無線周波数識別（Radio Frequency Identification）の定義

Radio Frequency Identification（無線自動認識／RFID）は、無線周波数を利用し、物体に取り付けたタグを自動識別・追跡する技術です。インターネット・オブ・シングス（IoT）の基盤技術として、RFIDは電磁結合や電磁伝播により非接触でデータ交換を実現し、対象の識別と情報収集を可能にします。従来のバーコードが持つ制約を克服し、厳しい環境下での動作、複数タグの同時認識、長距離読取、データの繰り返し書き換えを実現します。物流追跡、小売管理、高度交通システム、資産監視など幅広い分野で活用されています。

RFID技術の起源

RFID技術は第二次世界大戦期に端を発します。1948年、Harry Stockmanが「Communication by Means of Reflected Power」と題した論文を発表し、RFIDの原型となる概念を提唱しました。しかし、RFIDが商用化されたのは1970年代であり、集積回路やマイクロプロセッサ、通信ネットワークの発展がこれを後押ししました。

1980年代から1990年代にかけて、ISO/IEC 14443やISO/IEC 15693などの標準化が進み、世界共通のRFIDアプリケーション基盤が整備されました。

2003年にはWalmartと米国国防総省がRFID導入計画を発表し、産業界でのRFID応用が急拡大しました。それ以降、タグコストの低減や読取距離・精度の向上が進み、RFIDの普及を加速させています。

作動原理：RFID技術の仕組み

RFIDシステムは、以下の三つの主要コンポーネントで構成されます。

1. RFIDタグ：チップとアンテナで構成され、固有の識別情報を保持し物体に取り付けます。電源方式によって次の分類があります。

   • パッシブタグ：内蔵電源を持たず、RFIDリーダーが発する電磁波からエネルギーを得る。短距離での認識に適しています。
   • アクティブタグ：バッテリー内蔵で、長距離読取が可能です。
   • セミパッシブタグ：バッテリーを搭載しつつ、リーダーからの電磁波で通信を行うハイブリッド型です。

2. RFIDリーダー：無線周波数を発信し、タグから返される信号を受信してデータをバックエンドシステムへ送信する装置です。

3. バックエンドシステム：収集した情報を保存、分析、管理します。

ワークフローは、リーダーが特定周波数の無線を発信します。タグのアンテナが電磁波を受信し、チップが起動します。その後、タグが識別情報をリーダーへ送信します。リーダーが情報を受信・デコードし、データがバックエンドシステムに送信され処理されます。

RFID技術は、低周波（125-134KHz）、高周波（13.56MHz）、超高周波（860-960MHz）、マイクロ波（2.45GHz）など複数の周波数帯で動作します。それぞれ識別距離やデータ転送速度、用途が異なり、具体的な運用シーンに応じて選択されています。

RFID技術のリスクと課題

RFID技術は多くの利点を持つ一方、以下のリスクや課題に直面しています。

1. プライバシー・セキュリティ問題

   • 不正読取による情報漏洩リスク
   • タグ未破壊時の追跡・監視リスク
   • データ伝送時の盗聴リスク

2. 技術的制約

   • 金属や液体による信号干渉
   • タグ重複時の識別精度低下
   • 温度・湿度など環境要因による読取性能への影響

3. 標準化課題

   • 世界的な周波数割り当ての不統一
   • 国・地域ごとの規制差
   • 複数標準の共存による相互運用性問題

4. コスト面課題

   • 継続的な価格低下にもかかわらず、大規模導入時のコスト圧力
   • システム統合・保守に長期投資が必要

これらの課題に対し、業界は暗号認証技術、破壊型タグ、衝突防止アルゴリズム、標準統合ソリューションの開発を進めている。RFIDシステムのセキュリティ・信頼性・経済性向上を目指している。

IoTの基盤技術として、RFIDはサプライチェーン管理や小売体験、資産追跡など多様な分野に変革をもたらしています。技術の成熟とともに、人工知能やブロックチェーンなど新技術との融合が進み、応用範囲が拡大しています。セキュリティや標準化の課題は残るものの、RFID技術は継続的なイノベーションと規制整備によって着実に障壁を克服しています。今後は、より小型・低コスト・高機能なRFIDソリューションが物理世界とデジタル世界をつなぐ架け橋となり、スマートシティやインテリジェント製造分野において具体的な技術基盤として機能します。