最適なRFIDパフォーマンスのためのRSSIフィルタの適用

RFID管理システムを効率的に制御するためのRSSI値の活用

RFID管理システムにおいて、RSSI値（受信信号強度インジケータ）は重要な要素です。RSSI値はRFIDタグとリーダー間の距離を推定するために使用され、特定の距離内でのタグの読み取りや書き込みを効率的に行うことができます。RSSIフィルタを適用することで、管理システムに対してより多くの制御が可能になります。

RSSI値の基本

RSSIはRFIDリーダーが受信する信号強度を測定する指標です。RSSI値は以下の用途で活用されます。

• RFIDタグとリーダー間の距離測定
• RFIDタグの移動方向の特定
• 読取りや書き込み条件の最適化
• 環境分析と最適化
• タグの探知

RSSI値の活用

RSSI値は、RFIDタグとリーダー間の距離を推定し、タグの移動方向を特定するのに役立ちます。位相差などの技術を併用することで、方向情報をより正確に得ることが可能です。RSSI値の測定は、タグの読み取りや書き込み状態の分析にも使用され、最適な電力で動作を実行するための条件を整えます。

小売業やサプライチェーンオペレーションにおいては、「タグ検知」アプリケーションが必要であり、RSSI値はガイガーカウンターのようにユーザーを対象物に案内するために使用されます。

RSSI値と環境

RSSI値は環境要因によって影響を受けることがあります。特に、屋内環境では金属や液体が信号に影響を及ぼす可能性があり、これらを考慮した環境分析が重要です。

RSSIレベルに影響を与える要因には以下のものがあります：

• 金属や反射物質による信号の反射
• 液体による信号の吸収
• RFIDタグの材質の影響
• リーダーとタグ間の遮蔽物や構造物
• リーダーとタグの高さの差
• リーダーとタグの相対方向

RSSIフィルタの活用

RFID読取時には、登録されたタグと正しいタグのみを識別することが求められます。RSSIフィルタを使用することで、強すぎるまたは弱すぎるRSSI値でのタグを除外し、リーダーが設定した距離範囲内にあるタグだけを読み取ることができます。

例えば、特定の動作が必要な場合、30～60cmの範囲に設定することが可能です。タグの書き込み時には、高いRSSI値が必要であり、RSSIフィルタはリーダーがタグに十分に近いことを確実にします。

店内やサプライチェーン内で、リーダーから特定の距離にある登録されたタグのみを読み取ることが求められる場合、適切なフィルタ設定が重要です。

NORDIC ID社によるRSSIフィルタテスト

NordicID社のエンジニアがRSSIフィルタが読取範囲に与える影響をテストしました。

使用した設定および装置：

• 使用したパワーレベル：100mW
• タグ：UPM RAFLATAC Belt
• 環境：オフィス環境、室温20℃±2℃
• RFIDリーダー：Nordic ID Sampo S1 UHF RFIDリーダー
• 外部アンテナ（利得：0dBic）

MIN RSSI設定は最小タグ返信パワーレベルを、MAX RSSI設定は最大タグ返信パワーレベルを定義します。

図１：最小および最大RSSI値設定における読取範囲

青い線は最小RSSI設定を使用した場合の最大読取範囲を、オレンジの線は最大RSSI設定を使用した場合の最小読取範囲を示しています。

図2：同じRSSI値での読取範囲

図2では、タグが返信したRSSI値が特定の距離範囲にあります。例えば、RFIDリーダーから25～45cmの範囲では、RSSIレベルが-60dBmであることを示しています。

以下の表1は、リーダーが受信する最小および最大のRSSI値を示しています。

表１：最小および最大RSSI値

この実験の結果は、この特定の場合に適用されます。設定や装置を変更する場合、再度実験を行う必要があります。