RFID - możliwości i ograniczenia technologii

RFID (Radio Frequency Identification) jest technologią szeroko i powszechnie wykorzystywaną w codziennym życiu. Być może nawet nie zdajesz sobie sprawy, jak wiele powiązań z RFID masz na co dzień.. Etykiety RFID umieszczane są w zbliżeniowych kartach wejściowych, we wszelkiego rodzaju kartach dostępu czy systemach rejestrujący czas pracy. W hipermarketach (np. Empik) bardzo małe tagi RFID ukrywa się w produktach tak, aby przy próbie wyniesienia produktu z pominięciem kasy informowały o tym brankę kontrolną, a w efekcie działały, jako zabezpieczenie przed kradzieżą.

Podstawy działania technologii są bardzo proste. Ponieważ najtańsze etykiety RFID nie mają baterii, nie mogą samoczynnie emitować sygnału. W takiej sytuacji czytnik, czy to w postaci bramki czy urządzenia przenośnego, emituje fale radiowe, te następnie wywołują odpowiedź zwrotną ze strony etykiety. Przedstawiając to obrazowo: czytnik wysyła zapytania „Halo – jest tam ktoś?” Jeśli to zapytania dotrze do taga RFID, z jego strony wraca odpowiedź-echo „Tak, JA jestem”.

Typy etykiet

Wyróżniamy 2 główne kategorie, według, których rozróżniamy tagi RFID.
Pierwsza z nich dzieli tagi ze względu na sposób zasilania na aktywne i pasywne. Pasywne tagi RFID nie posiadają zasilania, energię czerpią z fal radiowych wysyłanych z czytników. Mają teoretycznie „nieskończone życie”, ale mniejszy zasięg (do 10 metrów). Są zdecydowanie bardziej popularne i tańsze. Tagi aktywne posiadają własne źródło zasilania w postaci baterii. Znacznie zwiększa to zasięg działania taga – nawet powyżej 100 m. Niestety ich żywotność ograniczona jest do żywotności baterii, której nie można wymienić na nową.

Tagi RFID rozróżniamy również ze względu na sposób zapisu i odczytu. Mamy więc tagi:
- tylko do odczytu - Read-Only (ROM). To producent Tagu definiuje, jaką informację zwrotną etykieta wysyła do czytnika. Etykieta tego typu nie może być przeprogramowana.
- jednokrotnego zapisu - Write once read multiple (WORM). Taka etykieta działa jak ROM, z tą różnica, że ID Tagu może być zaprogramowane w miejscu użycia przez użytkownika.
- wielokrotnego zapisu - Rewritable (EEPROM, FRAM). Tagi dowolnie programowane przez użytkownika.

Pewnym odstępstwem od reguły i być może kluczem do rozpowszechnienia technologii RFID w logistyce są tak zwane „chipless tags” czyli tagi bez mikroprocesora. Taki Tag wykonany jest z odpowiednio rozmieszczonych minimalnych ilości materiałów o różnych właściwościach magnetycznych. Taka etykieta na zapytanie czytnika wysyła unikalny sygnał zwrotny odpowiadający właściwościom magnetycznym jej składników. Sygnał następnie przetwarzany jest na postać binarną. Ogromna zaletą tagów bez mikroprocesorów jest ich cena, która osiąga poziom nawet do 0,1 centa (około 0,3 grosza).

źródło: http://www.idtechex.com/research/articles/chipless_rfid_the_end_game_00000435.asp

 Opierając się na prognozach portalu www.idtechex.com w najbliższych latach mamy szansę na prawdziwa eksplozję popularności etykiet bez mikroprocesorów (pięciokrotny wzrost udziału w rynku).

Etykiety RFID i Kody kreskowe
W logistyce etykiety RFID używane mogą być jako nowoczesna alternatywa dla drukowanych etykiet (paletowych/kartonowych itd.). W porównaniu z nimi jednak RFID oferuje znacznie większe możliwości.

RFID i SAP
Prace rozwojowe nad wykorzystaniem RFID w usprawnieniu procesów logistycznych w laboratoriach SAP rozpoczęły się już w 1998 roku. SAP jest również jednym z członków EPC Global - organizacji czuwającej nad standardami w kodowaniu produktów. W 2003 roku miały miejsce pilotowe wdrożenia Procter & Gamble i Metro Group z wykorzystaniem SAP Auto ID Infrastructure (AII – przechowuje i tłumaczy dane EPC na dane biznesowe) oraz SAP Event Management (transferuje dane biznesowe do aplikacji). Przełomem w rozwoju technologii było wdrożenie obsługi wybranych procesów biznesowych za pomocą tagów RFID w amerykańskim gigancie Wal-Mart, co w dużej mierze skłoniło dostawców hipermarketu do uruchomienia, przynajmniej w podstawowym scenariuszu (standalone - samodzielny), obsługi tagowania. Scenariusz taki zakłada użycie etykiet RFID w dostawach wychodzących. Produkt przed zapakowaniem i wysłaniem oznaczany jest tagami RFID w taki sposób, aby ułatwić jego identyfikację w procesie przyjęcia i rozładunku dostawy. Rozwiązanie takie, choć niezintegrowane z pozostałymi systemami (również ERP) ma tą wielką zaletę:nie wymaga dużych nakładów zarówno na infrastrukturę (czytniki + kontroler + tagi) jak i oprogramowanie (SAP AII + SAP WebAS). Niewielki jest również koszt wdrożenia i standardowo wynosi ono około 7 dni.
Rozwiązanie w pełni zintegrowane wymaga dodatkowo instalacji i konfiguracji SAP Exchange Infrastructure (jako platformy integracyjnej) oraz SAP Event Management. Odpowiednio do wielkości wdrożenia zwiększa się również nakład pracy związany z przygotowaniem startu produktywnego.

Procesy, w których SAP wspiera wykorzystanie RFID
Dzięki wykorzystaniu RFID możliwe jest znaczne usprawnienie obsługi dostaw, zarówno tych przychodzących jak i wychodzących. Główne korzyści biznesowe w tym przypadku wynikają z:
- szybkiej identyfikacji towarów znajdujących się w dostawie poprzez jednoczesne odczytanie wielu tagów z kodami EPC (Electronic Product Code),
- automatycznej aktualizacji statusu dostaw w wyniku rozmieszczenia/wydania otagowanych produktów,
- automatycznej identyfikacji numeru dokumentu dostawy na podstawie kodu skanowanego produktu.
Podobnie wygląda sytuacja z procesem inwentaryzacji, zarządzania opakowaniami zwrotnymi, pakowaniem i rozpakowywaniem. Przedstawiane powyżej rozwiązania to jednak wciąż jedynie „usprawnienie” wobec stosowanych obecnie kodów kreskowych, tymczasem potencjał technologii RFID jest znacznie większy. Przykładem jego wykorzystania może być projekt EPCglobal Network, u którego podstaw leży dążenie od uzyskania pełnej identyfikacji towaru, dzięki unikalności kodu EPC poprzez wszystkie fazy życia produktu, pomiędzy współpracującymi firmami. Zainteresowanych tematem zapraszam na stronę www.epcglobalinc.org, gdzie dostępne są dodatkowe materiały i prezentacje.

Potencjał i bariery technologiczne
Potencjał technologii RFID jest ogromny i wykracza daleko poza prosty zapis i odczyt z etykiety. Bardziej zawansowane rozwiązania potencjalnie dążą do pełnej identyfikacji produktów z dokładnością do sztuki w całym łańcuchu dostaw czy inteligentnej reakcji etykiety na różnego rodzaju zapytania, np. dostarczania informacji o sposobie montażu i niezbędnych komponentach dla linii produkcyjnej.
Największym chyba wyzwaniem dla rozwoju technologii jest cena etykiet. Proste 96 bitowe pasywne tagi wyposażone w chip i antenę hurtowo kupić można za około 7 do 15 centów (20 – 45 gorszy), co wciąż znacznie przewyższa koszt etykiety drukowanej. W niektórych przypadkach barierą może okazać się również cena infrastruktury (czytniki, kontrolery urządzeń, oprogramowanie Auto-ID Infrastructure itd…).
Dość powszechne są także wątpliwości natury prawno-etycznej opierające się o potencjał, jaki technologia RFID stwarza w kwestii kontroli klientów. Te jednak zupełnie nie mają zastosowania w przypadku zarządzania łańcuchem dostaw .

Autor: Tymoteusz Radlak

Tekst na licencji: Creative Commons 3.0