Các hệ thống RFID 125kHz hoạt động thông qua cảm ứng điện từ, cho phép truyền thông giữa các thiết bị đọc và những thẻ thụ động mà chúng ta thấy ở khắp mọi nơi. Những hệ thống này hoạt động trong dải tần số thấp, cụ thể là trong khoảng từ 30 đến 300 kHz. Chúng dựa vào một cơ chế gọi là ghép cảm ứng. Về cơ bản, khi anten của thiết bị đọc tạo ra trường từ tính, nó sẽ cung cấp năng lượng để kích hoạt vi mạch nhỏ bên trong thẻ. Hầu hết các thẻ này hoàn toàn không có pin, do đó chúng chỉ lấy điện trực tiếp từ trường từ tính do thiết bị đọc tạo ra. Thông thường, chúng có thể được đọc ở khoảng cách trong khoảng từ 5 đến 10 centimet, tương đương khoảng nửa foot. Do yêu cầu khoảng cách ngắn như vậy, công nghệ 125kHz phát huy hiệu quả tốt nhất trong các tình huống cần nhận dạng đáng tin cậy ở cự ly gần. Điều gì làm cho các hệ thống này trở nên đáng tin cậy đến vậy? Thiết kế đơn giản của chúng bao gồm ba thành phần: một thiết bị đọc, một anten và tất nhiên là bản thân chiếc thẻ. Chính sự đơn giản này giúp duy trì tốc độ truyền dữ liệu ổn định ngay cả khi có các yếu tố môi trường phức tạp như nước, chất hữu cơ hoặc kim loại ở gần, những yếu tố có thể gây nhiễu với các loại tín hiệu khác.
Do có bước sóng dài hơn, tín hiệu 125kHz thực sự có thể đi xuyên qua các vật liệu như nước, gỗ, bìa các tông và thậm chí cả mô sống – những thứ thường làm các hệ thống RFID tần số cao hơn hoạt động kém hiệu quả. Khoảng cách đọc cũng khá tốt, khoảng 10 centimet theo nghiên cứu của Surgere năm ngoái. Điều này khiến chúng trở nên rất hữu ích trong các ứng dụng như theo dõi động vật tại các trang trại hoặc giám sát thiết bị y tế bên trong cơ thể người, nơi có nhiều độ ẩm. Hầu hết các hệ thống RFID khác gặp khó khăn khi tín hiệu bị phản xạ hoặc bị hấp thụ bởi vật liệu xung quanh, nhưng RFID tần số thấp vẫn hoạt động ổn định ngay cả khi bị đặt bên trong hoặc phủ kín bởi nhiều loại vật liệu hữu cơ khác nhau.
RFID ở tần số 125kHz hoạt động khá tốt trong môi trường chứa nhiều kim loại, nơi mà các hệ thống UHF hiện đại thường dễ bị lỗi hoàn toàn. Nhiều nhà máy thực tế gắn thẻ tần số thấp lên các dụng cụ được lưu trữ trong kệ thép không gỉ vì chúng không gây nhiễu tín hiệu như những công nghệ khác có thể gây ra. Các hãng sản xuất ô tô đã tích hợp những thẻ LF này trực tiếp vào các thùng chứa linh kiện kim loại trong nhiều năm nay mà không gặp bất kỳ vấn đề gì. Dĩ nhiên, tốc độ truyền dữ liệu không quá nhanh – thường chỉ khoảng 1 đến 2 kilobit mỗi giây – nhưng tốc độ chậm hơn này thực tế lại giúp giảm thiểu lỗi khi có nhiễu điện từ mạnh phát ra từ các máy móc lớn trên sàn nhà máy. Điều này khiến RFID 125kHz đặc biệt phù hợp để theo dõi vật tư trong điều kiện sản xuất khắc nghiệt, nơi độ tin cậy là yếu tố quan trọng nhất.
Các thẻ thụ động 125kHz hoàn toàn không cần bất kỳ nguồn điện nội bộ nào, nghĩa là không phải thay thế hoặc bảo trì pin theo thời gian. Những thiết bị nhỏ này cũng có khả năng chịu được điều kiện khá khắc nghiệt, hoạt động đáng tin cậy ngay cả khi nhiệt độ giảm xuống dưới mức đóng băng đến -25 độ Celsius hoặc tăng lên trên 70 độ Celsius. Độ bền như vậy khiến chúng rất phù hợp cho các ứng dụng ngoài trời dài hạn như quản lý hệ thống ra vào bãi đậu xe. Các công ty lắp đặt số lượng lớn các thẻ này sẽ thấy rõ lợi ích tiết kiệm chi phí. Ví dụ, một đội xe với hơn 100 nghìn đơn vị sử dụng. Theo báo cáo năm 2023 của Ponemon, các doanh nghiệp tiết kiệm khoảng bảy trăm bốn mươi nghìn đô la Mỹ mỗi năm khi chuyển từ giải pháp RFID chủ động sang thụ động. Và mặc dù xử lý hàng triệu giao dịch trong nhiều năm, các thẻ thụ động này vẫn duy trì tỷ lệ đọc gần như hoàn hảo ở mức độ chính xác 99,8% trong suốt vòng đời hoạt động.
RFID 125kHz đã trở thành nền tảng cốt lõi của cơ sở hạ tầng bảo mật hiện đại nhờ khả năng xác thực tầm ngắn và chống giả mạo. Khả năng miễn nhiễm với nhiễu từ kim loại và chất lỏng đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy trong các hệ thống kiểm soát ra vào thực tế.
Các thẻ tích cực và thiết bị đeo chìa khóa 125kHz này hoạt động tốt nhất trong phạm vi khoảng 10 centimét, điều này thực tế giúp chúng khá an toàn trước những lần quét trái phép hoặc các cuộc tấn công chuyển tiếp mà mọi người thường lo lắng dạo gần đây. Điểm thú vị là tín hiệu có thể xuyên qua các vật liệu như nhựa, vải, thậm chí cả da. Vì vậy, người dùng có thể giữ thiết bị truy cập ngay trong ví hoặc gắn trên thẻ tên mà không cần lo lắng về việc đọc sai. Ngoài ra, dữ liệu được mã hóa để ngăn chặn bất kỳ ai sao chép thông tin trên thẻ. Và vì hoàn toàn không cần pin, hầu hết các cơ sở thấy rằng họ hiếm khi phải thay thế chúng trong quá trình vận hành bình thường. Chúng ta đang nói đến khoảng năm năm trước khi cần thay thế, đôi khi lâu hơn tùy theo điều kiện sử dụng. Độ tin cậy như vậy đã khiến chúng trở thành lựa chọn phổ biến ở nhiều loại môi trường bảo mật khác nhau.
Khi nói đến phần cứng truy cập hiện có, RFID 125kHz hoạt động rất hiệu quả khi kết hợp với nhau, giúp dễ dàng tích hợp hơn vào các thiết bị đầu cuối điểm bán hàng và các hệ thống theo dõi thời gian làm việc của nhân viên đã được triển khai. Lấy ví dụ từ các cửa hàng bán lẻ, nhiều nơi thực tế sử dụng một thẻ RFID duy nhất để nhân viên xác thực danh tính, dù họ đang vào khu vực kho hay làm việc tại quầy thanh toán. Trên các dây chuyền sản xuất và các môi trường công nghiệp tương tự, các thẻ RFID tần số thấp kết nối liền mạch với phần mềm quản lý điểm danh. Các hệ thống này có thể theo dõi thời điểm công nhân bắt đầu và kết thúc ca làm việc với độ chính xác khoảng nửa giây, theo nghiên cứu của Viện Quản lý Lực lượng Lao động từ năm ngoái. Điều này thay thế toàn bộ các phương pháp ký tên trên giấy cũ kỹ mà trước đây mọi người thường xuyên mắc sai sót.
Hệ thống RFID 125kHz tạo thành nền tảng cho việc theo dõi động vật trên toàn thế giới, được hỗ trợ bởi các tiêu chuẩn quốc tế ISO 11784 và 11785 đặt ra quy tắc về cách đánh số thẻ và truyền dữ liệu tại hơn 85 quốc gia. Những con chip nhỏ bé này, kích cỡ bằng một hạt gạo nhỏ, được đặt ngay dưới da và sẽ ở đó suốt đời mà không gây hại gì đến sức khỏe của động vật. Nông dân và bác sĩ thú y dựa vào những thiết bị cấy này để theo dõi các thông tin quan trọng như thời điểm tiêm phòng, chủ sở hữu con vật và nguồn gốc lai tạo của nó. Điều làm nên sự hữu ích của công nghệ này là nó hoạt động được ngay cả khi có các lớp lông, mô cơ và mỡ dưới da, nhờ đó đảm bảo độ tin cậy bất kể loại động vật nào.
Trên khắp cả nước, các nông dân đã bắt đầu gắn những chiếc thẻ RFID nhỏ 125kHz lên tai bò của họ ngay từ khi chính phủ triển khai sáng kiến lớn này. Hơn 12 triệu con gia súc đã được gắn thẻ tại khoảng 8.000 trang trại khác nhau, và điều gì đã xảy ra? Vấn đề dịch bệnh giảm mạnh, đồng thời tình trạng trộm gia súc cũng giảm đi đáng kể. Còn nhớ năm ngoái khi xảy ra sự cố ô nhiễm nghiêm trọng tại một nhà máy chế biến thịt chứ? Nhờ những con chip RFID này, các cơ quan chức năng đã có thể truy tìm chính xác đàn bò nào đã bị phơi nhiễm trong vòng chưa đầy một giờ đồng hồ. Con số nói lên tất cả – chúng tôi ghi nhận mức giảm khoảng 40 phần trăm về tổng số ca bệnh, và người dân chỉ bị thất thoát khoảng 18 phần trăm ít hơn do trộm cắp, vì những chiếc thẻ này không thể bị tháo gỡ hay sửa đổi dễ dàng. Và hãy thực tế đi, mã vạch thông thường hoàn toàn không phù hợp trong điều kiện chăn nuôi thực tế, nơi chúng dễ bị mài mòn do ánh nắng hoặc cần phải có tầm nhìn trực tiếp để quét. Các hệ thống RFID này hoạt động rất tốt ngay cả khi đàn vật nuôi đang ăn cỏ suốt cả ngày ngoài đồng cỏ.
EN