがそれぞれの商品にICタグを付け、管理することを発表。その発表に伴い、RFIDの導入実験は次々に行われました。ICタグの単価も下がったため、現在では国内の小売店でも導入されています。

 

●大手アパレルチェーンのケース

国内外に展開するアパレルチェーンの中には、RFIDタグの導入や運用をしているケースが少なくありません。初期投資は数百億円とも言われていますが、導入したことで在庫管理時間を短縮できたそうです。以前は、「1つひとつの商品がどのぐらい作り終わっているのか」、「どれほどの数量の商品が、いつ届けられるのか」など、在庫数を把握するために倉庫や生産工場、店舗などで人が確認をしていました。そのため、チェック時間を要するだけでなく、エラーも発生していたそうです。しかし、RFIDを生産段階から付けたことで、商品数量や在庫場所がすぐに確認できるようになりました。在庫数のチェックと同時に在庫情報も各領域で共有可能になってエラーも大幅に減ったそうです。また、欠品数が減るといったメリットも得られたとのことです。

 

●コンビニチェーンのケース

国内のコンビニチェーンでも、RFIDの導入と運営に注力をしています。大手コンビニチェーンでは、RFIDの導入にあたって経済産業省主導によるRFIDを活用した実証実験を実施。RFIDを一部商品に貼り付け、商品在庫や消費期限の情報をリアルタイムに取得できるシステムを導入しました。消費期限が近づいている商品情報がLINEメッセージに届くだけでなく、LINEポイントがもらえる仕組みです。また、RFIDリーダ搭載レジに商品を置くと、価格が自動精算されます。このシステムが実用化すると、店員側のレジ作業が大幅に短縮されるだけでなく、お客さんがレジを待つ時間も少なくなるため、ストレスフリーで買い物できるでしょう。

 

●衣料品販売店のケース

衣料品を販売する実店舗でも、RFIDタグが導入されています。RFID導入前は、商品の棚卸を10人がかりで20時間かけて行っていたそうです。しかし、RFIDの導入後は3人で2時間以内に終えられるようになったとのこと。棚卸にかかるコストが30分の1以下になったことで、店舗の人件費削減がはかれただけでなく、コストの削減を実現しています。

 

6.RFIDの価格ってどれくらい？

ICチップの特許は米軍が取得しているため、RFID関連の特許に対して、1.5円を米国に払うことが定められています。そのため、国内では今後も単価1円以下になることは難しいという意見が出ています。2018年時点、日本でのICチップの最安値は約2～3円。本格的に国内導入する場合の初期設備投資には、およそ8,000億円が必要になるといわれています。

将来的な技術革新や普及に伴い、ICチップの価格は低下して行くと予測されますが、企業担当者であれば具体的な価格相場は知っておくと良いでしょう。将来的にRFIDの導入を検討する際に「どこにどのくらいの費用がかかるのか」が把握しやすくなります。

＜RFIDの導入にかかる主なコスト＞

・RFIDタグ：5～10円／1枚

・RFIDカード：5～10円／1枚

・RFIDプリンター：50万円前後／1台

・RFIDリーダライタ（ハンディ型・据え置き型）：20万円前後／1台

・RFIDリーダライタ（ゲート型）：数百万円ほど／1台

 

7.業務にRFIDを導入するには？

1. RFIDの仕組みや特徴を把握する
2. どの業務にRFIDが必要なのかを検討する
3. 導入するリーダライタとタグを選ぶ
4. トライアル（実証実験）
5. 運用開始

 

さて、実際に倉庫管理や商品販売にRFIDを導入するにはどうすれば良いのでしょうか。おおまかな手順は上記の通りですが、リーダライタやICタグを扱うメーカーには、RFID導入の手引きなどが掲載されています。加えて、カタログやパンフレットを通じてリーダライタやICタグの機能を把握できるので、導入する機器を検討する際に利用するのも手です。

なお、リーダライタやICタグを先に選んでも構いませんが、事前にRFID導入前のコストと、RFID導入後のコストは比較しておきましょう。RFIDに限らず、新しいシステムを導入する際は、コストの比較を行っておくことで「どのくらい費用を節約できるのか」が把握しやすくなります。

 

8.RFIDが普及しない理由

導入メリットの多いRFIDですが、実際に現場に導入している企業は2割ほどと言われています。実際に導入した企業にとっては利便性が納得されつつも、大きく波及しない大きな原因の一つが導入コストです。

RFIDタグの単価だけでなく、RFIDリーダライタなど必要になる機器の導入コストに懸念を示している企業が多いことがうかがえます。また、導入しても効率化するとは思えないとする意見も根強くあります。導入実験を進めることで効果を実感できるようになることが重要です。近年は、RFIDタグの価格も下落を始めているので、徐々に普及していくものと考えられます。

 

9.今後のRFIDについて

最後に、RFIDの将来性について紹介しましょう。経済産業省本館地下1階「ローソン丸の内パークビル店」・「ファミリーマート経済産業省店」・「ミニストップ神田錦町3丁目店」でRFIDタグの実証実験が行われました。

実験期間は2018年2月14日～23日の約2週間。RFIDを読み取れるハンディを使った検品や棚卸、無人レジで電子タグとキャッシュレス決済のデモストレーションを実施しています。この実験にはローソン、ファミリーマート、ミニストップのコンビニ業者だけでなく、江崎グリコやカルビー、UCC上島珈琲、東洋水産、ヤマザキ製パンなどが協力。加えて大日本印刷や物流、卸売事業者も関わりました。

実証実験を行うメリットは、複数の企業で在庫や出荷、販売情報を共有できることです。効率化におけるシステム構築を試すだけでなく、連携強化も期待できるため、メーカーの生産プランに活かせます。経済産業省は、コンビニエンスストアやドラッグチェーンでのRFID導入を、2025年を目安に可能にするよう動いている状況です。将来的な普及を見込んで、今からRFIDの導入を推し進めておくと良いでしょう。

今回は、RFIDの基本情報や導入のメリットについて詳しく紹介しました。

ICタグの価格が下がれば、企業でも導入がしやすくなる分、RFIDは業界を問わず広く普及して行くと予測されます。RFIDを制御するアプリを開発すれば、業務内容に合わせてRFIDのシステムを導入することも可能です。一方、RFIDは非接触ICや電波による通信など、高度な技術を使っているため、よほどのエンジニアを備えていない限りRFIDを制御するアプリ開発は困難です。

そのため、RFIDの制御システムを開発するのであれば、外部委託で開発をするのがおすすめです。外注を担うシステム会社は、企業ごとに得意な案件や扱えるプログラミング言語を掲載しているため、比較検討を吟味したうえでシステム会社を選びましょう。

 

 

 

 

 

■システム開発に関連した記事