รู้จักกับเทคโนโลยี RFID เบื้องต้น 03/04/60

What’s RFID ? RFID – Radio Frequency Identification: The use of radio communications to identify a physical object A subset of general field of Auto-ID: Examples are barcode, Biometric, Smart card... 03/04/60 2

Elements of RFID System Tag Also known as ‘transponder’ Normally attached to an identified object Contains (at least) an ID number Reader Also known as ‘interrogator’ Read/Write data into a tag Provides interface to computer/ network Reader Antenna Tag Computer IC (Integrated Circuit) 03/04/60 3

RFID vs. Bar Code Barcode is line-of-sight technology. Barcode labels must be visible to the scanner. RFID doesn’t require line-of-sight. RFID tags can be read as long as they are within range of a reader. RFID identifies a unique item. Barcodes identify only the manufacture and product code, not the unique item. 03/04/60 4

How RFID systems work ? RFID tag gets into reading device's electromagnetic field. Tag receives the signal which energizes the passive tag Tag transmits the data stored in the IC in return Reader passes the information to the host system 03/04/60 5

Types of RFID Passive vs. active Frequencies band used RFID performance and applications are determined by several key distinctions: Passive vs. active How is the transponder powered? Frequencies band used Low vs. high frequency Communications protocols Proprietary vs. standard-compliant Read-only vs. read/write 03/04/60 6

Active Tag But ……. expensive Radio transmitter with battery long range (up to 30 m) limited lifetime (battery) range independent of environment battery UHF Active tag (APCS) But ……. expensive 03/04/60 7

HF Passive tag (RVB System) No battery short range (up to 1.2 m) unlimited lifetime (no battery) range dependent of environment HF Passive tag (RVB System) But ……. inexpensive 03/04/60 8

RFID for Item Management Target Frequencies 125kHz, 134 kHz 13.56 MHz 2.45 GHz 915 MHz 6.8 MHz 433 MHz 5.8 GHz 10 kHz 100 kHz 1 MHz 10 MHz 100 MHz 1 GHz 10 GHz 03/04/60 9

LF: 125/134 KHz Advantages: Penetrates water and tissue readily Penetrated thin layers of non-ferrous metal Simple, inexpensive IC technology Disadvantages: Short read range Comparable to antenna size, typically< 0.5 meter (relatively) expensive transponder Coil with 10’s or 100’s of turns, optional ferrite core US$3 to $8 typ. For animal applications Low data rates Limited by modulation bandwidth(<<carrier freq.) Typically around 1-4 Kbps Typical applications: Animal tracking Access control Vehicle immobilizers Wavelength LF : 2140 m, HF : 22 m, UHF : 33 cm, Microwave : 12.2 cm 03/04/60 10

HF: 13.56 MHz Advantages: Disadvantages: Typical applications: Limited water penetration Simple, small transponder 3-8 turn coil, can be made lithographically Compatible with credit-card format Simple, inexpensive IC technology Disadvantages: Short read range Comparable to antenna size, typically<1.5 m Data rates 10-100 Kbps typical Typical applications: Item/ low-cost asset tagging Smart cards E-passport Libraries Smart label 03/04/60 11

Railcar = รถร่าง UHF: 850-950 MHz Advantages: Disadvantages: Long range Up to 10 meters (passive), 30 meters(semi-passive), 300 meters (active) High data rates Up to 256 Kbps Disadvantages: Complex IC technology Complex propagation environment Unpredictable read results at range > 1 m Backscatter coupling Complex regulatory environment Typical applications: Supply chain management Case/pallet tags Baggage handling Railcar = รถร่าง 03/04/60 12

UHF/Microwave: 2.4 GHz Advantages: Typical applications: Long range Up to 3 meters (passive), 10 meters(semi-passive), 100 meters (active) High data rates Up to Mbps Smaller transponder Antenna on order of /2 = 6 cm Disadvantages: Complex IC technology Shorter range due to smaller antenna limited lifetime (Depend of battery) Backscatter coupling : Other RF devices can interfere with reader 2.45 GHz band heavily used worldwide Typical applications: E-toll correction Container tracking 03/04/60 13

UHF RFID Spectrum Allocation UHF Frequencies Europe: 865-869 MHz (Power limit @ 2W (e.r.p.*)) USA: 902-928 MHz (Power limit @ 4W (e.i.r.p.**)) Korea: 908.5–914 MHz (Power limit @ 4W (e.i.r.p.**)) Singapore: 866-869 & 923-925 MHz (Power limit @ 0.5W) Japan: 952-955 MHz (Power limit @ 0.02W (e.i.r.p.**)) Thailand: 920-925 MHz (Power limit @ 4W (e.i.r.p) ***) Reference: The 2nd Meeting of the APT Wireless Forum AWF-2/09(Rev.2) document * effective radiated power ** effective isotropic radiated power *** ประกาศคณะกรรมการกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ ลงในราชกิจจานุเบกษา เล่มที่ ๑๒๓ ตอนพิเศษ ๑๐ ง ลงวันที่ ๒๔ มกราคม ๒๕๔๙  Peirp = Perp * 1.64 03/04/60 14

รู้จักกับ RFID tag 03/04/60 15

RFID tag 1. Chip: holds information about the physical object to which the tag is attached. 2. Antenna: transmits information to a reader (e.g., handheld, warehouse portal, store shelf) using radio waves. 3. Packaging: encases the chip and antenna so that tag can be attached to physical object. 03/04/60 16

Tag Construction Formats Disks and coins 03/04/60 17

Glass housing Glass tubes of just 12-32 mm contain a microchip mounted upon a carrier (PCB) and a chip capacitor to smooth the supply current obtained. The transponder coil incorporates wire of just 0.03 mm thickness wound onto a ferrite core. 03/04/60 18

ID-1 format, contactless smart cards antenna microchip The ID-1 format familiar from credit cards and telephone cards (85.72 mm x 54.03 mm x 0.76 mm ± tolerances) is becoming increasingly important for contactless smart cards in RFID systems 03/04/60 19

Smart label The term smart label refers to a paper-thin transponder format. In transponders of this format the transponder coil is applied to a plastic foil of just 0.1 mm thickness by screen printing or etching 03/04/60 20

Other formats 03/04/60 21

Tag Cost Tag cost (HF) estimate c.2002 (US$): IC $0.25 Antenna $0.07 Assembly $0.05 Package $0.05 Test $0.05 TOTAL: $0.47 Current reported UHF tag costs, volumes of 1 M: Class 0, Symbol-Matrics: $0.30 to $0.040/each Class 1, Alien: $0.20/each Target: $0.05 US$0.01 each for IC, antenna, inlay, assembly, test Only feasible for volumes of billions Source: “RFID in the Real World” RFID University, Summer 2004 03/04/60 22

รู้จักกับ RFID Reader 03/04/60 23

RFID Reader Reader consists of: Options: Radio transmitter Radio receiver Interface to user or network host Options: Integral antenna Integral processor for local filtering/ aggregation Antenna multiplexer 03/04/60 24

Types of Reader Module (Chipset) OEM reader Industrial reader Portable reader 03/04/60 25

Reader Cost Fixed reader ‘street’ prices c.2004 Reader US$1,999 US$700 Unit Alien ALR-9780 AWID2010AR Matrics AR-400 SAMsys 9320 Reader US$1,999 US$700 US$2,495 US$4,300 Antenna US$200 US$395 US$150 Cables & Multiplexer US$95 US$350 US$55 Complete set (4 ant.) US$3,179 US$3,150 US$4,295 US$4,900 Source: Odin Technologies, reader benchmark, spring 2004; WJ Communications 03/04/60 26

Some RFID Hardware Companies Tags, cards, and labels: Alien Technologies Avery Dennison Checkpoint Systems Datalogic Fargo Electronics ID Systems Inc. Omron Corp. Philips Symbol Technologies Texas Instruments Intermec Readers/ Printers: Alien Technologies AWID Checkpoint Systems Datalogic Datamax Omron Printronix Samsys Symbol Technologies Texas Instruments Intermec Zebra Technologies 03/04/60 27

หลักการทำงานและเทคนิค การรับและส่งข้อมูล 03/04/60 28

Coupling Two different ways of energy and information transfer between reader and tag Inductive coupling (LF and HF) Backscatter coupling (UHF and Microwave) 03/04/60 29

Coding method for RFID 03/04/60 30

Modulation method for RFID ASK: Amplitude shift keying FSK: Frequency shift keying PSK: Phase shift keying Short/Middle wave Middle wave Middle wave 03/04/60 31

Anti-collision Ability to communicate with several transponders simultaneously Important in longer range readers Must be implemented in the silicon of the RFID device * HF < 100 tags/s, UHF up to 200 tags/s Reader 03/04/60 32

RFID Standard 03/04/60 33

Smart Card Standard 03/04/60 34

RFID Standard ISO 10536 (ISO SC17/WG8) - Close coupled cards Identification cards – contactless integrated circuit cards ISO 10536 (ISO SC17/WG8) - Close coupled cards ISO 14443 (ISO SC17/WG8) - Proximity cards ISO 15693 (ISO SC17/WG8) - Vicinity cards Animal Identification ISO 11784 (ISO TC 23/WG19) Radio-frequency identification of animals - code structure ISO 11785 (ISO TC 23/WG19) Radio-frequency identification of animals - technical concept ISO 14223 (ISO TC 23/WG19) Radio-frequency identification of animals - Advanced Transponders ISO: International Organization for Standardization http://www.RFID-handbook.de/RFID/standardization.html 03/04/60 35

ISO/IEC 18000 Series ISO has developed RFID standards for automatic identification and item management. This standard, known as the ISO 18000 series, covers the air interface protocol for systems likely to be used to track goods in the supply chain. They cover the major frequencies used in RFID systems around the world. The seven parts are: 18000–1: Generic parameters for air interfaces for globally accepted frequencies 18000–2: Air interface for 135 KHz 18000–3: Air interface for 13.56 MHz 18000–4: Air interface for 2.45 GHz 18000–5: Air interface for 5.8 GHz 18000–6: Air interface for 860 MHz to 930 MHz 18000–7: Air interface at 433.92 MHz 03/04/60 36

What is the EPC™? EPC™ is the business application of RFID technology to the supply chain. The EPC™ code uniquely identifies an object. It is embedded in an RFID tag attached to an object (item, cases, pallets, etc.). 016.37000.123456.100000000 Header EPC Manager Object Class Serial Number Like a license plate number to the Department of Motor Vehicles, the EPC number is your unique object identifier to the supply chain. This number allows you to share information within your company, to other plants and with various trading partners. Simply put, an EPC number allows you to have the visibility you need to accurately track items in your supply chain. Jim Petragnani, “EAN.UCC System Update,” PowerPoint Presentation, Aftermarket Council on Electronic Commerce, August `2, 2004. 03/04/60 37

Developed for the Consumer Packaged Goods (CPG) industry by MIT Auto-ID Center Uniform Code Council (UCC introduced bar code to retail and consumer products industries in the 1970s) Gillette Company Procter and Gamble many others. 03/04/60

EPC versus UPC EPC = Electronic Product Code next generation barcode coding scheme to electronically identify consumer goods vision: enable the automated, unique identification of tagged objects developed by EPCglobal (EAN, UCC) EPC consists of UPC + serial number UPC = Universal Product Code a unique code for every group of objects enables e.g. supermarkets to identify every product two bags of Nestlé Smarties have the same UPC 03/04/60

64 and 96 bit EPC tags have been defined Allows for unique IDs for 268 million companies Each company can then have 16 million object classes Each object can have 68 billion serial numbers assigned to it Example : EPC tag 03/04/60

The EPCglobal Network Standards and services used to support goods flow and inventory management through the supply chain 5 4 3 Presenter: To illustrate this slide, walk an industry specific item through the supply chain and highlight each component of the EPCglobal Network. Depending on the item, discuss track/trace, visibility into the supply chain and reductions in human error. This slide also spotlights how easy it is to share supply chain data with other plants and trading partners – even those on the other side of the world. 2 1 Tags on Pallets 03/04/60 Jim Petragnani, “EAN.UCC System Update,” PowerPoint Presentation, Aftermarket Council on Electronic Commerce, August `2, 2004. 41

Opportunities From Passive RFID Tagging Product Diversion Vendor-Managed Inventory Production Planning DC/Goods Receipt Put-Away Inventory Control and Storage Inventory Reduction Labor Efficiencies Throughput Increases Case Shrink Retail Out-of-Stock Demand Planning Supply Planning Subcontracting/Re-packer Visibility Pick, Pack & Ship Track & Trace Out-of-Stocks Store-Level Promotions and Pricing Enhanced Consumer Experience Safety Stock Reduction Unit/Item Shrink Pay-on-Scan Consumer Understanding Product R&D Aging/Quality Control High Low 6 months 5+ years Time to Implement Opportunities PALLET TAGGING CASE TAGGING ITEM TAGGING 03/04/60

RFID in Logistics ผู้ผลิต ผู้ขายส่ง ผู้ขายปลีก ผู้ซื้อ แหล่งวัตถุดิบ ข้อมูล 03/04/60 43

ความหมายของจัดการโลจิสติกส์ “ การจัดการ การเคลื่อนย้ายของสินค้า บริการ ข้อมูลและการเงิน ระหว่างผู้ผลิตและผู้บริโภค โดยต้องมีการวางแผน การปฏิบัติ และการควบคุมที่มีประสิทธิภาพ” — แปลจาก Council of Logistics Management 03/04/60 44

กิจกรรมโลจิสติกส์ที่เกิดขึ้น องค์ประกอบของการจัดการโลจิสติกส์ ข้อมูล และ การเงิน End User ผู้ผลิต ผู้ขายส่ง ผู้ขายปลีก ผู้ซื้อ แหล่งวัตถุดิบ กิจกรรมหลัก การขนส่ง การบริหารสินค้าคงคลัง การสั่งซื้อ การบริหารข้อมูล การบริหารการเงิน กิจกรรมโลจิสติกส์ที่เกิดขึ้น กิจกรรมเสริม การบริหารคลังสินค้า การดูแลสินค้า การจัดซื้อ การบรรจุหีบห่อ การบริหารอุปสงค์ Key Message: โลจิสติกส์ไม่ใช่เป็นเพียงแค่การเคลื่อนที่ของสินค้า แต่เป็นการไหลเวียนของทั้งข้อมูลและการเงิน ดังนั้นกิจกรรมโลจิสติกส์จึงไม่ใช่เป็นเพียงแค่การขนส่ง แต่เป็นการวางแผนและทำงานร่วมกันของทั้งห่วงโซ่อุปทาน 03/04/60

โลจิสติกส์มีความสำคัญต่อการเพิ่มมูลค่าสินค้าและบริการ Marketing Possession Product form “ ให้สินค้าถึงมือผู้บริโภคในเวลาและสถานที่ต้องการ” การเพิ่มมูลค่า เป็นกลไกสำคัญในการสร้างมูลค่าซึ่งทำให้เกิดศักยภาพด้านเวลาและสถานที่ Key Message: ความสำคัญของระบบโลจิสติกส์ Value Added Factor: การเพิ่มมูลค่าของสินค้าทำได้ 3 วิธีหลัก คือ การเปลี่ยนรูปแบบสินค้า การทำการตลาด และ ที่สำคัญคือมูลค่าด้านสถานที่และเวลา ซึ่งการบริหารระบบโลจิสติกส์ที่มีประสิทธิภาพจะทำให้ประเทศนั้นๆ สามารถเพิ่มมูลค่าของสินค้าได้ 03/04/60

ต้นทุนโลจิสติกส์ของประเทศไทย ประมาณการ Logistics cost / GDP ปี 2002 ~19% ~ 11% ต้นทุนโลจิสติกส์ของไทยยังสูง ~ 9% ~ 7% ที่มา : สัมมนาของสภาที่ปรึกษา และ สศช.. * สถาบันวิจัยและให้คำปรึกษาแห่งมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ 03/04/60

ปัญหาในการพัฒนาระบบโลจิสติกส์ของไทย กฎหมายน้ำหนักและความสูงรถบรรทุก กฎหมาย วิธีปฏิบัติเกี่ยวกับพิธีศุลกากร กฎหมายที่เอื้อต่อการประกอบธุรกิจโลจิสติกส์ กฎหมายไม่สนับสนุนธุรกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ปัญหาด้านกฎหมาย การขนส่งในปัจจุบันเน้น Mode ที่มีต้นทุนสูง และขาดการส่งเสริม Mode ที่มีต้นทุนต่ำ ขาดจุดเชื่อมต่อระหว่าง Mode ทำให้ต้นทุนสูงขึ้น ขาดโครงสร้างพื้นฐานที่เหมาะสม เช่น ไม่มีรางคู่ ขาดจุดกระจายสินค้า เป็นต้น ปัญหาด้านโครงสร้างพื้นฐาน ขาดกำลังคนด้านโลจิสติกส์ที่มีประสิทธิภาพ ผู้บริหารขาดความรู้ความเข้าใจ ขาดหลักสูตรอบรม และอาจารย์ผู้สอน ขาดการจัดทำมาตรฐานบุคลากร ปัญหาบุคลากรโลจิสติกส์ ขาดองค์ความรู้ด้าน Strategic Benefit ของ IT ข้อมูลไม่มีมาตรฐาน ไม่สามารถใช้วางแผน โครงสร้างพื้นฐานด้าน IT ไม่มีประสิทธิภาพ ขาดบุคลากรที่มีความรู้ด้าน IT ปัญหาด้านเทคโนโลยีและฐานข้อมูล ขาดความรู้ความเข้าใจที่จำเป็นต่อการดำเนินงาน ซอฟแวร์เฉพาะด้านที่ใช้มีราคาสูง ไม่สามารถเข้าถึงแหล่งเงินทุนจากธนาคาร ปัญหาด้านผู้ให้บริการด้านโลจิสติกส์ 03/04/60

ตัวอย่างการนำ RFID ไปใช้ในด้านโลจิสติกส์ ในประเทศไทย 03/04/60 49

บริษัทเวสเทิร์น ดิจิตอล (ประเทศไทย) จำกัด ตามที่ทางกรมศุลกากรได้มีนโยบายในการนำ RFID E-Seal ไปใช้ในเขต Free Zone โดยให้ตู้คอนเทนเนอร์ทุกตู้ติด Electronic Seal (E-Seal) ทั้งหมด และให้มีการใช้ EDI (Electronic Data Interchange) เพื่อรับส่งข้อมูลสำหรับการนำเข้า และส่งออก ให้แล้วเสร็จในปี 2008 เพื่อให้กรมศุลกากรสามารถตรวจสอบสินค้าที่อยู่ในตู้คอนเทนเนอร์ได้อย่างสะดวก และ รวดเร็ว 03/04/60

ซิเมนต์ไทยโลจิสติกส์ จำกัด บริษัทเป็นหนึ่งในผู้ให้บริการโลจิสติกส์รายใหญ่ของประเทศไทย และเป็นหนึ่งบริษัทในเครือปูนซิเมนต์ ไทย ที่มุ่งมั่นเป็นองค์กรแห่งนวัตกรรม ล่าสุดประสบความสำเร็จอย่างมากในการนำเอาเทคโนโลยีอาร์ เอฟไอดี มาใช้ในการจัดการรถบรรทุกของซัพพลายเออร์ เพื่อแก้ไขปัญหาด้านเอกสารจำนวนมากและ เพิ่มประสิทธิภาพในการขนส่ง    03/04/60

บริษัท ยูโรไทร์ จำกัด เนื่องจากในปัจจุบันรถที่จดทะเบียนใช้ในการขนส่งประมาณ 848,843 คัน ในปี พ.ศ. 2549 โดยต้นทุนการขนส่งหลักที่ สูงขึ้น คือ 1 น้ำมัน อันดับ 2 ยาง โดยมีมูลค่าของต้นทุนของยางสูงถึง 1 พันล้านบาทต่อปี (คำนวณจากการใช้ยาง จำนวน 100,000 เส้น x ราคายาง 10,000 บาท) โดยบริษัทได้เล่งเห็นความสำคัญในการลดต้นทุนการใช้งานจึงได้นำเอา เทคโนโลยี RFID มาประยุกต์ใช้ในการบริหารจัดการยางรถบรรทุก เพื่อขจัดปัญหาหมายเลขยางเลื่อนหาย หรืออยู่ใน ตำแหน่งที่มองไม่เห็น ยากต่อการตรวจสอบ และเพิ่มความรวดเร็วในการเก็บข้อมูลและลงข้อมูล เพิ่มประสิทธิภาพใน การใช้ยางรถอย่างคุ้มค่า ปลอดภัย UHF RFID Tie tag UHF RFID Reader handheld 03/04/60

Q & A http://www.rfid.or.th/rfid_contest2010 03/04/60