Radijo dažnio identifikavimas (Rfid)
Kas yra radijo dažnio identifikavimas (RFID)?
Radijo dažnio identifikavimas (RFID) – tai technologija, naudojanti radijo bangas pažymėtiems objektams identifikuoti ir duomenims tarp žymos bei skaitytuvo perduoti. Logistikoje ir elektroninėje prekyboje RFID naudojamas prekėms, dėžėms, padėklams, daugkartinio naudojimo talpykloms ir kitam turtui identifikuoti tokiose vietose kaip prekių priėmimas sandėlyje, sandėliavimas, komplektavimas ir išsiuntimas. Programinė sistema susieja iš žymos nuskaitytą identifikatorių su informacija apie susijusį objektą.
RFID žymą paprastai sudaro elektroninis lustas ir antena. Skirtingai nuo optinio brūkšninio kodo, skaitytuvui paprastai nereikia, kad ji būtų tiesiogiai matoma. Tačiau sėkmingas nuskaitymas vis tiek priklauso nuo žymos, skaitytuvo, atstumo, orientacijos, aplinkinių medžiagų ir veikimo aplinkos. RFID identifikuoja objektus tinkamoje nuskaitymo zonoje; jis automatiškai neužtikrina nuolatinio siuntos sekimo ar geografinės vietos nustatymo.
Kaip veikia RFID
RFID sistema sujungia fizinę identifikavimo įrangą su programine įranga, kuri interpretuoja gautus stebėjimus. Žymos nuskaitymas yra tik viena proceso dalis: sistema taip pat turi nustatyti, ką šis stebėjimas reiškia atsargoms ar verslo operacijai.
- Objektas susiejamas su žyma. Įmonė pritvirtina arba įterpia tinkamą žymą ir susieja jos identifikatorių su prekės, dėžės, padėklo ar turto įrašu. Kai kuriuose sprendimuose žymoje užkoduojami papildomi duomenys.
- Skaitytuvas palaiko ryšį su žyma. Skaitytuvo antenos sukuria radijo dažnio užklausos zoną. Suderinama žyma atsako pagal atitinkamą oro sąsajos protokolą.
- Programinė įranga apdoroja stebėjimus. Sistema gali pašalinti pasikartojančius nuskaitymus, patikrinti, ar identifikatorius yra laukiamas, ir susieti stebėjimą su konkrečiu skaitytuvu ar veiklos vieta.
- Verslo taikomoji programa naudoja rezultatą. Sandėlio valdymo arba atsargų sistema gali užregistruoti priėmimą, pažymėti netikėtą objektą arba padėti atlikti atsargų skaičiavimą, atsižvelgiant į sukonfigūruotas verslo taisykles.
Pavyzdžiui, per priėmimo vartus važiuojantis padėklas gali sukurti kelis tos pačios žymos stebėjimus. Šie stebėjimai nereiškia kelių padėklų. Programinė įranga turi juos interpretuoti kaip verslo įvykio įrodymą ir atsižvelgti į tai, ar padėklas iš tikrųjų pateko į priėmimo zoną, ar tik pravažiavo netoliese.
Šis skirtumas tarp neapdoroto nuskaitymo ir priimto verslo įvykio yra svarbus. RFID aparatinė įranga pateikia stebėjimus, o taikomosios programos logika nustato, ar šių stebėjimų pakanka veiklos įrašui atnaujinti.
Pagrindiniai RFID žymų tipai
Žymas galima klasifikuoti pagal jų energijos šaltinį. Ši klasifikacija skiriasi nuo veikimo dažnio, atminties talpos, fizinės konstrukcijos ar tvirtinimo būdo.
| Žymos tipas | Energijos tiekimas | Veiklos pasekmės |
|---|---|---|
| Pasyvioji | Naudoja skaitytuvo radijo lauko tiekiamą energiją, o ne integruotą bateriją. | Tinka taikomosioms programoms, kuriose objektai juda sukonfigūruotoje skaitytuvo zonoje; veikimas labai priklauso nuo žymos ir aplinkos. |
| Aktyvioji | Radijo perdavimui naudoja integruotą energijos šaltinį. | Gali būti naudojama turto stebėjimo taikomosiose programose, tačiau atsiranda baterijų priežiūros ir infrastruktūros reikalavimų. |
| Pasyvioji su baterijos pagalba | Baterija maitina grandines, o ryšys su skaitytuvu ir pasyvaus tipo atsako mechanizmas išlieka būtini. | Gali palaikyti jutimo funkcijas ar tam tikrus našumo reikalavimus; galimybės priklauso nuo įgyvendinimo. |
RFID sistemos taip pat veikia skirtingose dažnių juostose, įskaitant žemą, aukštą ir itin aukštą dažnį. Pasyvusis UHF RFID naudojamas tiekimo grandinės taikomosioms programoms, pavyzdžiui, pažymėtiems daiktams ar dėžėms nuskaityti veiklos patikros punktuose. Vien dažnis nenulemia veikimo: svarbūs ir antenos projektas, leidžiama skaitytuvo galia, žymos padėtis bei objektų medžiagos.
Dažnių paskirstymas ir veikimo reikalavimai skiriasi priklausomai nuo jurisdikcijos. Todėl tarpvalstybiniam sprendimui reikia suderinamų žymų ir skaitytuvų, taip pat įrangos, sukonfigūruotos pagal taikomus vietos radijo ryšio reglamentus. Suderinamumo negalima nustatyti vien pagal žodį RFID produkto specifikacijoje.
Naudojimas logistikoje ir elektroninėje prekyboje
RFID gali susieti fizinio tvarkymo veiklą su skaitmeniniais atsargų ir turto įrašais. Jo naudingumas priklauso nuo identifikavimo lygio ir konkretaus veiklos klausimo, į kurį siekiama atsakyti.
| Veiklos etapas | Pavyzdinis naudojimas | Svarbi sąlyga |
|---|---|---|
| Priėmimas | Sandėlis palygina stebėtus dėžių identifikatorius su numatomu įeinančiu pristatymu. | Identifikatoriai turi būti susieti su atitinkamais siuntos ar priėmimo įrašais. |
| Atsargų skaičiavimas | Operatorius rankiniu skaitytuvu renka identifikatorius iš pažymėtų atsargų. | Prieš patvirtinant skaičių būtina patikrinti nuskaitymo aprėptį ir vietos ribas. |
| Užsakymų vykdymas | Pakavimo vietoje pažymėtos prekės tikrinamos pagal numatytą užsakymo turinį. | Netoliese esančios atsargos neturi būti supainiotos su pakuotėje esančiomis prekėmis. |
| Išsiuntimas | Vartai registruoja per išsiuntimo patikros punktą judančias pažymėtas prekes. | Sistemai reikia patikimo pagrindo nuskaitymams susieti su teisingu judėjimu. |
| Grąžinimai | Grąžintos prekės identifikatorius tikrinamas pagal esamą produkto ar pardavimo įrašą. | Identifikavimas nepatvirtina būklės, tinkamumo ar pinigų grąžinimo patvirtinimo. |
| Daugkartinio naudojimo turto valdymas | Įmonė registruoja pažymėtų dėžių ar transportavimo talpyklų judėjimą. | Turto identifikatorius turi išlikti atskiriamas nuo jo turinio identifikatorių. |
Tai galimos darbo sekos, o ne teiginys, kad kiekvienas sandėlis naudoja RFID. Įmonė gali naudoti RFID pasirinktuose patikros punktuose, o kitur išsaugoti brūkšninius kodus ar rankines patikras.
Identifikavimo lygis taip pat riboja tai, ką patvirtina nuskaitymas. Padėklo žymos nuskaitymas identifikuoja tą padėklą, tačiau savarankiškai nepatvirtina kiekvieno jo viduje esančio daikto. Programinė įranga gali susieti padėklą su užregistruotu turiniu, tačiau šis ryšys turi būti sukurtas ir palaikomas prekėms pakuojant, skaidant ar perkeliant.
Identifikatoriai, standartai ir duomenų mainai
RFID yra identifikavimo technologija, o ne viena universali numeravimo sistema. Žymoje saugomas identifikatorius turi turėti sutartą reikšmę, kad programinė įranga galėtų susieti jį su tinkamu verslo objektu.
Elektroninis produkto kodas (EPC) – standartizuota identifikavimo sistema, naudojama kartu su RFID tiekimo grandinėse. Priklausomai nuo identifikavimo schemos, jis gali atskirti atskirus produktų vienetus arba identifikuoti kitus verslo objektus. Todėl EPC ir RFID yra susiję, bet nėra keičiami vienas kitu: EPC susijęs su identifikavimu, o RFID – su radijo ryšiu pagrįstu duomenų fiksavimu.
GS1 EPC UHF Gen2 oro sąsajos standartas apibrėžia suderinamų pasyviųjų UHF žymų ir skaitytuvų ryšį. Atskirai GS1 elektroninio produkto kodo informacinių paslaugų (EPCIS) standartas padeda programoms ir organizacijoms dalytis matomumo įvykių duomenimis. EPCIS nėra RFID skaitytuvo protokolas, o jo įvykiai gali būti gaunami naudojant kitus duomenų fiksavimo metodus nei RFID.
Prekybos partneriams techninis nuskaitomumas yra tik vienas reikalavimas. Jiems taip pat reikia susitarimo dėl identifikatorių, įvykių reikšmių, vietų, prieigos leidimų ir duomenų kokybės. Vien nuskaitoma žyma nesukuria sąveikaus tiekimo grandinės įrašo.
RFID palyginimas su susijusiomis technologijomis
| Technologija arba sąvoka | Pagrindinis vaidmuo | Skirtumas nuo RFID |
|---|---|---|
| Brūkšninis kodas | Pateikia duomenis optiškai nuskaitomame simbolyje. | Simbolis turi būti matomas optiniam skaitytuvui, o RFID naudoja radijo ryšį. Abi technologijos gali identifikuoti tą patį verslo objektą. |
| GPS | Nustato vietą naudodamas tinkamos įrangos priimamus palydovų signalus. | Įprasta pasyvioji RFID žyma nenustato geografinių koordinačių. Fiksuotas RFID skaitytuvas tik pateikia įrodymą, kad žyma buvo jo nuskaitymo zonoje. |
| NFC | Palaiko trumpojo nuotolio bekontaktį ryšį platesnėje radijo dažnio identifikavimo srityje. | NFC nėra viso RFID sinonimas. NFC palaikantis telefonas automatiškai nenuskaito sandėlio UHF žymų. |
| Siuntos sekimas | Registruoja ir pateikia siuntos eigą per veiklos įvykius. | RFID gali pateikti kai kuriuos pagrindinius stebėjimus, tačiau sekimui taip pat reikia siuntų susiejimo, įvykių apdorojimo ir ataskaitų sistemų. |
Brūkšninių kodų ir RFID sistemos gali veikti kartu. Spausdintoje etiketėje gali būti žmonėms nuskaitomas identifikatorius, brūkšninis kodas ir RFID komponentas, todėl skirtingi padaliniai gali naudoti jiems prieinamą duomenų fiksavimo įrangą.
Apribojimai ir įgyvendinimo patikros
RFID veikimą reikėtų vertinti numatytoje darbo sekoje, o ne spręsti vien iš nominalios nuskaitymo atstumo specifikacijos. Metalas gali pakeisti antenos veikimą arba trukdyti ryšiui, o vandens turinčios medžiagos gali paveikti radijo bangų sklidimą. Specializuotos žymų konstrukcijos ir jų išdėstymas gali padėti spręsti konkrečias sąlygas, tačiau jas reikia išbandyti.
- Apibrėžkite objektą ir įvykį. Nurodykite, ar sistema identifikuoja atskiras prekes, dėžes, padėklus ar turtą ir ar nuskaitymas turi reikšti priėmimą, judėjimą, skaičiavimą ar išsiuntimą.
- Išbandykite reprezentatyvias sąlygas. Įtraukite tikrą pakuotę, produktų medžiagas, krovimo modelius, judėjimo greitį ir žymų orientaciją.
- Kontroliuokite nuskaitymo zoną. Patikrinkite, ar nepraleidžiamos žymos ir ar netyčia nenuskaitomos gretimų atsargų, eismo juostų ar darbo vietų žymos.
- Palaikykite identifikatorių sąsajas. Patikrinkite, kaip žymos aktyvuojamos, susiejamos su įrašais, pakeičiamos ir tvarkomos, kai prekės perpakuojamos.
- Apibrėžkite išimčių tvarkymą. Nustatykite, kas vyksta, kai žymos nepavyksta nuskaityti, pasirodo netikėtas identifikatorius arba nutrūksta programinės įrangos ryšys.
- Įvertinkite saugumą ir privatumą. Atsižvelkite į neteisėtą nuskaitymą, duomenų keitimą, prieigą prie skaitytuvo ir su identifikatoriais susietos informacijos jautrumą.
Vien unikalus identifikatorius savaime nėra įrodymas, kad prekė yra autentiška. Autentiškumo patvirtinimas priklauso nuo papildomų kontrolės priemonių ir konkrečios žymos bei sistemos galimybių. Taip pat RFID stebėjimas nepatvirtina produkto būklės, nuosavybės ar teisinės atitikties.
Vykdant tarpvalstybinę prekybą RFID gali padėti identifikuoti ir užtikrinti matomumą ten, kur yra suderinama infrastruktūra. Jis nepakeičia muitinės deklaracijų, privalomų komercinių dokumentų, klasifikavimo sprendimų ar reguliavimo patikrų. Bet koks naudojimas muitinės procese priklauso nuo konkrečių to proceso reikalavimų.
DUK
Ar RFID gali nuskaityti kelis daiktus neskenuodamas kiekvieno brūkšninio kodo?
Suderinamos RFID sistemos gali identifikuoti kelias žymas nuskaitymo zonoje, nenukreipiant skaitytuvo į kiekvieną atskirą spausdintą etiketę. Tai negarantuoja, kad bus nuskaityta kiekviena žyma; medžiagos, išdėstymas ir skaitytuvo konfigūracija išlieka svarbūs.
Ar RFID pateikia siuntos vietą realiuoju laiku?
Ne savaime. Pasyvioji žyma stebima tada, kai palaiko ryšį su suderinamu skaitytuvu. Nuolatiniam vietos teikimui reikia papildomos infrastruktūros ir sistemos galimybių, viršijančių įprastą pasyviųjų žymų identifikavimą.
Ar išmanusis telefonas gali nuskaityti sandėlio RFID žymą?
Ne būtinai. NFC galimybė nepadaro telefono UHF RFID skaitytuvu. Norint nuskaityti žymą, reikia su jos dažniu ir ryšio protokolu suderinamos aparatinės bei programinės įrangos.
Ar RFID pakeičia brūkšninius kodus?
Ne. Šios technologijos gali veikti kartu, o jų tinkamumas priklauso nuo darbo sekos, įrangos, pakuotės ir prekybos partnerių reikalavimų. Vienas objektas gali turėti abu identifikatorius skirtingomis nuskaitomomis formomis.
Šaltiniai
- GS1: elektroninio produkto kodo ir RFID standartai — tiekimo grandinės identifikavimas, EPC ir pasyviojo UHF RFID standartai.
- GS1: EPCIS — matomumo įvykių duomenų dalijimasis ir skirtumas tarp įvykių informacijos bei duomenų fiksavimo technologijos.
- NIST SP 800-98: Radijo dažnio identifikavimo sistemų apsaugos gairės — RFID sistemos komponentai, žymų tipai, veikimo aspektai, saugumo ir privatumo rizikos.
