電池不要UHF RFID：リーンな産業IoTを切り拓く

IoTの急速な拡大は、持続可能性の観点からも、予測可能性とコストの観点からも、電池駆動デバイスの限界をすでに浮き彫りにしています。2020年のPrudourレポートによると、2025年までにコンシューマーと産業用IoT市場の合計は11.1兆米ドルに達すると予測されています。これらの課題に対処するため、インダストリー4.0開発者は電池不要ソリューションに注目しており、特にRAIN RFIDアライアンスが推進するUHF RFID技術が道を切り拓いています。

RAIN RFIDアライアンスは、Bluetooth SIGやWi-Fiアライアンスと同様に、UHF RFIDをクラウドにリンクする技術を推進し、RFIDタグからのデータをインターネット経由で保存、管理、共有できるようにしています。メンバーシップはパッシブUHF RFIDに関心のあるあらゆる組織に開放されています。

今日の製造現場では、RFIDタグに格納されたデータを活用して、柔軟で効率的かつカスタマイズされた生産を推進しています。パッシブRFIDタグは、アクティブタグやバーコードとは異なり、専用電源や視線を必要とせず、高度自動化環境とリーンサプライチェーンに最適です。

技術はまだ新興段階ですが、現在、パッシブRFIDチップをRAIN RFIDに必要なスマートセンシングデバイスに変えるソリューションを提供しているベンダーはわずかです。これらのICファミリーは、温度、湿度、動作、周囲光、電気的連続性、材料の延性を完全にパッシブに測定し、データを標準のRAIN RFIDリーダーに5〜10メートルの範囲で送信できます。

特別なハードウェア/ソフトウェア不要

チップからリーダーへのデータ転送はわずか数ミリ秒で、EPC Gen2プロトコルに完全準拠します。ユーザーは追加のハードウェアやソフトウェアなしで測定値を取得・処理できます。既存のリーダーがデータを取得・解釈し、上位システムに転送します。物流アプリケーションでは、資産ID、EPC番号、センサーデータがすべて同時に取得されます。

インレイは、フレキシブルラベルからハードタグまで幅広いトランスポンダフォーマットに変換可能です。統合センサーICを備えたクラシックQFNパッケージは、過酷な環境にも適しています。

インダストリー4.0で使用される通信技術の比較（出典: Asygn）

予知保全アプリケーション

電池不要RFIDセンサーの世界市場は、電池不要技術の進歩とR&D投資の増加により、年平均成長率13.3%で拡大し、2030年までに20億9900万米ドルに達するとPrudourは報告しています。

センサーICはすでに産業現場に導入されています。例えば、パイプの歪み検出は、従来は歪みゲージや複雑なセンサーアセンブリに依存していました。必要なすべてのコンポーネントを単一チップに統合し、UHF RFIDで通信することで、電池と外部センサーが不要になります。

予知保全のメリットは大きいです。摩耗や迫り来る故障を予測することで、メンテナンスチームは重要な問題に集中でき、正確な予測モデルを支える大規模データセットが生成されます。橋梁、大型ビル、その他の重要インフラなどの金属超構造物は主要候補です。製造時にコンクリートに無電源センサーを埋め込むことで、温度や湿度のリアルタイム監視が可能になり、利害関係者に継続的な洞察を提供し、大惨事のリスクを低減します。

重工業機器メーカーも、水力または風力発電所のタービンブレードの過熱検出など、この技術をアプリケーション向けに探求しています。圧力センサーは産業用ガスシリンダーを爆発から守り、エラストマー埋め込みチップはタイヤ装着圧力センサーによる車両重量や荷重測定を可能にするかもしれません。

コンクリートに無電源センサーを埋め込むことで、重要パラメータへのリアルタイムアクセスが可能になり、構造物を長期間監視できます。（出典: Asygn）

産業以外でも、開発者は農業とヘルスケアをターゲットにしています。リーダー搭載ドローンが温室と圃場の状態を監視。家畜を追跡し体温を監視して早期に病気を検出。義肢デバイスに統合されたRFIDセンサーが歪みや温度偏差を明らかにし、技術者が故障が問題になる前に介入できるようにします。

産業はすでにIoTを採用しています。次のステップは、インダストリー4.0ソリューションをよりリーンで効率的にし、ROIを最大化することです。電池不要UHF RFIDテクノロジーがその道を切り拓いています。

—Frédéric Maricourt、Asygnセールスディレクター。

>> この記事はもともと姉妹サイトEE Times Europeで公開されました。