Identifikasi Frekuensi Radio ( RFID )

Pengertian dan Sejarah Identifikasi Frekuensi Radio ( RFID )

a.    Pengertian RFID

Identifikasi frekuensi radio, atau RFID, adalah istilah umum untuk teknologi yang menggunakan gelombang radio untuk secara otomatis mengidentifikasi orang atau benda dengan jarak jauh. Kartu atau Label RFID adalah sebuah benda yang bisa dipasang atau dimasukkan di dalam sebuah produk,hewan atau bahkan manusia dengan tujuan untuk identifikasi menggunakan gelombang radio. Label RFID berisi informasi yang disimpan secara elektronik dan dapat dibaca hingga beberapa meter jauhnya. Sistem pembaca RFID tidak memerlukan kontak langsung seperti sistem pembaca kode batang atau barcode.

Label RFID terdiri atas mikrochip silikon dan antena. Beberapa ukuran Label RFID dapat mendekati ukuran sekecil butir beras.

kartu yang pasif tidak membutuhkan sumber tenaga, sedangkan kartu yang aktif membutuhkan sumber tenaga untuk dapat berfungsi.

b.    Sejarah RFID

Pada tahun 1945, Léon Theremin menemukan alat mata-mata untuk pemerintah Uni Soviet yang dapat memancarkan kembali gelombang radio dengan informasi suara. Gelombang suara menggetarkan sebuah diafragma (diaphragm) yang mengubah sedikit bentuk resonator, yang kemudian memodulasi frekuensi radio yang terpantul. Walaupun alat ini adalah sebuah alat pendengar mata-mata yang pasif dan bukan sebuah kartu/label identitas, alat ini diakui sebagai benda pertama dan salah satu nenek-moyang teknologi RFID. Beberapa publikasi menyatakan bahwa teknologi yang digunakan RFID telah ada semenjak awal era 1920-an, sementara beberapa sumber lainnya menyatakan bahwa sistem RFID baru muncul sekitar akhir era 1960-an.......

Sebuah teknologi yang lebih mirip, IFF Transponder, ditemukan oleh Inggris pada tahun 1939, dan secara rutin digunakan oleh tentara sekutu di Perang Dunia IIuntuk mengidentifikasikan pesawat tempur kawan atau lawan. Transponder semacam itu masih digunakan oleh pihak militer dan maskapai penerbangan

Karya awal lainnya yang mengeksplorasi RFID adalah karya tulis ilmiah penting Harry Stockman pada tahun 1948 yang berjudul Communication by Means of Reflected Power (Komunikasi Menggunakan Tenaga Pantulan) yang terbit di IRE, halaman 1196–1204, Oktober 1948. Stockman memperkirakan bahwa "...riset dan pengembangan yang lebih serius harus dilakukan sebelum problem-problem mendasar di dalam komunikasi tenaga pantulan dapat dipecahkan, dan sebelum aplikasi-aplikasi (dari teknologi ini) dieksplorasi lebih jauh."

Paten Amerika Serikat nomor 3,713,148 atas nama Mario Cardullo pada tahun 1973 adalah nenek moyang pertama dari RFID modern; sebuah transponder radio pasif dengan memori ingatan. Alat pantulan tenaga pasif pertama didemonstrasikan pada tahun 1971 kepada Perusahaan Pelabuhan New York (New York Port Authority) dan pengguna potensial lainnya. Alat ini terdiri dari sebuah transponder dengan memori 16 bit untuk digunakan sebagai alat pembayaran bea.

Pada dasarnya, paten Cardullo meliputi penggunaan frekuensi radio, suara dan cahaya sebagai media transmisi. Rencana bisnis pertama yang diajukan kepada para investor pada tahun 1969 menampilkan penggunaan teknologi ini di bidang transportasi (identifikasi kendaraan otomotif, sistem pembayaran tol otomatis, plat nomor elektronik, manifest [daftar barang] elektronik, pendata rute kendaraan, pengawas kelaikan kendaraan), bidang perbankan (buku cek elektronik, kartu kredit elektronik), bidang keamanan (tanda pengenal pegawai, pintu gerbang otomatis, pengawas akses) dan bidang kesehatan (identifikasi dan sejarah medis pasien).

JENIS LABEL RFID

Ada tiga jenis label RFID: label RFID aktif, label RFID pasif, dan label RFID semi-pasif.

1.     Label RFID aktif biasanya lebih besar dan lebih mahal untuk diproduksi karena memerlukan sumber listrik. Label RFID aktif memancarkan sinyalnya ke pembaca label dan biasanya lebih andal dan akurat daripada label RFID pasif. Label RFID aktif memiliki sinyal lebih kuat sehingga dapat digunakan pemakaiannya di lingkungan yang sulit terjangkau seperti di bawah air, atau dari jauh untuk mengirimkan data.

2.      Label Pasif RFID tidak memiliki pasokan listrik internal dan bergantung pada pembaca RFID untuk mengirimkan data. Sebuah arus listrik kecil diterima melaluigelombang radio oleh antena RFID dan daya CMOS hanya cukup untuk mengirimkan tanggapan. Label Pasif RFID lebih cocok untuk lingkungan pergudangan di mana tidak ada banyak gangguan dan jarak yang relatif pendek (biasanya berkisar dari beberapa inci sampai beberapa meter). Karena tidak ada sumber daya internal, label pasif RFID lebih kecil dan lebih murah untuk diproduksi.

3.  Label Semi-pasif RFID mirip dengan label RFID aktif. Label semi-pasif RFID memiliki sumber daya internal, tetapi tidak memancarkan sinyal sampai pembaca RFID mentransmisikannya terlebih dahulu.

TIPE DAN FREKUENSI RFID

Ada 3 tipe tag RFID, aktif, semi-pasif dan pasif. RFID tag dapat berupa pasif, aktif atau pasif dibantu baterai. RFID pasif tidak menggunakan baterai , sedangkan yang aktif memiliki baterai on-board yang selalu memancar atau menjadi suar sinyal. Sebuah baterai pasif dibantu (BAP) memiliki baterai kecil di papan yang diaktifkan ketika di hadapan sebuah pembaca RFID.

Suatu RFID tag adalah sebuah benda kecil, misalnya berupa stiker adesif  yang dapat ditempelkan pada suatu barang atau produk. RFID tag berisi antena yang memungkinkan peralatan itu menerima dan merespon terhadap suatu query yang dipancarkan oleh suatu RFID transceiver. Kebanyakan RFID tag mengandung setidaknya dua bagian: satu adalah sebuah sirkuit terpadu untuk menyimpan dan pengolahan informasi, modulasi dan demodulasi sebuah frekuensi sinyal radio (RF) , dan fungsi khusus lainnya, yang lain adalah antena untuk menerima dan mengirimkan sinyal.

Pembaca (reader) RFID diklasifikasikan menjadi dua jenis: RFID tetap dan ponsel RFID . Jika pembaca membaca tag di posisi stasioner, hal itu disebut RFID tetap. Pembaca tetap adalah menetapkan zona interogasi tertentu dan menciptakan "gelembung" energi RF yang dapat dikontrol ketat. Hal ini memungkinkan area membaca sangat definitif pada saat tag masuk dan keluar dari zona interogasi. Di sisi lain, jika pembaca mobile ketika pembaca membaca tag, hal itu disebut ponsel RFID. 

Tag ini murah untuk diproduksi dan cukup kecil untuk disisipkan pada item apapun. Aktif dan semi-pasif tag bekerja pada baterai internal. Tag aktif menggunakan baterai untuk mengirim sinyal kepada pembaca, sedangkan tag semi-aktif tergantung pada alat pembaca dalam batas jangkauannya. Tag aktif dan semi-pasif, mengandung lebih banyak hardware dan karena itu lebih mahal. Tag ini digunakan untuk barang-barang mahal dan mampu menangkap data untuk jarak yang lebih jauh. Tag pasif bergantung sepenuhnya pada pembaca untuk sinyal. Sinyal untuk tag ini bisa mencapai jarak 20 kaki. Mereka lebih murah untuk memproduksi dan digunakan untuk item yang lebih murah. Sebuah botol shampo akan memiliki tag pasif, yang sekali pakai dengan botol shampo.

Ada tiga jenis penyimpanan data dalam tag RFID. Ini adalah baca-tulis, hanya membaca dan WORM (menulis pernah membaca berkali-kali). Data Sebuah tag read-write s dapat ditambahkan ke atau ditimpa. Baca tag hanya memiliki data yang hanya dapat dibaca, tidak ditambahkan atau ditimpa. Tag WORM dapat memiliki data tambahan tetapi tidak dapat ditimpa. Tag RFID(transfonder) akan mengenali diri sendiri ketika mendekteksi sinyal dari perangkat yang hanya dapat dibaca saja (Red only) dibaca dan ditulis (Read/Wtite) sekali tulis dan banyak baca (write once read many) juga tidak memerlukan kontak langsung maupun jalur cahaya untuk dapat beroperasi RFID dapat berfungsi pada berbagai variasi kondisi
lingkungan dan menyediakan tingkat integritas data yang tinggi.

RFID tag yang pasif tidak memiliki power supply sendiri. Dengan hanya berbekal induksi listrik yang ada pada antena yang disebabkan oleh adanya frekuensi radio scanning yang masuk, sudah cukup untuk memberi kekuatan yang cukup
bagi RFID tag untuk mengirimkan respon balik. Sehubungan dengan power dan biaya, maka respon dari suatu RFID yang pasif biasanya sederhanya, hanya nomor ID saja. Dengan tidak adanya power supply pada RFID tag yang pasif maka akan menyebabkan semakin kecilnya ukuran dari RFID tag yang mungkin dibuat.

Ada empat macam RFID tag yang sering digunakan bila dikategorikan berdasarkan frekuensi radio, yaitu:

o    low frequency tag (antara 125 ke 134 kHz)

o    high frequency tag (13.56 MHz)

o    UHF tag (868 sampai 956 MHz), UHF tag tidak bisa digunakan secara global, karena tidak ada peraturan global yang mengatur penggunaannya.

o    Microwave tag (2.45 GHz)

SISTEM DAN CARA KERJA RFID

Suatu sistem RFID dapat terdiri dari beberapa komponen, seperti tag, tag reader, tag programming station, circulation reader, sorting equipment dan tongkat inventory tag. Keamanan dapat dicapai dengan dua cara. Pintu security dapat melakukan query untuk menentukan status keamanan atau RFID tag-nya berisi bit security yang bisa menjadi on atau off pada saat didekatkan ke reader station. Kegunaan dari sistem RFID ini adalah untuk mengirimkan data dari piranti portable, yang dinamakan tag, dan kemudian dibaca oleh RFID reader dan kemudian diproses oleh aplikasi komputer yang membutuhkannya. Data yang dipancarkan dan dikirimkan tadi bisa berisi beragam informasi, seperti ID, informasi lokasi atau informasi lainnya seperti harga, warna, tanggal pembelian dan lain sebagainya.

Penggunaan RFID untuk maksud tracking pertama kali digunakan sekitar tahun 1980 an. RFID dengan cepat mendapat perhatian karena kemampuannya dalam men-tracking atau melacak object yang bergerak. Seiring dengan perkembangan
teknologi, maka teknologi RFID sendiripun juga berkembang sehingga nantinya penggunaan RFID bisa digunakan untuk kehidupan sehari-hari.

Dalam suatu sistem RFID sederhana, suatu object dilengkapi dengan tag yang kecil dan murah. Tag tersebut berisi transponder dengan suatu chip memori digital yang di dalamnya berisi sebuah kode produk yang sifatnya unik. Sebaliknya, interrogator, suatu antena yang berisi transceiver dan decoder, memancarkan sinyal yang bisa mengaktifkan RFID tag sehingga dia dapat membaca dan menulis data ke dalamnya. Ketika suatu RFID tag melewati suatu zone elektromagnetis, maka dia akan mendeteksi sinyal aktivasi yang dipancarkan oleh si reader. Reader akan men-decode data yang ada pada tag dan kemudian data tadi akan diproses oleh komputer.

RFID tag yang aktif, di sisi lain harus memiliki power supply sendiri dan memiliki jarak jangkauan yang lebih jauh. Memori yang dimilikinya juga lebih besar sehingga bisa menampung berbagai macam informasi di dalamnya. Sampai tulisan ini dipublikasikan, ukuran terkecil dari RFID tag yang aktif ini ada yang sebesar koin. Jarak jangkauan dari RFID tag yang aktif ini bisa sampai sekitar 10 meter dan dengan umur baterai yang bisa mencapai beberapa tahun lamanya. RFID tag yang pasif harganya bisa lebih murah untuk diproduksi dan tidak bergantung pada baterai. RFID tag yang banyak beredar sekarang adalah RFID tag yang sifatnya pasif.

KEUNGGULAN

RFID memiliki dua keunggulan yang membedakan dengan barcode optic yaitu :

a.    identifikasi unik sebuah tag RFID mampu merekam lebih banyak data transaksi secara unik dari jutaan objek yang identik seperti : seriaL number, expired date dan lain-lain. Sehingga informasi dari sebuah item yang menggunakan RFID tag dapat dengan mudah diketahui. Hal ini berbeda dibanding barcode yang hanya dapat mengindentifikasikan tipe obyek tempat ia dicetak. 

b.    segi otomasi, RFID menggunakan frekuensi radio untuk mengirimkan informasi atau data antara RFID tag dengan RFID readernya, sehingga tidak diperlukan kontak fisik diantara keduanya untuk dapat berkomunikasi. Tag RFID  dapat dibaca tanpa kontak line-of-sight dan tanpa penempatan yang presisi, Reader RFID dapat melakukan Scan terhadap tag-tag sebanyak ratusan perdetik. Hal ini berbeda dengan Barcode optic yang pada saat melakukan Scanning memerlukan kontak line-of-sight dengan reader, dan tentu saja peletakan fisik yang tepat dari objek yang discan. Kecuali pada lingkungan yang benar-benar terkontrol, scanning terhadap barcode memerlukan campur tangan manusia, sebaliknya tag-tag RFID Sebagai suksesor dari barcode, RFID dapat melakukan control otomatis untuk banyak hal.

RFIDs juga mudah untuk disembunyikan atau dimasukkan dalam item benda lainnya. Sebagai contoh, pada tahun 2009 para peneliti di Universitas Bristol berhasil merekatkan RFID transponder mikro untuk mempelajari kehidupan semut dan mempelajari perilaku mereka. Hitachi memegang rekor untuk chip RFID terkecil, di 0.05mm x 0.05mm. Ini adalah ukuran ke 1/64  ukuran pemegang rekor sebelumnya, mu-chip. Industri ini diaktifkan dengan menggunakan proses silikon-on-insulator (SOI). Bentuknya yang sangat kecil seperti debu berukuran chip dapat menyimpan 38 digit nomHal ini kecenderungan semakin miniatur RFIDs kemungkinan akan berlanjut seiring kemajuan teknologi.

MANFAAT DAN KEGUNAANNYA

Beberapa RFID komersial yang saat ini sudah beredar di pasaran ada yang bisa diletakkan di bawah kulit. Pada tahun 2005 tercatat bahwa RFID tag terkecil berukuran 0.4 mm x 0.4 mm dan lebih tipis daripada selembar kertas. Dengan
ukuran sekian maka secara praktis benda tersebut tidak akan terlihat oleh mata. RFID tag yang pasif ini memiliki jarak jangkauan yang berbeda mulai dari 10 mm sampai dengan 6 meter.

Pada bisnis Ritel, RFID dipergunakan untuk melakukan tracking dan melakukan pencatatan terhadap seluruh inventori. Sistem RFID memungkinkan komunikasi antara produk-produk yang telah di-tag dengan chip RFID dengan RFID reader dan dengan Server lokal. Cara kerja sistem secara keseluruhan menyerupai dengan penggunaan barcode label dan barcode scanner, tetapi jauh lebih mudah, praktis dan memuaskan, karena petugas tidak perlu melakukan scanning satu-per satu item, karena pada saat pelanggan melewati scanner (RFID reader) seluruh item akan langsung terdeteksi atau dihitung secara bersamaan.

Dari segi sistem, untuk implementasi RFID dibutuhkan sebuah server lokal, RFID reader dan pre-encoded labels (tags). Server ini akan menyimpan seluruh data yang dibutuhkan dan aplikasi yang dapat membaca data dari tag melalui RFID Reader. RFID Server ini juga terintegrasi dengan Inventory Management System atau POS System. Baik tag maupun RFID Reader dilengkapi dengan antena sehingga dapat menerima dan memancarkan gelombang elektromagnetik yang memungkinkan untuk membaca multiple tagged item pada suatu saat. Sensitifitas antena dapat di -set untuk setiap register yang dilayaninya, setiap reader dapat meng-handel transmisi hingga 4 register pada saat bersamaan.

RFID dapat menjadi barcode generasi berikutnya yang dapat dipergunakan untuk otomatisasi inventory control karena akan memberikan banyak kemudahan dan mengurangi biaya untuk distribusi barang dari pabrik atau vendor ke gudang. RFID tidak memerlukan kontak langsung dan sebuah RFID Reader dapat membaca semua tag RFID yang berada pada daerah jangkauannya. Dengan cara ini maka waktu untuk inventory control dapat dihemat. Contohnya : Pada saat sebuah box yang berisi ratusan item dikirim oleh vendor diterima oleh bagian gudang, maka personal gudang akan memeriksa isi box tersebut dengan menggunakan barcode scanner dan melakukan scanning item satu persatu. Tetapi dengan menggunakan RFID, seluruh item yang dikirim telah di-tag dengan RFID chip, yang dapat dibaca oleh RFID Reader seluruhnya pada saat bersamaan. Hal yang sama juga dapat dilakukan pada saat Item Transfer antar lokasi / gudang, stock opname dan lain sebagainya.

RFID juga dipergunakan untuk mempermudah dan mempercepat transaksi pada sebuah Retail Store, antara lain untuk :

a.       Smart Shelf : Smart Shelf yang berbasis RFID dapat mendeteksi keberadaan setiap item pada sebuah rak. Ketika sebuah item diambil dari rak, maka sistem dapat mendeteksi item yang diambil oleh pelanggan, memberikan tanda dan mencatat item yang diambil, sehingga dapat dilakukan real-time shelf inventory. Selain itu, perilaku pelanggan dapat dicatat dalam database dan dipergunakan untuk strategi marketing.

b.      Pada saat pelanggan selesai berbelanja dan akan membayar di kasir (check out), maka RFID Reader secara otomatis mendeteksi seluruh item (merchandise) yang akan dibeli oleh pelanggan, hal ini biasanya dilakukan dengan melakukan scanning satu per satu item oleh kasir. RFID Reader membaca RFID Chips yang melekat pada setiap item melalui frekuensi radio, kemudian secara virtual melakukan scanning terhadap seluruh item. Kemudian RFID Reader akan mengkomunikasikan dengan Server untuk men-generate penjualan pada register secara otomatis.

c.       Sales Return dapat dengan mudah dilakukan, karena sistem secara otomatis memeriksa barang yang dikembalikan , pelanggan dapat membawa atau mengembalikan RFID-tag pada item tanpa struk (store receipt), tag ini kemudian akan me-refer ke database untuk mengetahui waktu pembelian, harga beli saat itu (original price), bahkan informasi kartu kredit, dan lain-lain. Informasi detail tentang Sales Return ini juga akan membantu Store untuk mengupdate status stok dari item yang dikembalikan.

Manfaat RFID untuk pelaporan (reporting) akan lebih berkualitas dan lebih cepat, contohnya : Berbagai laporan tentang inventory dapat diketahui secara real-time dari Server Pusat, baik secara OnLine ataupun menggunakan metode sinkronisasi data, Retailer dapat mengakses data pada seluruh lokasi untuk mendapatkan laporan up-to-date mengenai stok barang. Dengan menggunakan RFID, Retailer bisa mengurangi permasalahan ‘kekurangan stok’, yang sering mengakibatkan ‘lost sales’, selain juga bisa mengurangi kepercayaan dan kepuasan pelanggan. Hal ini dimungkinkan karena status stok dapat dengan mudah di-track untuk mendapatkan data yang akurat tentang suatu produk tertentu pada suatu saat, yang kemudian dihubungkan dengan supply-chain. Teknologi ini juga memungkinkan Retailer untuk menganalisa tingkat utilisasi pada suatu lokasi (Store) dan juga melakukan analisa produk per lokasi, sehingga Retailer bisa menyediakan produk yang bersifat custom kepada pelanggan pada lokasi tertentu.

RFID dapat dipergunakan untuk mengurangi tingkat kehilangan barang pada suatu store, karena RFID tags menempel pada setiap item dan setiap item yang dibawa oleh pelanggan dapat di-track apakah sudah dibayar atau belum. RFID juga dapat ditempatkan pada kartu pelanggan dan pada saat kartu tersebut di-scan pada saat pembayaran (check out) di konter, monitor POS dapat menawarkan produk-produk tambahan yang belum dibeli, berdasarkan data histori yang tersimpan di database.  Wiraniaga dapat menggunakan RFID untuk membantu pelanggan mendapatkan barang sesuai kebutuhannya, misalnya : ukuran, warna, lokasi item di rak atau di gudang dan lain-lain, berdasarkan informasi yang disimpan pada RFID tags menggunakan scanner.

Pemakaian RFID di perpustakaan misalnya pintu security ruang perpustakaan mampu mendeteksi buku-buku yang sudah dipinjam atau belum. Ketika seorang user mengembalikan buku, security bit yang ada pada RFID tag buku tersebut akan di-reset dan recordnya di ILS secara otomatis akan di-update. Pada beberapa solusi yang berbasis RFID maka slip pengembaliannya bisa di-generate secara otomatis pula. RFID juga mempermudah orang untuk menyortir barang.

Pada tahun 2010 tiga faktor kunci yang mendorong peningkatan signifikan dalam penggunaan RFID: penurunan biaya peralatan dan tag, meningkatkan kinerja untuk kehandalan 99,9% dan standar internasional yang stabil mengenai UHF RFID pasif. Dari perkembangannya pesat dan beberapa kelebihan RFID ini maka sistem-sistem RFID menawarkan peningkatan efisiensi dalam pengendalian inventaris, logistic dan manajemen rantai supply.

Dimasa mendatang diperkirakan jika RFID dapat semakin murah dan efektif maka RFID akan menjadi suksesor bagi penggantian seluruh scanner barcode (barcode optic), mulai dari penjualan hingga integrasi dengan vendornya.

File Power Point bisa di download Disini