RFIDとは？仕組みからRFIDタグの種類・導入メリットとデメリットを比較！

製造業や物流業界では、在庫管理や検品作業の効率化が大きな課題です。従来のバーコードによる管理では、一つひとつスキャンする手間がかかり、棚卸しや入出庫に多くの時間と人手を要していました。

こうした課題を解決する技術として、RFID（Radio Frequency Identification）の導入が加速しています。RFIDは電波を用いて非接触でタグの情報を読み書きできる自動認識技術であり、小売・物流・医療など幅広い業界で活用が進んでいる状況です。

本記事では、RFIDの基本的な仕組みからシステム構成要素、タグの種類と特徴、導入によるメリット・デメリットを紹介します。

自社でのRFID導入を検討する際の参考にしてください。

RFIDとは？意味と基本的な仕組み

RFID（Radio Frequency Identification）とは、電波を用いてRFタグ（ICタグ）のデータを非接触で読み書きする自動認識技術の総称です。RFIDは特定の製品名ではなく、ICタグ・リーダライタ・管理ソフトウェアの3要素で構成されるシステム全体を指します。

「RFID」という名称は、Radio（無線）・Frequency（周波数）・Identification（識別）の頭文字を組み合わせたもので、「アールエフアイディー」と読みます。SuicaやPASMOなどの交通系ICカード、電子マネー、ETCカードなど、身近な場面でもこの技術は広く使われている状況です。

RFIDの基本的な仕組みはシンプルです。リーダライタからRFタグに向けて電波を送信し、タグ内のICチップに記録された情報を読み取ります。バーコードのように1つずつスキャンする必要がなく、電波の届く範囲にある複数のタグを一括で読み取れる点が最大の特徴といえます。さらに、箱や梱包材の中にあるタグも外から読み取れるため、開梱作業が不要です。

RFIDシステムを構成する3つの要素

RFIDシステムは、「RFタグ（ICタグ）」「リーダライタ」「アプリケーション（管理ソフトウェア）」の3つの要素で構成されており、それぞれが連携することで、モノの識別・追跡・管理を自動化する仕組みです。ここでは、3つの構成要素について解説します。

• RFタグ（ICタグ）
• リーダライタ
• アプリケーション（管理ソフトウェア）

RFタグ（ICタグ）

RFタグは、情報を記録・保持するための媒体です。内部にICチップとアンテナが搭載されており、リーダライタとの無線通信によってデータの読み書きをおこないます。

RFタグの形状は、ラベル型・カード型・コイン型・ハードケース型など多岐にわたりますが、種類によって使用環境や取り付け対象に応じて最適な形状を選択する必要があるため、導入前の検討が欠かせません。

なお、RFタグはICタグ・電子タグ・無線タグなど複数の呼称がありますが、JIS（日本産業規格）では「RFタグ」に統一されています。ICチップの記憶容量は数十バイトから数キロバイトまであり、バーコードと比較して多くの情報を格納可能です。

リーダライタ

リーダライタは、RFタグに対して電波を送受信し、データの読み取りと書き込みをおこなう装置です。「リーダー」という名称ですが、ほとんどの製品が読み取りと書き込みの両方に対応しています。

リーダライタの種類は、ハンディ型・据置型・ゲート型・モバイル搭載型など用途に応じて複数のタイプが存在します。たとえば、倉庫の棚卸し作業にはハンディ型、入出庫の自動検品にはゲート型が適している場合が多いです。

加えて、日本ではUHF帯で電波出力が250mWを超える高出力タイプのリーダライタを使用する場合、総務省への電波利用申請が必要です。導入計画の段階で、申請手続きも含めたスケジュールを確認しておくことが重要といえます。

アプリケーション（管理ソフトウェア）

アプリケーションは、リーダライタが読み取ったデータを処理・管理するためのソフトウェアです。在庫管理システムや入出庫管理システムなどと連携し、RFIDで取得したデータをリアルタイムで活用する基盤の役割を担います。

具体的には、タグから取得したID情報をデータベースと照合し、商品名・数量・ロケーションなどの詳細情報を画面上に表示する仕組みです。また、在庫の過不足アラートや、入出庫履歴のレポート出力といった機能も備えています。

既存の基幹システムやWMS（倉庫管理システム）との連携も重要な検討ポイントです。データ連携がスムーズにおこなえなければ、RFIDの導入効果を十分に発揮できません。

RFIDの通信の仕組み

RFIDの通信は、リーダライタとRFタグの間で電波をやり取りすることで成立します。その基本的な流れは、「リーダライタが電波を発信 → RFタグが受信・起動 → タグ内の情報を電波に乗せて返信 → リーダライタがデータを受信」という4つのステップです。

通信方式は、使用する周波数帯によって大きく異なります。LF帯（135kHz未満）やHF帯（13.56MHz）では電磁誘導方式が用いられ、近距離での通信に適しています。一方、物流や在庫管理で広く使われるUHF帯（860〜960MHz）では電波方式が採用されており、数メートル離れた距離からでも読み取りが可能です。

周波数帯	通信方式	通信距離	主な用途
LF帯（135kHz未満）	電磁誘導方式	約10cm	キーレスエントリー、動物識別
HF帯（13.56MHz）	電磁誘導方式	数cm〜数十cm	交通系ICカード、電子マネー
UHF帯（860〜960MHz）	電波方式	数m〜約10m	在庫管理、物流、検品
マイクロ波帯（2.45GHz）	電波方式	数m	ETC、入退室管理

とくにUHF帯のパッシブタグは、リーダライタから送られた電波のエネルギーでICチップを駆動させる「バックスキャッター方式」を採用しています。タグ自体は電源をもたず、受信した電波を反射する形でデータを送り返す仕組みで、この方式により、タグの小型化・低コスト化が実現しています。

RFIDタグの種類と特徴

RFタグは、電源方式（電力の供給方法）によって「パッシブタグ」「アクティブタグ」「セミアクティブタグ（セミパッシブタグ）」の3種類に分類されます。それぞれ通信距離やコスト、サイズなどが異なるため、用途に応じた選択が求められます。

ここでは、3種類のタグの特徴を解説します。

• パッシブタグ
• アクティブタグ
• セミアクティブタグ（セミパッシブタグ）

パッシブタグ

パッシブタグは、内部にバッテリーをもたず、リーダライタから送信される電波のエネルギーで駆動するタイプのRFタグです。現在最も普及しているタグであり、UHF帯のパッシブタグは1枚あたり10円前後から入手できるため、大量導入に適しています。

バッテリーが不要なため、タグ本体を薄型・小型に設計できるのが大きなメリットです。さらに、破損しない限り半永久的に使用でき、電池交換のメンテナンスも発生しません。具体的にはアパレル店舗の商品タグや、倉庫での在庫管理用ラベルとして幅広く活用されています。

一方で、通信距離はUHF帯でも数メートル〜約10メートル程度に限られます。リーダライタの電波が届く範囲でしか機能しないため、広範囲のリアルタイム追跡には向いていない点に留意が必要です。

アクティブタグ

アクティブタグは、内部にバッテリーを搭載し、自ら電波を発信できるRFタグです。通信距離は数十メートルから100メートル以上に達するものもあり、広範囲でのリアルタイム位置追跡に適しています。

温度・湿度センサーなどを内蔵できる点も特徴の一つです。冷蔵・冷凍物流における温度管理や、建設現場での作業員の位置把握といった用途で活用されています。

ただし、パッシブタグと比較するとタグ単価が高く、電池寿命は一般的に1〜2年程度です。バッテリー交換の手間やランニングコストが発生するため、管理対象が高額な資産や機器である場合に選ばれるケースが多いといえます。

セミアクティブタグ（セミパッシブタグ）

セミアクティブタグは、パッシブタグとアクティブタグの特性を組み合わせたハイブリッド型のRFタグです。内部にバッテリーを搭載しながらも、リーダライタからの信号を受信した時にのみ起動する仕組みのため、電池消耗を最小限に抑えられます。

通信距離はパッシブタグよりも長く、アクティブタグほどのバッテリー消費がない点が利点です。自転車競技やマラソンなどのタイム計測、オフィスや施設での入退室管理といった、特定のポイントで正確にデータを取得する用途に適しています。

3種類のタグの違いを以下の表にまとめます。

項目	パッシブタグ	アクティブタグ	セミアクティブタグ
電源方式	バッテリーなし（外部電波で駆動）	バッテリー内蔵（自ら電波を発信）	バッテリー内蔵（信号受信時のみ起動）
通信距離	数cm〜約10m	数十m〜100m以上	パッシブタグ以上・アクティブタグ未満
タグ単価	安価（10円前後〜）	高価（数千円〜）	中程度
サイズ	小型・薄型	大型	中程度
電池交換	不要	必要（1〜2年）	必要（消耗は少ない）
主な用途	在庫管理、検品、商品タグ	車両追跡、大型資産管理、温度管理	タイム計測、入退室管理

RFID導入のメリット

RFIDの導入は、業務効率化だけでなく、コスト削減やデータ精度の向上にも直結します。

ここでは、RFID導入による代表的な3つのメリットを具体的に解説します。

• 作業時間の大幅短縮
• 在庫精度の向上とヒューマンエラー削減
• トレーサビリティの実現

作業時間の大幅短縮

RFID導入の最大のメリットは、棚卸しや検品にかかる作業時間を大幅に短縮できることです。バーコードでは1点ずつスキャンが必要だった作業が、RFIDではリーダライタをかざすだけで複数のタグを一括読み取りできるため、従来の約1/10の時間で業務が完了した事例も報告されています。

たとえば、倉庫の高所に保管された商品も、脚立を使わずに地上からリーダライタで読み取れます。フォークリフトの移動や待機といった非生産時間が削減され、1日あたりの処理量が増加する効果も期待できるものです。

こうした時間短縮は、人件費の圧縮やリードタイムの短縮に直結します。人手不足が深刻化する物流・小売業界にとって、RFIDは有力な解決策の一つです。

在庫精度の向上とヒューマンエラー削減

RFIDでは、一定範囲内のタグを自動で一括読み取りするため、人の手によるカウントミスや読み取り漏れを大幅に減らせます。バーコード運用で発生しがちな数え間違いやスキャン忘れといったヒューマンエラーを排除し、在庫データの精度を飛躍的に向上させることが可能です。

在庫精度が高まることで、欠品による機会損失や過剰在庫による保管コストの増大を防げます。また、リアルタイムで正確な在庫状況を把握できれば、発注判断の精度も向上するため、サプライチェーン全体の最適化にも寄与するものです。

さらに、作業の標準化が進むことで、熟練者と未経験者の作業品質の差が縮まります。属人化の排除は、安定した業務運営に欠かせない要素といえます。

トレーサビリティの実現

RFIDタグに記録されたID情報を活用することで、個々の商品や資材の流通経路を追跡するトレーサビリティを実現できます。「いつ・どこで・誰が」取り扱ったかをデータとして記録・管理できるため、品質管理や安全管理の強化に大きく貢献します。

食品業界では、原材料の入荷から製造・出荷までの履歴を一元管理することで、万が一の品質問題発生時に迅速な原因特定と回収対応が可能です。医療分野でも、医薬品や医療機器のトレーサビリティにRFIDが活用されています。

加えて、取引先や消費者に対してサプライチェーンの透明性を示すことで、企業の信頼性向上にもつながります。トレーサビリティの実現は、法令遵守の観点からも今後ますます重要性を増す取り組みです。

RFID導入のデメリット・注意点

RFIDは多くのメリットをもつ一方で、導入にあたっては事前に把握しておくべき課題もあります。コスト面・技術面・運用面の3つの観点から、デメリットと注意点を理解しておくことが、導入の失敗を防ぐ鍵です。

ここでは、RFID導入時に直面しやすい3つの課題と、その対策について解説します。

• 初期導入コストの高さ
• 金属・水分による読み取り精度の低下
• 運用定着までの教育・体制整備

初期導入コストの高さ

RFIDの導入には、タグ・リーダライタ・管理ソフトウェアの購入に加え、既存システムとの連携やネットワーク環境の整備が必要です。全体としては数百万円規模の投資になるケースも珍しくなく、とくに大規模な物流倉庫やチェーン店舗では費用が膨らむ傾向にあります。

パッシブタグ自体は1枚10円前後と安価ですが、管理対象の数量が多ければタグの総額も無視できません。加えて、金属対応の特殊タグは1枚100円を超える場合もあり、使用環境によってコストは大きく変動します。

ただし、作業時間の短縮や人件費の削減といった運用コストの圧縮効果を考慮すると、中長期的にはバーコード運用を上回る費用対効果を得られるケースも多いです。導入前にROI（投資対効果）を試算し、段階的な導入計画を立てることが重要といえます。

金属・水分による読み取り精度の低下

RFIDは電波を利用する技術であるため、金属や水分の影響を受けやすいという性質があります。金属面に直接貼付したタグは電波が反射・吸収され、読み取りが困難になる場合があります。同様に、水分を多く含む製品のタグも、電波の減衰により精度が低下する可能性が否めません。

こうした課題に対しては、金属対応の専用タグを使用する、タグの貼付位置を調整するといった対策が有効です。また、使用する周波数帯によって金属・水分への耐性が異なるため、対象物の特性に合わせた周波数帯の選択も欠かせません。

導入前に実際の使用環境で事前検証（実証実験）をおこない、読み取り精度を確認することが成功のポイントです。タグの種類・貼付位置・リーダライタの設定を現場で最適化する工程を省略してはなりません。

運用定着までの教育・体制整備

RFIDシステムを導入しても、現場スタッフが正しく使いこなせなければ効果を発揮できません。新しいオペレーションの習得には一定の時間がかかるため、導入前の教育プログラムやマニュアルの整備が不可欠です。

とくに、バーコード運用からRFIDへの切り替え時には、従来の作業フローとの違いに戸惑うスタッフも少なくありません。これを防ぐためには、段階的な移行スケジュールを設定し、現場の声をフィードバックしながら運用ルールを改善していく姿勢が求められます。

また、トラブル発生時の対応フローや、リーダライタのメンテナンス体制も事前に構築しておく必要があります。システム導入はゴールではなく、継続的な改善サイクルを回すことで、はじめてRFIDの効果を最大化できるものです。

まとめ

RFIDは、電波を用いてRFタグの情報を非接触で読み書きする自動認識技術です。パッシブタグ・アクティブタグ・セミアクティブタグの3種類があり、用途や使用環境に応じた選択が求められます。

RFIDの導入により、作業時間の大幅短縮、在庫精度の向上、トレーサビリティの実現といった多くのメリットが得られます。一方で、初期導入コストや金属・水分による読み取り精度の課題、現場への運用定着に向けた教育・体制整備といった注意点も存在するため、事前の検討と段階的な導入が重要です。

RFIDの導入を成功させるためには、自社の業務課題と使用環境を正確に把握したうえで、適切なタグ・リーダライタ・ソフトウェアを選定し、現場での実証実験を経て本格運用に移行するプロセスを踏んでいきましょう。