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

Dịch Covid-19 khiến nhiều người e ngại trước việc phải đụng chạm mọi thứ, nhất là ở những nơi công cộng. May mắn thay, một công nghệ không chạm đã ra đời khá lâu có thể giúp giảm tối đa việc đụng chạm.

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

Công nghệ RFID là gì?

RFID là viết tắt của Radio Frequency Identification hay nhận dạng tần số sóng vô tuyến. Đây là công nghệ được dùng để phát hiện và theo dõi từ xa bất kỳ đối tượng nào bằng sóng vô tuyến tần số cao. Ở mức ứng dụng cơ bản nhất, RFID gồm hai thứ: thẻ (tag) và bộ thu (receiver). Thẻ được gắn trên vật thể cần nhận diện/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 phiên bản cải tiến của mã vạch

Trong siêu thị, bạn sẽ thấy các bảng giá trên kệ hàng luôn kèm theo mã vạch (hoặc mã QR). Những mã vạch này giúp siêu thị theo dõi kho hàng của mình.

Không may là mã vạch chưa thật sự tối ưu cho công việc này. Cũng giống công nghệ hồng ngoại, mã vạch là công nghệ line-of-sight (tầm nhìn thẳng). Có nghĩa là để định danh sản phẩm, mã vạch phải được đặt trực tiếp dưới máy quét mã. Khi cần quét một lượng lớn hàng hóa, thời gian để làm việc này sẽ tăng lên đáng kể. Một giới hạn khác của mã vạch là chúng không thể lưu thêm những thông tin khác vì chúng không có bộ nhớ để ghi dữ liệu.

Quét mã vạch trong kho hàng tốn khá nhiều thời gian và nhân lực. (Ảnh: Rido/Shutterstock).

RFID có thể giải quyết cả hai vấn đề trên, đó là lý do vì sao công nghệ này đang ngày càng phổ biến hơn. Chính vì RFID sử dụng sóng vô tuyến nên nó không cần phải đặt trực tiếp dưới máy đọc. Do đó, việc kiểm soát có thể thực hiện hoàn toàn từ xa ở bất cứ vị trí nào, miễn là trong phạm vi xác định, tương tự như khi bạn sử dụng tai nghe Bluetooth hay điều khiển Bluetooth của smartTV vậy. Một ứng dụng thú vị khác của công nghệ này là nếu bạn tìm cách đánh cắp một sản phẩm của cửa hàng (đã được gắn thẻ RFID), thu ngân sẽ ngay lập tức phát hiện việc làm của bạn!

Hơn nữa, thẻ RFID có thể trang bị thêm bộ nhớ dung lượng nhỏ (khoảng vài kilobytes) để lưu một số thông tin liên quan, như hạn sử dụng sản phẩm chẳng hạn.

Lịch sử ra đời của RFID

Nhà khoa học người Nga, Leon Theremin được ghi nhận là người tạo ra thiết bị RFID đầu tiên vào năm 1948. Tuy nhiên, sau vài chục năm, RFID mới trở nên phổ biến hơn và được đưa vào thương mại hóa. Nguyên nhân là vì ở thập niên 60, 70, công nghệ RFID nguyên bản sử dụng thẻ RFID điện cảm ứng. 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 ở thời kỳ này rất khác so với hiện tại.

Sau đó, mực in carbon được sử dụng để thay cho cuộn dây từ tính 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 và gọn nhẹ hơn, mà còn có chi phí sản xuất rẻ hơn. BiStatix thuộc Motorola là một trong những công ty tiên phong trong phát triển thẻ RFID điện dung ở thập niên 90. Dù vậy, ở thời điểm đó, RFID không thể phát triển mạnh mẽ và BiStatix đã phải dừng kinh doanh từ năm 2001. Kể từ đó, công nghệ RFID đã được cải tiến thêm và cuối cùng thì 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 làm hai loại: chủ động và thụ động.

Thẻ RFID hiện đại được gắn thêm một mỉcrochip có vai trò như bộ não của những chiếc thẻ nhỏ nhắn này. Chắc hẳn ai cũng biết mọi thiết bị và linh kiện điện tử đều cần năng lượng (nguồn điện) để hoạt động. Tuy nhiên, loại thẻ RFID mà chúng ta thường gặp nhất lại không có pin, và loại này cũng tương đối rẻ. Đây là loại thẻ RFID thụ động.

Thẻ RFID thụ động được sử dụng rộng rãi trong việc đánh dấu những đồ vật 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 máy thu. Cách hoạt động tương tự như sạc không dây cho điện thoại vậy. Thẻ RFID thụ động cần rất ít năng lượng để hoạt động nên nó có thể "sống tốt" với sạc không dây. Tuy nhiên, nó vẫn có một vài hạn chế. Hạn chế lớn nhất chính là khoảng cách, thường chúng chỉ có hoạt động trong phạm vi từ 3 – 6m.

Để tăng khoảng cách sử dụng, RFID chủ động được phát triển để thay thế. RFID chủ động sử dụng pin chuyên dụng để hoạt động. Vì vậy, tuy vào loại pin sử dụng mà kích thước của thẻ RFID chủ động có thể to hơn, cồng kềnh hơn cũng như chi phí sản xuất cao hơn. Nhưng nhờ đó mà tầm hoạt động của chúng cũng được tăng lên đáng kể, khoảng 30 – 100m. Về cơ bản, những tài sản đắt tiền như xe hơi sẽ cần đến RFID chủ động, nhưng với những thứ đồ đơn giản như tuýp kem đánh răng thì chỉ cần RFID thụ động là đủ.

Ứng dụng của RFID

Mục đích ban đầu của công nghệ này là phục vụ cho chuỗi cung ứng để đơn vị quản lý có thể dễ dàng theo dõi hàng hóa của mình. Trong kho hàng, RFID được sử dụng trong hệ thống phân phối tự động, để đánh dấu và sắp xếp hàng hóa. Thường thì các thẻ này sẽ kết nối với những hệ thống điện tử khác. Vì vậy nếu có kiện hàng di chuyển mà không được cấp phép, chuông báo động sẽ vang lên. Công nghệ này cũng được ứng dụng trong các hệ thống chống trộm.

Theo dõi động vật và xe hơi

RFID được ứng dụng trong ngành chăn nuôi để theo dõi vật nuôi, tương tự, RFID cũng được sử dụng để theo dõi thú cưng. Ngoài ra, RFID còn được tích hợp trong xe ô tô và những thẻ này sẽ được lập trình để kết nối với ví tiền hoặc tài khoản ngân hàng. Bằng cách này, xe có thể chạy qua những 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 có kẻ xấu tìm cách đột nhập vào xe.

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

Hộ chiếu gắn thẻ RFID?

Năm 2006, chính phủ Mỹ bắt đầu sử dụng hộ chiếu điện tử, gồm các thẻ RFID có chứa các thông tin cá nhân của người dùng để các cơ quan chức năng dễ dàng tra cứu. Tuy nhiên, nhiều người đã bày tỏ quan ngại về độ an toàn thông tin của loại hộ chiếu này.

Biohacking (Bẻ khóa sinh học)

Một trong những hướng mà RFID có thể phát triển hơn chính là gắn vào cơ thể người! Đúng vậy, một số người không ngần ngại cấy chip RFID vào cơ thể họ để tăng khả năng tương tác. Đây được gọi là biohacking. Những người thuộc "phong trào bẻ khóa cơ thể" đang tìm cách "bẻ khóa" cơ thể của họ bằng việc cấy ghép chip RFID. Những người này sử dụng chip RFID để có thể truy cập vào các dịch vụ mà không cần mang theo mã khóa hay token. Ví dụ, khi cấy chip RFID vào tay, các lập trình viên sẽ cấu hình cho con chip này mở khóa cửa nhà hoặc gara mà không cần chìa khóa vật lý.

Vaccine Covid-19 có chứa RFID?

Một số công ty công nghệ đang vận động hành lang pháp lý để đưa chip RFID vào vaccine Covid-19. Những công ty này cho biết mục đích là nhằm ngăn chặn hàng giả hàng nhái xuất hiện, và chúng sẽ xuất hiện. Họ cũng cho rằng việc sử dụng chip RFID trong vaccine sử giúp các cơ quan y tế kiểm soát số lượng người đã được tiêm chủng. Dù vậy, chưa có bất cứ chính phủ nào đưa ra quyết định về việc có sử dụng RFID trong vaccine Covid-19 hay không.

RFID vấp phải nhiều chỉ trích về quyền riêng tư

Nhiều người bày tỏ nghi ngại đối với việc cấy chip RFID vào cơ thể. Một số còn lo sợ rằng trong tương lai, các chính phủ độc tài sẽ bắt buộc người dân phải cấy chip RFID dưới danh nghĩa an ninh quốc gia. Trên thực tế, năm 2006, một công ty có tên CityWatcher.com đã yêu cầu nhân viên của mình cấy chip RFID để dễ dàng ra vào hầm an toàn, nơi lưu trữ các tài liệu mật của công ty. Tuy nhiên, công ty này đã giải trình rằng đây là một yêu cầu không bắt buộc và chỉ được thực hiện khi có sự tự nguyện của nhân viên.

Trong cuốn sách "Spychips: Cách các tập đoàn và chính phủ lên kế hoạch theo dõi mọi thứ với RFID", hai 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 thuật toán thông minh để khai thác những thông tin này. Ví dụ, nếu công ty nhận ra bạn có thói quen chi tiêu xa hoa, công ty có thể báo giá sản phẩm cao hơn giá thị trường.

Thêm vào đó, trong thế giới internet ngày nay, gắn chip trong cơ thể đồng nghĩa với việc sẽ có thêm một cách mới để tin tặc có thể đánh cắp thông tin cá nhân của bạn. Tác giả cho rằng tin tặc có thể vô hiệu hóa tính năng chống trộm 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 là theo dõi đồ vật từ xa một cách nhanh chóng, công nghệ này đã hoàn thành tốt nhiệm vụ của nó và thậm chí là còn đang phát triển rộng hơn nữa. Tuy nhiên, việc cấy chip RFID vào cơ thể sẽ vấp phải nhiều tranh cãi, nhất là đối với những người đặc biệt nghiêm túc trong vấn đề quyền riêng tư. Một số người cho rằng RFID khiến chúng ta tiến gần tới một xã hội độc tài, nơi mà chính phủ muốn kiểm soát mọi hành vi của người dân.

• Tìm ra phương pháp điều hướng trong môi trường liên sao
• Mặt Trời chuyển màu xanh lam ở Trung Quốc
• "Trinh nữ không gian" đột nhập Hệ Mặt trời: Đến từ thế giới y hệt chúng ta