Radio Frequency IDentification (RFID) memiliki sejarah yang cukup panjang di berbagai bidang serta merupakan bagian dari revolusi teknologi baik saat ini maupun masa lalu. RFID memungkinkan pembayaran tol dengan cepat, monitoring inventaris, pengamanan barang, identifikasi barang dengan cepat dan banyak penggunaan lainnya. Selain itu, RFID memberikan manfaat, seperti melacak aset, memantau kondisi keamanan, dan membantu mencegah pemalsuan. RFID memainkan bagian integral dan kemajuan dalam revolusi teknologi bersama dengan Internet dan perangkat seluler, yang menghubungkan dunia bersama-sama. 

·       Sebelum membahas mengenai RFID, ada baiknya kita mengetahui sedikit mengenai Radio Frequency atau frekuensi radio. RFID menggunakan gelombang radio yang merupakan salah satu bentuk gelombang elektromagnetik. Dengan demikian, asal-usul RFID harus dikaitkan dengan pendiri teori gelombang elektromagnetik: Michael Faraday, James Maxwell, dan Heinrich Hertz. Pada pertengahan abad kesembilan belas, Faraday menemukan bahwa arus/muatan yang mengalir melalui kawat menciptakan medan magnet dan sebaliknya, ketika kawat terkena medan magnet, ada arus di kawat. Hari ini penemuan ini dikenal sebagai hukum Faraday dan bersama dengan hukum Ampere-Maxwell membentuk dasar untuk medan magnet, atau sistem RFID medan dekat (near-field). Maxwell mengembangkan teori matematika yang menggambarkan elektromagnetisme menggunakan karya Faraday dan lain-lain. Karya Maxwell hanya berurusan dengan pita spektrum elektromagnetik yang terlihat, inframerah, dan ultraviolet karena jenis gelombang elektromagnetik lainnya tidak diketahui keberadaannya. Hertz dapat memverifikasi pekerjaan Maxwell dan menemukan gelombang radio. Gelombang Radio inilah yang kemudian menjadi parameter dan wadah utama dari pemanfaatan dan penggunaan Teknologi RFID.

 

Gambar 1, Contoh perangkat RFID

·       Salah satu hal yang perlu dipahami sebelum menggunakan/mengakses teknologi RFID ialah Radio Frequency. Frekuensi radio (bahasa Inggris: Radio frequency; RF) adalah tingkat osilasi dari arus atau tegangan listrik bolak-balik; atau dari medan magnet, listrik, atau elektromagnetik; atau dari sistem mekanis dalam rentang frekuensi dari kira-kira 20 kHz hingga kira-kira 300 GHz. Frekuensi radio mengacu kepada spektrum elektromagnetik di mana gelombang elektromagnetik dapat dihasilkan oleh pemberian arus bolak-balik ke sebuah antena.

 

Gambar 2 , Rentang Frequency yang diterapkan pada Penggunaan RFID

·       Sesuai pengertian diatas, osilasi dari arus/tegangan AC tadilah yang nantinya dipancarkan ataupun diterima oleh RFID Tag maupun RFID Reader. Pancaran frekuensi dari RFID yang digunakan akan dibedakan berdasarkan rentang frekuensi penggunaannya dimana biasanya, frequency yang diterapkan pada teknologi RFID mencakup Low Frequency, High Frequency hingga Ultra High Frequency yang ditandai dengan blok merah pada gambar diatas.

 

 

Gambar 3 Prinsip kerja RFID

·       Prinsip kerja dari RFID sebenarnya cukup sederhana, yakni dengan memanfaatkan gelombang radio yang dipancarkan oleh tag RFID dan akan ditangkap oleh reader RFID. Cara penggunaanya yang sangat mudah, cepat dan akurat membuat perangkat elektronik ini banyak digunakan pada perusahaan, supermarket ataupun instansi, seperti untuk identifikasi karyawan, identifikasi barang, aset perusahaan dan lain sebagainya. Pada video dibawah ini, mencakup sedikit pengenalan mengenai sistem RFID, silahkan para mahasiswa dapat menyaksikannya.

  

  

Sistem RFID terdiri dari tiga komponen dasar: tag, reader dan Computer Host yang akan dijelaskan dengan lebih detail pada modul-modul berikutnya.

·       Tag RFID berisi chip semikonduktor kecil dan antena mini di dalam beberapa bentuk form. Mereka dapat diidentifikasi secara unik oleh pasangan reader/host dan, ketika diterapkan atau diikatkan ke suatu objek atau orang, orang atau objek yang ditempelkan tersebut dapat dilacak dan diidentifikasi secara nirkabel (wireless). Tag RFID datang dalam berbagai bentuk. Misalnya, beberapa terlihat seperti label kertas dan diterapkan pada kotak dan kemasan; lainnya dimasukkan ke dalam dinding wadah plastik cetakan injeksi; dan masih ada lagi yang dibuat menjadi gelang dan dipakai oleh orang-orang.

·       Ada banyak jenis tag RFID. Beberapa termasuk baterai mini yang digunakan untuk memberi daya pada tag, dan ini disebut sebagai tag aktif. Mereka yang tidak termasuk baterai on-board memiliki daya "dipancarkan" kepada mereka oleh reader dan disebut tag pasif. Selain itu, beberapa tag memiliki memori yang dapat ditulis dan dihapus, seperti hard disk komputer, sementara yang lain memiliki memori yang hanya dapat dibaca, seperti CD-ROM; ini masing-masing disebut sebagai tag "pintar" (smart tag) dan hanya-baca (read-only). Biaya dan kinerja tag dapat sangat bervariasi tergantung pada fitur mana yang termasuk dalam desainnya.

·       Tag RFID dapat menyimpan berbagai jenis informasi tentang objek yang dilampirkan, termasuk nomor seri, stempel waktu, instruksi konfigurasi, dan banyak lagi.

·       Reader RFID terdiri dari antena dan modul elektronik. Antena digunakan untuk berkomunikasi dengan tag RFID secara nirkabel. Modul elektronik paling sering terhubung ke jaringan komputer host melalui kabel dan menyampaikan pesan antara komputer host dan semua tag dalam jangkauan baca antena. Modul elektronik juga melakukan sejumlah fungsi keamanan seperti enkripsi/dekripsi dan otentikasi pengguna, dan fungsi penting lainnya yang disebut anti-tabrakan, yang memungkinkan satu pembaca berkomunikasi dengan ratusan tag secara bersamaan.

·       Host RFID adalah "otak" dari sistem RFID dan paling sering berbentuk PC atau workstation. (Mengikuti analogi ini, pembaca akan membentuk sistem saraf, sedangkan tag adalah objek yang akan dirasakan.) Sebagian besar jaringan RFID terdiri dari banyak tag dan banyak Reader. Reader dan tag, dihubungkan bersama melalui host pusat. Informasi yang dikumpulkan dari tag dalam sistem RFID diproses oleh host. Host juga bertanggung jawab untuk memindahkan data antara jaringan RFID dan sistem TI perusahaan yang lebih besar, di mana manajemen rantai pasokan (supply chain) atau database manajemen aset mungkin beroperasi.

 

 

Gambar 4 RFID dan Barcode

·       Cara kerja RFID memiliki keunggulan dibandingkan dengan sistem manual atau penggunaan kode bar. Penggunaan RFID (Tag) dapat dibaca jika lewat di dekat pembaca , bahkan jika itu ditutupi oleh obyek atau tidak terlihat . Tag dapat dibaca dalam wadah, karton , kotak atau lainnya , dan tidak seperti barcode , RFID tag dapat sekaligus dibaca ratusan id pada suatu waktu . Kode Bar hanya dapat dibaca satu per satu menggunakan perangkat saat ini . RFID juga tahan air dan gesekan karena biasanya dikemas dalam chip plastik yang kadang dimasukkan kedalam bodi obyek yang dipasang RFI

·       Diyakini bahwa teknologi RFID suatu hari nanti dapat menggantikan kode batang (barcode). Sementara tag kode batang dan sistem kode batang jauh lebih murah daripada RFID saat ini, RFID memberikan banyak manfaat yang tidak dapat dilakukan oleh sistem kode batang, seperti:

• Kemampuan untuk membaca dan menulis ke tag

• Kecepatan data yang lebih tinggi dan ukuran memori yang lebih besar

• Kemampuan untuk berfungsi tanpa garis pandang langsung antara tag dan pembaca

• Kemampuan untuk berkomunikasi dengan lebih dari satu tag secara bersamaan

• Keamanan data yang lebih baik (melalui kompleksitas dan enkripsi yang lebih besar)

• Daya tahan lingkungan yang lebih baik (dengan adanya kotoran, air, dll.)

·       Tiap sistem akan memiliki variasi dan kompleksitas nya masing-masing, dan dalam sistem RFID akan terdapat setidaknya 4 buah komponen yang meliputi:

·       Readers   : RFID Reader merupakan otak dari sistem RFID yang diperlukan pada setiap sistem RFID. Reader juga biasa disebut interogator yang merupakan komponen yang digunakan untuk transmisi dan menerima gelombang radio guna melakukan komunikasi dengan RFID Tag. 

·       Antenna  : RFID Antenna (antena) merupakan komponen yang juga sangat diperlukan dalam sistem RFID karena antena akan meng-convert sinyal dari RFID reader menjadi sinyal RadioFrekuensi yang dapat di-detect oleh RFID tag nantinya. Tanpa adanya RFID antenna, baik yang telah ditanam maupun modul terpisah, RFID Reader tidak akan dapat secara benar mengirimkan dan menerima sinyal ke RFID tag.

·       Tags         : RFID tag setidaknya terdiri atas 2 buah komponen yaitu sebuah antenna untuk melakukan transmisi dan menerima sinyal, serta sebuah RFID Chip (IC) yang menyimpan ID tag dan informasi lainnya. RFID tag biasanya ditempelkan/disatukan dengan item lain agar dapat di-track menggunakan RFID Reader dan antenna.

·       Cables     : RFID antenna cables (kabel) memfasilitasi komunikasi dari RFID Reader dengan RFID antenna. Tanpa adanya kabel, RFID reader tidak akan mendapat power dan mengirim sinyal ke RFID tag via antenna. 

Gambar 5 Diagram Block Dasar Sistem RFID

Komponen penting dari sistem RFID juga dapat digambarkan menjadi 3 core yaitu, 

1. Tag (terkadang disebut transponder), yang terdiri dari chip semi-konduktor, antena, dan terkadang baterai

2. Interogator (kadang-kadang disebut pembaca atau perangkat baca/tulis, reader atau read/write device), yang terdiri dari antena, modul elektronik RF, dan modul kontrol elektronik.

3. Pengontrol/controller (kadang disebut host), yang paling sering berbentuk PC atau workstation yang menjalankan database dan perangkat lunak kontrol (sering disebut middleware).

·       Tag dan interogator mengkomunikasikan informasi antara satu sama lain melalui gelombang radio. Ketika objek yang ditandai memasuki zona baca interogator, interogator memberi sinyal kepada tag untuk mengirimkan data yang disimpannya. Tag dapat menyimpan berbagai jenis informasi tentang objek yang dilampirkan, termasuk nomor seri, stempel waktu, instruksi konfigurasi, dan banyak lagi. Setelah interogator menerima data tag, informasi tersebut diteruskan kembali ke pengontrol melalui antarmuka jaringan standar, seperti LAN ethernet atau bahkan internet. Pengontrol kemudian dapat menggunakan informasi itu untuk berbagai tujuan. Misalnya, pengontrol dapat menggunakan data untuk sekadar menginventarisasi objek dalam database, atau dapat menggunakan informasi untuk mengarahkan ulang objek pada sistem ban berjalan.

·       Interogator (Reader) RFID bertindak sebagai jembatan antara tag RFID dan pengontrol dan hanya memiliki beberapa fungsi dasar.

1.    Baca isi data tag RFID (Read)

2.    Tulis data ke tag (dalam kasus Smart Tag) (Write)

3.    Relai data (Relay Data) ke dan dari pengontrol

4.    Power tag (dalam kasus tag pasif)

·       Interogator RFID pada dasarnya adalah komputer kecil. Mereka juga terdiri dari kira-kira tiga bagian: antena, modul elektronik RF, yang bertanggung jawab untuk berkomunikasi dengan tag RFID, dan modul elektronik pengontrol, yang bertanggung jawab untuk berkomunikasi dengan pengontrol. Selain melakukan empat fungsi dasar di atas, interogator RFID yang lebih kompleks dapat melakukan tiga fungsi penting lainnya:

1.    menerapkan tindakan anti-tabrakan untuk memastikan komunikasi RW simultan dengan banyak tag,

2.    mengotentikasi tag untuk mencegah penipuan atau akses tidak sah ke sistem,

3.    enkripsi data untuk melindungi integritas data.

·       Sistem RFID dapat terdiri dari banyak interogator yang tersebar di fasilitas gudang atau di sepanjang jalur perakitan. Namun, semua interogator ini dapat terhubung ke satu pengontrol. Demikian pula, sebuah interogator dapat berkomunikasi dengan lebih dari satu tag secara bersamaan. Faktanya, pada keadaan teknologi saat ini, komunikasi simultan dengan kecepatan 1.000 tag per detik memungkinkan, dengan akurasi yang melebihi 98%. Akhirnya, tag RFID dapat dilampirkan ke hampir semua hal, mulai dari palet, hingga bayi yang baru lahir, atau kotak di rak toko.