2D BARCODE & RFID

บาร์โค้ดถ้าแบ่งตามรูปแบบการบรรจุข้อมูลตามแนวแกนจะสามารถแบ่งได้ 2 ประเภท ก็คือ แบบ 1 มิติ และ 2 มิติ บาร์โค้ดแบบ 1 มิติ เราสามารถที่จะพบเจอได้ทั่วไปตามสินค้าค้าปลีก (EAN/UPC) กล่องบรรจุสินค้าเพื่อการค้าส่ง (ITF-14) หรือใช้กำกับหน่วยโลจิสติกส์ของสินค้าในการขนส่ง (GS1-128) บาร์โค้ดแบบ 2 มิติ ปัจจุบันพบมากเช่นกัน แต่ส่วนใหญ่จะใช้ในการโฆษณาประชาสัมพันธ์ (QR code) และใช้กำกับสินค้าบางประเภทที่ต้องการบรรจุข้อมูลได้ปริมาณมากในพื้นที่ขนาดเล็กที่จำกัด อาทิ บรรจุภัณฑ์ยา เครื่องมือแพทย์ เป็นต้น

1D BARCODE

ประกอบด้วยแท่งบาร์สีเข้มโทนเย็นสลับกับพื้นที่ว่างสีอ่อนโทนร้อน ที่เราพบเจอมากที่สุดจะเป็นแท่งสีดำสลับกับพื้นที่ว่างสีขาว(เป็นคู่สีที่ให้คุณภาพที่ดีที่สุด) การสแกนเพื่ออ่านข้อมูลของบาร์โค้ดประเภท 1มิตินั้นจะใช้หลักการการสะท้อนและดูดกลืนแสงของแท่งบาร์ โดยแท่งบาร์สีเข้มโทนเย็นทำหน้าที่ในการดูดกลืนแสงได้ดี ในขณะที่พื้นที่ว่างสีอ่อนโทนร้อนจะสะท้อนแสงได้ดีทำให้เกิดความแตกต่างของความเข้มแสงเกิดขึ้น และสแกนเนอร์จะทำหน้าที่แยกแยะความแตกต่างนี้เพื่อที่จะประมวลผลต่อไป

2D BARCODE

การใช้งานบาร์โค้ด 1 มิติ มีข้อจำกัดในการบรรจุข้อมูล ในกรณีที่ต้องการบรรจุข้อมูลปริมาณมากอาจจะไม่สามารถเลือกใช้สัญลักษณ์บาร์โค้ดที่ต้องการ หรือบรรจุข้อมูลได้ แต่ขนาดของสัญลักษณ์บาร์โค้ดมีขนาดใหญ่เกินไปหรือไม่เหมาะสม เพื่อแก้ไขปัญหาดังที่กล่าวมาบาร์โค้ดประเภท 2 มิติ จึงถูกพัฒนาขึ้น โดยการออกแบบให้สามารถบรรจุข้อมูลได้ทั้งแนวตั้งและแนวนอน ทำให้สามารถบรรจุข้อมูลได้มากขึ้นกว่าแบบ 1 มิติ โดยใช้พื้นที่ที่เล็กกว่า สแกนเนอร์ที่ใช้อ่านบาร์โค้ด 2 มิติจะใช้ระบบการสแกนที่มีกล้องเป็นพื้นฐาน และเครื่องสแกนเนอร์เกือบทุกเครื่องที่อ่านบาร์โค้ด 2 มิติได้จะสามารถอ่าน บาร์โค้ด 1 มิติได้เช่นกัน คุณสมบัติอีกอย่างหนึ่งของบาร์โค้ด 2 มิติที่พิเศษกว่าบาร์โค้ดแบบ 1 มิติคือเครื่องสแกนเนอร์สามารถที่จะถอดรหัสได้ถึงแม้บางส่วนของบาร์โค้ดจะมีการเสียหาย อย่างเช่นถูกขูดขีด หรือบาร์โค้ดคุณภาพต่่ำจนเครื่องอ่านประเภทอื่นไม่สามารถอ่านได้ก็ตาม (บาร์โค้ดแบบ 1 มิติไม่สามารถทำได้) บาร์โค้ดแบบ 2 มิติสามารถแบ่งออกได้ 2 ประเภทดังนี้

1) บาร์โค้ดแบบสแต็ค

มีลักษณะคล้ายกับการนำบาร์โค้ดแบบ 1 มิติมาเรียงซ้อนกันตัวอย่างของบาร์โค้ดแบบสแต็ค เช่น Code 16K, Code 49, PDF417 เป็นต้น ที่พบมากจะเป็น PDF417 โดยมีการนำเอาไปใช้ในงานที่มีความละเอียดสูง และต้องการความถูกต้องมากเป็นพิเศษ อย่างเช่น ใช้เก็บข้อมูลในบัตรประจำตัวประชาชนในบางประเทศใบอนุญาตขับรถ บัตรประกันสังคม หรือในประเทศไทยจะสังเกตได้ที่ Boarding pass สำหรับผู้ที่เดินทางโดยสารเครื่องบิน

2) บาร์โค้ดแบบแมทริกซ์

ลักษณะเฉพาะของบาร์โค้ดแบบแมทริกซ์จะมีรูปแบบการค้นหาหรือที่เรียกว่า Finder pattern ตัวอย่างของบาร์โค้ดแบบ 2 มิติ เช่น MaxiCode, Aztec Code, DataMatrix และ QR Code เป็นต้น แต่ที่อยู่ในมาตรฐานสากล GS1 จะมีอยู่ 2 ชนิดเท่านั้นคือ GS1DataMatrix และ GS1 QR code

RFID (Radio Frequency Identification)

หลักการทำงานเบื้องต้นของ RFID

1. Reader จะปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาตลอดเวลา และคอยตรวจจับว่ามี Tagในบริเวณสนามแม่เหล็กไฟฟ้าหรือไม่ หรืออีกนัยหนึ่งก็คือการคอยตรวจจับว่ามีการมอดูเลตสัญญาณเกิดขึ้นหรือไม่

2. เมื่อมี Tag ข้ามาอยู่ในบริเวณสนามแม่เหล็กไฟฟ้า Tag จะได้รับพลังงานไฟฟ้าที่เกิดจากการเหนี่ยวนำของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อให้ Tag เริ่มทำงาน และจะส่งข้อมูลในหน่วยความจำที่ผ่านการมอดูเลตกับคลื่นพาหะแล้วออกมาทางสายอากาศที่อยู่ภายในแท็ก

3. คลื่นพาหะที่ถูกส่งออกมาจากแท็กส์จะเกิดการเปลี่ยนแปลงแอมปลิจูด, ความถี่ หรือเฟส ขึ้นอยู่กับวิธีการมอดูเลต

4. Reader จะตรวจจับความเปลี่ยนแปลงของคลื่นพาหะแปลงออกมาเป็นข้อมูลแล้วทำการถอดรหัสเพื่อนำข้อมูลไปใช้งานต่อไป

หลักการทำงานของ Passive Tag

ในย่านความถี่ต่ำและสูง(LF และ HF) จะใช้ หลักการคู่ควบแบบเหนี่ยวนำ (Inductive coupling) ซึ่งเกิดจากการอยู่ใกล้กันของขดลวดจากเครื่องอ่านที่กำลังทำงานและสายอากาศของป้าย ทำให้เกิดการถ่ายเทพลังงานจากเครื่องอ่านไปยังป้ายผ่านสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้น เมื่อไมโครชิปได้รับพลังงานก็จะทำงานตามที่ได้ตั้งค่าไว้ โดยเครื่องอ่านจะรับรู้ได้จากสนามแม่เหล็กที่ส่งมาจากป้าย จากหลักการทำงานแบบคู่ควบเหนี่ยวนำ ทำให้ระยะในการอ่านข้อมูลสูงสุดประมาณ 1 เมตร แต่ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับกำลังงานของครื่องอ่าน และ คลื่นความถี่วิทยุที่ใช้

ส่วนในระบบความถี่สูงยิ่ง (UHF) จะใช้หลักการคู่ควบแบบแผ่กระจาย (Propagation coupling) โดยที่สายอากาศของเครื่องอ่านจะทำการส่งพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าในรูปคลื่นวิทยุออกมา เมื่อป้ายได้รับสัญญาณผ่านสายอากาศ จะสะท้อนกลับคลื่นที่ถูกปรับค่าตามรหัสประจำตัวไปยังเครื่องอ่าน (backscattering)

หลักการทำงานของ Active Tag

Active Tag จะทำการส่งข้อมูลก็ต่อเมื่อได้รับสัญญาณจากเครื่องอ่าน และ เครื่องบอกตำแหน่ง หรือ เบคอน (beacon) ซึ่งสัญญาณจะถูกปล่อยออกมาเป็นระยะ ๆ ตลอดเวลา

การรับ – ส่งข้อมูลระหว่าง Tag และ Reader

การส่งข้อมูลของ RFID สามารถเข้ารหัสข้อมูล และมอดูเลชั่นได้เหมือนคลื่นความถี่วิทยุทั่วไป โดยสามารถมอดูเลตได้ทั้งแบบ ASK, PSK, FSK รูปแบบการส่งข้อมูล แบบ Full Duplex, Half Duplex , Sequential และมีระบบการใช้งานได้พร้อมกัน แบบ TDMA,FDMA ,CDMA,SDMA