RFID là gì? Công nghệ này hoạt động thế nào?

Dịch bệnh Covid-19 đã khiến nhiều người sợ hãi khi chạm vào đồ vật, đặc biệt là ở những nơi công cộng. May mắn thay, công nghệ không cảm ứng đã ra đời từ khá lâu có thể giúp giảm thiểu cảm ứng nhiều nhất có thể.

Kể từ khi đại dịch Covid-19 bùng phát, chúng ta ngày càng quen với ý tưởng thực hiện các thao tác mà không cần chạm vào. Và một trong những công nghệ không chạm được sử dụng nhiều nhất là RFID.

RFID là gì?

RFID là viết tắt của Nhận dạng tần số vô tuyến điện hoặc nhận dạng tần số vô tuyến. Đây là công nghệ được sử dụng để phát hiện và theo dõi từ xa bất kỳ đối tượng nào bằng sóng vô tuyến tần số cao. Ở cấp độ ứng dụng cơ bản nhất, RFID bao gồm hai thứ: thẻ (nhãn) và người nhận (người nhận). Thẻ được gắn vào đối tượng được xác định / theo dõi. Dựa trên mục đích sử dụng, bộ thu sẽ theo dõi và cung cấp thông tin về thẻ RFID trong một khu vực xác định.

Chip RFID (Ảnh: Maschinenjunge / Wikimedia Commons)

RFID là một phiên bản cải tiến của mã vạch

Trong các siêu thị, bạn sẽ thấy bảng giá trên các kệ hàng luôn bao gồm mã vạch (hoặc mã QR). Các mã vạch này giúp siêu thị theo dõi hàng tồn kho của họ.

Thật không may, mã vạch không thực sự tối ưu cho công việc này. Cũng giống như công nghệ hồng ngoại, mã vạch là công nghệ tầm nhìn (đường ngắm). Điều này có nghĩa là để nhận dạng sản phẩm, mã vạch phải được đặt ngay dưới máy quét mã. Khi bạn cần quét một lượng lớn hàng hóa, thời gian thực hiện việc này sẽ tăng lên đáng kể. Một hạn chế khác của mã vạch là chúng không thể lưu trữ thêm thông tin vì chúng không có bộ nhớ để ghi dữ liệu.

Việc quét mã vạch trong kho tốn rất nhiều thời gian và nhân lực (Ảnh: Rido / Shutterstock)

RFID có thể giải quyết cả hai vấn đề này, đó là lý do tại sao công nghệ này ngày càng trở nên phổ biến. Vì RFID sử dụng sóng vô tuyến nên nó không cần đặt trực tiếp dưới đầu đọc. Do đó, việc điều khiển có thể được thực hiện hoàn toàn từ xa tại bất kỳ vị trí nào, miễn là nó nằm trong một phạm vi xác định, tương tự như khi bạn sử dụng tai nghe Bluetooth hoặc điều khiển smartTV Bluetooth. Một công dụng thú vị khác của công nghệ này là nếu bạn cố lấy cắp một sản phẩm của cửa hàng (đã được gắn thẻ RFID), nhân viên thu ngân sẽ ngay lập tức phát hiện ra hành động của bạn!

Hơn nữa, thẻ RFID có thể được trang bị dung lượng bộ nhớ nhỏ (khoảng vài kilobyte) để lưu trữ một số thông tin liên quan, chẳng hạn như ngày hết hạn của sản phẩm.

Lịch sử của RFID

Nhà khoa học Nga Leon Theremin được ghi nhận là người đã tạo ra thiết bị RFID đầu tiên vào năm 1948. Tuy nhiên, sau vài thập kỷ, RFID trở nên phổ biến hơn và được thương mại hóa. Lý do là vì vào những năm 60 và 70, công nghệ RFID ban đầu sử dụng thẻ RFID cảm ứng điện. Những mạch này rất phức tạp và cồng kềnh, chúng sử dụng cuộn dây kim loại, thủy tinh và ăng-ten… Chip và thẻ RFID trong thời đại này rất khác so với ngày nay.

Sau đó, mực carbon được sử dụng để thay thế cuộn dây từ và tạo thành thẻ RFID điện dung. Sự thay đổi này đã làm giảm đáng kể kích thước của thẻ. Thẻ RFID điện dung không chỉ mỏng hơn và nhẹ hơn mà còn rẻ hơn để sản xuất. BiStatix ​​của Motorola là một trong những nhà tiên phong trong việc phát triển thẻ RFID điện dung vào những năm 90. Tuy nhiên, vào thời điểm đó, RFID đã không thể phát triển mạnh mẽ và BiStatix ​​phải ngừng kinh doanh vào năm 2001. Kể từ đó, công nghệ RFID đã được cải tiến hơn nữa và cuối cùng công nghệ RFID đã được chấp thuận trong những năm gần đây.

RFID chủ động và RFID thụ động

Các loại thẻ RFID hiện nay được chia thành hai loại: chủ động và thụ động.

Các thẻ RFID hiện đại được gắn một vi mạch hoạt động như bộ não của các thẻ nhỏ này. Chắc hẳn ai cũng biết rằng tất cả các thiết bị, linh kiện điện tử đều cần năng lượng (nguồn điện) để hoạt động. Tuy nhiên, loại thẻ RFID phổ biến nhất mà chúng tôi gặp không có pin và nó cũng tương đối rẻ. Đây là một thẻ RFID thụ động.

Thẻ RFID thụ động được sử dụng rộng rãi trong việc đánh dấu các mặt hàng có giá trị từ trung bình đến thấp. Loại thẻ này không cần pin ngoài để cấp nguồn. Thẻ RFID thụ động sẽ được cấp nguồn không dây từ bộ thu. Cách thức hoạt động tương tự như sạc không dây cho điện thoại. Thẻ RFID thụ động cần rất ít năng lượng để hoạt động để nó có thể “sống tốt” với sạc không dây. Tuy nhiên, nó vẫn có một vài hạn chế. Hạn chế lớn nhất là khoảng cách, thông thường chúng chỉ hoạt động trong khoảng 3 – 6m.

Để tăng khoảng cách sử dụng, thay vào đó, RFID hoạt động đã được phát triển. Active RFID sử dụng pin chuyên dụng để hoạt động. Do đó, tùy thuộc vào loại pin được sử dụng, kích thước của thẻ RFID hoạt động có thể lớn hơn, cồng kềnh hơn cũng như chi phí sản xuất cao hơn. Nhưng nhờ vậy mà tầm hoạt động của chúng cũng được tăng lên đáng kể, khoảng 30-100m. Về cơ bản, những tài sản đắt tiền như ô tô sẽ cần RFID chủ động, nhưng đối với những thứ đơn giản như tuýp kem đánh răng, RFID thụ động là đủ.

Các ứng dụng của RFID

Mục đích ban đầu của công nghệ này là phục vụ chuỗi cung ứng để đơn vị quản lý dễ dàng theo dõi hàng hóa của mình. Trong các nhà kho, RFID được sử dụng trong các hệ thống phân phối tự động, để đánh dấu và phân loại hàng hóa. Thường thì các thẻ này sẽ kết nối với các hệ thống điện tử khác. Vì vậy, nếu một gói hàng di chuyển mà không được phép, cảnh báo sẽ phát ra. Công nghệ này cũng được sử dụng trong hệ thống chống trộm.

Theo dõi động vật và ô tô

RFID được ứng dụng trong ngành chăn nuôi để theo dõi vật nuôi, tương tự, RFID cũng được sử dụng để theo dõi vật nuôi. Ngoài ra, RFID cũng được tích hợp trên ô tô và các thẻ này sẽ được lập trình để kết nối với ví hoặc tài khoản ngân hàng. Bằng cách này, phương tiện có thể đi qua các trạm thu phí tự động sử dụng RFID mà không cần dừng lại. Hơn nữa, RFID có thể được sử dụng để kích hoạt hệ thống báo động khi kẻ gian cố gắng đột nhập vào xe.

Theo dõi vật nuôi bằng RFID (Ảnh: Scharfsinn / Shutterstock)

Hộ chiếu có thẻ RFID?

Năm 2006, chính phủ Mỹ bắt đầu sử dụng hộ chiếu điện tử, gồm các thẻ RFID chứa thông tin cá nhân của người dùng để cơ quan chức năng dễ dàng tìm kiếm. Tuy nhiên, nhiều người tỏ ra lo ngại về tính bảo mật thông tin của loại hộ chiếu này.

Biohacking (Bẻ khóa sinh học)

Một trong những cách mà RFID có thể phát triển hơn nữa là gắn vào cơ thể con người! Đúng vậy, một số người không ngần ngại cấy chip RFID vào cơ thể để tăng khả năng tương tác. Đây được gọi là đánh cắp sinh học. Những người thuộc “phong trào làm nứt cơ thể” đang muốn “bẻ” cơ thể bằng cách cấy chip RFID. Những người này sử dụng chip RFID để truy cập các dịch vụ mà không cần mang theo khóa hoặc mã thông báo. Ví dụ, khi một con chip RFID được cấy vào tay, các lập trình viên sẽ cấu hình con chip này để mở khóa cửa của một ngôi nhà hoặc nhà để xe mà không cần đến chìa khóa vật lý.

Ảnh: graphicwithart / Shutterstock

Vắc xin Covid-19 có chứa RFID không?

Một số công ty công nghệ đang vận động hành lang để có luật đưa chip RFID vào vắc xin Covid-19. Các công ty này cho biết mục đích là ngăn chặn hàng giả xuất hiện và họ sẽ làm như vậy. Họ cũng cho rằng việc sử dụng chip RFID trong vắc xin sẽ giúp cơ quan y tế kiểm soát số lượng người đã được tiêm vắc xin. Tuy nhiên, vẫn chưa có chính phủ nào đưa ra quyết định về việc có sử dụng RFID trong vắc xin Covid-19 hay không.

RFID vấp phải rất nhiều chỉ trích về quyền riêng tư

Nhiều người tỏ ra nghi ngờ về việc cấy chip RFID vào cơ thể. Một số người thậm chí còn lo sợ rằng trong tương lai, các chính phủ độc tài sẽ buộc người dân cấy chip RFID nhân danh an ninh quốc gia. Trên thực tế, vào năm 2006, một công ty có tên CityWatcher.com đã yêu cầu nhân viên của mình cấy một con chip RFID để giúp ra vào kho tiền an toàn, nơi lưu trữ các tài liệu bí mật của công ty dễ dàng hơn. Tuy nhiên, công ty đã giải thích rằng đây là yêu cầu không bắt buộc và chỉ được thực hiện với sự tự nguyện của nhân viên.

Trong cuốn sách “Tâm thần: Cách các tập đoàn và chính phủ lập kế hoạch theo dõi mọi thứ bằng RFID”, Các tác giả Katherine Albrecht và Liz McIntyre đã nói về khả năng của công nghệ cấy ghép RFID trong tương lai. Họ giải thích cách công nghệ này được sử dụng để thu thập danh mục chi tiêu và quản lý thu nhập của bạn. Các công ty có thể sử dụng các thuật toán thông minh để khai thác thông tin này. Ví dụ, nếu công ty nhận thấy bạn có thói quen tiêu xài hoang phí, họ có thể báo giá sản phẩm cao hơn giá thị trường.

Thêm vào đó, trong thế giới internet ngày nay, có một con chip trong cơ thể của bạn có nghĩa là có một cách mới để tin tặc đánh cắp thông tin cá nhân của bạn. Tác giả tin rằng tin tặc có thể vô hiệu hóa tính năng chống trộm được tích hợp trong chip RFID và truy cập vào dữ liệu cá nhân của người dùng mà không bị phát hiện.

Với ứng dụng cơ bản của RFID để nhanh chóng theo dõi các đối tượng từ xa, công nghệ này đã làm rất tốt nhiệm vụ của mình và thậm chí đang ngày càng mở rộng. Tuy nhiên, việc cấy chip RFID vào cơ thể sẽ gây nhiều tranh cãi, nhất là đối với những người đặc biệt coi trọng quyền riêng tư. Một số người nghĩ rằng RFID đưa chúng ta đến gần hơn với một xã hội độc tài, nơi mà chính phủ muốn kiểm soát mọi hành vi của người dân.

Minh Bảo theo ScienceABC