Радиочестотна идентификация (Rfid)
Какво представлява радиочестотната идентификация (RFID)?
Радиочестотната идентификация (RFID) е технология, която използва радиовълни за идентифициране на маркирани обекти и обмен на данни между етикет и четец. В логистиката и електронната търговия RFID се използва за идентифициране на стоки, кашони, палети, контейнери за многократна употреба и други активи на места като приемане в склад, съхранение, комплектоване и експедиране. Софтуерна система свързва идентификатора, прочетен от етикета, с информацията за съответния обект.
RFID етикетът обикновено съдържа електронен чип и антена. За разлика от оптичния баркод, той обикновено не трябва да бъде директно видим за четеца. Успешното прочитане обаче все още зависи от етикета, четеца, разстоянието, ориентацията, околните материали и работната среда. RFID идентифицира обекти в подходяща зона за прочитане; тя не осигурява автоматично непрекъснато проследяване на пратки или географско местоположение.
Как работи RFID
RFID системата съчетава физическо оборудване за идентификация със софтуер, който интерпретира получените наблюдения. Прочитането на етикет е само една част от процеса: системата трябва също да определи какво означава наблюдението за инвентара или бизнес транзакцията.
- Обектът се свързва с етикет. Бизнесът прикрепя или вгражда подходящ етикет и свързва неговия идентификатор със запис за артикул, кашон, палет или актив. Някои внедрявания кодират допълнителни данни в етикета.
- Четецът комуникира с етикета. Антените на четеца създават зона за радиочестотно запитване. Съвместимият етикет отговаря според съответния протокол за въздушен интерфейс.
- Софтуерът обработва наблюденията. Системата може да премахва повтарящи се прочитания, да проверява дали се очаква даден идентификатор и да свързва наблюдението с конкретен четец или оперативно местоположение.
- Бизнес приложението използва резултата. Складова или инвентарна система може да регистрира приемане, да маркира неочакван обект или да подпомогне преброяването на наличностите в зависимост от конфигурираните бизнес правила.
Например палет, преминаващ през портал за приемане, може да генерира няколко наблюдения на един и същ етикет. Тези наблюдения не представляват няколко палета. Софтуерът трябва да ги интерпретира като доказателство за бизнес събитие, като отчете дали палетът действително е влязъл в зоната за приемане или просто е преминал наблизо.
Това разграничение между необработено прочитане и прието бизнес събитие е важно. RFID хардуерът предоставя наблюдения; логиката на приложението определя дали тези наблюдения са достатъчни за актуализиране на оперативен запис.
Основни видове RFID етикети
Етикетите могат да бъдат класифицирани според източника им на захранване. Тази класификация е отделна от работната честота, капацитета на паметта, физическата конструкция или метода на прикрепване.
| Тип етикет | Захранване | Оперативни последици |
|---|---|---|
| Пасивен | Използва енергията, подавана от радиополето на четеца, вместо вградена батерия. | Подходящ за приложения, при които обектите преминават през конфигурирана зона на четеца; ефективността зависи силно от етикета и средата. |
| Активен | Използва вграден източник на захранване за поддържане на радиопредаването. | Може да поддържа приложения за наблюдение на активи, но въвежда изисквания за поддръжка на батериите и инфраструктурата. |
| Пасивен с батерия | Използва батерия за захранване на електронните схеми, като разчита на комуникация с четеца и механизъм за отговор от пасивен тип. | Може да поддържа сензори или специфични изисквания за ефективност; възможностите зависят от реализацията. |
RFID системите работят и в различни честотни диапазони, включително ниска честота, висока честота и свръхвисока честота. Пасивният UHF RFID се използва за приложения по веригата на доставки, като прочитане на маркирани артикули или кашони на оперативни контролни пунктове. Самата честота не определя ефективността: значение имат също конструкцията на антената, разрешената мощност на четеца, разположението на етикета и материалите на обекта.
Разпределението на честотите и изискванията за работа варират според юрисдикцията. Следователно трансграничното внедряване изисква съвместими етикети и четци, както и оборудване, конфигурирано според приложимите местни радиорегулации. Съвместимостта не трябва да се извежда единствено от думата RFID в продуктовата спецификация.
Приложения в логистиката и електронната търговия
RFID може да свързва физическите операции с цифрови записи за инвентар и активи. Полезността му зависи от нивото на идентификация и конкретния оперативен въпрос, на който трябва да се отговори.
| Оперативен етап | Примерно приложение | Важно условие |
|---|---|---|
| Приемане | Складът сравнява наблюдаваните идентификатори на кашоните с очакваната входяща доставка. | Идентификаторите трябва да бъдат свързани със съответните записи за пратката или приемането. |
| Преброяване на наличностите | Оператор използва преносим четец, за да събере идентификатори от маркирани наличности. | Покритието на прочитане и границите на зоната трябва да бъдат проверени, преди преброяването да бъде прието. |
| Изпълнение на поръчки | Опаковъчна станция проверява маркираните артикули спрямо очакваното съдържание на поръчката. | Близките наличности не трябва да бъдат погрешно приемани за артикули в опаковката. |
| Експедиране | Портал регистрира маркирани стоки, преминаващи през изходен контролен пункт. | Системата се нуждае от надеждна основа за свързване на прочитанията с правилното движение. |
| Връщания | Идентификаторът на върнат артикул се проверява спрямо съществуващ запис за продукт или продажба. | Идентификацията не установява състоянието, допустимостта или одобрението за възстановяване на сумата. |
| Управление на активи за многократна употреба | Бизнесът регистрира движенията на маркирани кошове или транспортни контейнери. | Идентификаторът на актива трябва да остане различим от идентификаторите на съдържанието му. |
Това са възможни работни процеси, а не твърдения, че всеки склад използва RFID. Бизнесът може да използва RFID на избрани контролни пунктове, като на други места запази баркодове или ръчни проверки.
Нивото на идентификация също ограничава какво установява едно прочитане. Прочитането на етикета на палет идентифицира този палет; то не потвърждава самостоятелно всеки артикул в него. Софтуерът може да свърже палета със записаното съдържание, но връзката трябва да бъде създадена и поддържана, докато стоките се опаковат, разделят или преместват.
Идентификатори, стандарти и обмен на данни
RFID е технология за идентификация, а не една универсална система за номериране. Съхраненият в етикета идентификатор трябва да има договорено значение, за да може софтуерът да го свърже с правилния бизнес обект.
Електронният продуктов код (EPC) е стандартизирана рамка за идентификация, използвана с RFID във веригите на доставки. В зависимост от схемата за идентификация той може да различава отделни екземпляри на продукти или да идентифицира други бизнес обекти. Следователно EPC и RFID са свързани, но не са взаимозаменяеми: EPC се отнася до идентификацията, докато RFID се отнася до радиобазираното събиране на данни.
Стандартът за въздушен интерфейс GS1 EPC UHF Gen2 разглежда комуникацията между съвместими пасивни UHF етикети и четци. Отделно стандартът GS1 Electronic Product Code Information Services (EPCIS) поддържа споделянето на данни за събития, свързани с видимостта, между приложения и организации. EPCIS не е протокол за RFID четец и неговите събития могат да произлизат от методи за събиране на данни, различни от RFID.
За търговските партньори техническата четимост е само едно изискване. Те се нуждаят и от съгласие относно идентификаторите, значенията на събитията, местоположенията, правата за достъп и качеството на данните. Четливият етикет сам по себе си не създава оперативно съвместим запис във веригата на доставки.
RFID в сравнение със свързани технологии
| Технология или концепция | Основна роля | Разлика спрямо RFID |
|---|---|---|
| Баркод | Представя данни в оптично четим символ. | Изисква символът да бъде видим за оптичен четец; RFID използва радиокомуникация. И двете технологии могат да идентифицират един и същ бизнес обект. |
| GPS | Осигурява позициониране чрез сателитни сигнали, получени от подходящо оборудване. | Обикновеният пасивен RFID етикет не определя географските си координати. Вместо това стационарният RFID четец предоставя доказателство, че етикетът е бил в неговата зона за прочитане. |
| NFC | Поддържа безконтактна комуникация на кратко разстояние в рамките на по-широкото поле на радиочестотната идентификация. | NFC не е синоним на целия RFID. Телефон с NFC не прочита автоматично складови UHF етикети. |
| Проследяване на пратки | Регистрира и представя напредъка на пратка чрез оперативни събития. | RFID може да предоставя някои базови наблюдения, но проследяването изисква и връзки с пратки, обработка на събития и системи за отчитане. |
Системите за баркодове и RFID могат да съществуват едновременно. Печатният етикет може да съдържа четим от човек идентификатор, баркод и RFID компонент, което позволява на различни обекти да използват наличното им оборудване за събиране на данни.
Ограничения и проверки при внедряване
Ефективността на RFID трябва да се оценява в предвидения работен процес, а не да се извежда от номиналната спецификация за обхват на прочитане. Металът може да промени поведението на антената или да възпрепятства комуникацията, докато материалите, съдържащи вода, могат да повлияят на разпространението на радиовълните. Специализираният дизайн и разположението на етикета могат да адресират определени условия, но изискват тестване.
- Определете обекта и събитието. Посочете дали системата идентифицира отделни артикули, кашони, палети или активи и дали прочитането трябва да представлява приемане, движение, преброяване или експедиране.
- Тествайте представителни условия. Включете действителни опаковки, материали на продуктите, модели на подреждане, скорости на движение и ориентации на етикетите.
- Контролирайте зоната за прочитане. Проверете за непрочетени етикети и нежелани прочитания от съседни наличности, коридори или работни станции.
- Поддържайте връзките между идентификаторите. Проверете как етикетите се активират, свързват със записи, заменят и обработват, когато стоките се преопаковат.
- Определете обработката на изключенията. Установете какво се случва, когато етикетът не може да бъде прочетен, появи се неочакван идентификатор или софтуерната връзка прекъсне.
- Оценете сигурността и поверителността. Вземете предвид неоторизираното прочитане, промяната на данни, достъпа до четците и чувствителността на информацията, свързана с идентификаторите.
Уникалният идентификатор сам по себе си не е доказателство, че даден артикул е оригинален. Автентификацията зависи от допълнителни контроли и възможностите на конкретния етикет и система. По същия начин RFID наблюдението не установява състоянието на продукта, собствеността или съответствието със законовите изисквания.
При трансграничната търговия RFID може да подпомага идентификацията и видимостта там, където съществува съвместима инфраструктура. Тя не заменя митническите декларации, необходимите търговски документи, решенията за класификация или регулаторните проверки. Всяко използване в митнически процес зависи от конкретните изисквания на този процес.
Често задавани въпроси
Може ли RFID да прочете няколко артикула, без да се сканира всеки баркод?
Съвместимите RFID системи могат да идентифицират няколко етикета в зона за прочитане, без отделно насочване към всеки печатен етикет. Това не гарантира, че всеки етикет ще бъде прочетен; материалите, разположението и конфигурацията на четеца остават важни.
Осигурява ли RFID местоположение на пратката в реално време?
Не самостоятелно. Пасивният етикет се наблюдава, когато комуникира със съвместим четец. Непрекъснатото отчитане на местоположението изисква допълнителна инфраструктура и системни възможности извън обикновената идентификация с пасивен етикет.
Може ли смартфон да прочете складов RFID етикет?
Не непременно. NFC възможностите не превръщат телефона в UHF RFID четец. За прочитане на етикета е необходимо хардуерът и софтуерът да са съвместими с неговата честота и комуникационен протокол.
RFID заменя ли баркодовете?
Не. Технологиите могат да съществуват едновременно, а пригодността им зависи от работния процес, оборудването, опаковката и изискванията на търговските партньори. Един обект може да носи и двата идентификатора в различни четими форми.
Източници
- GS1: Стандарти за Electronic Product Code и RFID — Идентификация във веригата на доставки, EPC и стандарти за пасивен UHF RFID.
- GS1: EPCIS — Споделяне на данни за събития, свързани с видимостта, и разграничението между информация за събития и технология за събиране на данни.
- NIST SP 800-98: Насоки за защита на системите за радиочестотна идентификация — Компоненти на RFID системите, видове етикети, оперативни съображения и рискове за сигурността и поверителността.
