Перспективы и трудности применения rfid-меток

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 004.087

Перспективы и трудности применения rfid-меток

Рудаков Д.Ю., Калабухов Е.Р., Мустафаев Р.В., Богоченко С.В.

ФГФОУ ВО «Сибирский федеральный университет» Е-mail: drudakov25@gmail.com

Рассмотрена технология радиочастотной идентификации и перспективы ее использования при решении ряда прикладных задач в различных областях деятельности человека. Рассмотрены преимущества и недостатки, при использовании технологии радиочастотной идентификации (RFID-технологии). Приведено описание, выделены особенности и проведен сравнительный анализ существующих методов идентификации грузов и вещей - технологии RFID, QR- и штрих-кодов.

Ключевые слова: радиочастотная идентификация, RFID-метка, сокращение логистических затрат, логистическая инфраструктура, цепь поставок, окупаемость внедрения RFID-технологии.

PROSPECTS AND DIFFICULTIES OF USING RFID LABELS

Rudakov D.Yu., Kalabukhov E.R., Mustafaev R.V., Bogochenko S.V.

The technology of radio frequency identification and the prospects of its use in solving a number of applied problems in various areas of human activity are considered. The advantages and disadvantages, when using radio frequency identification technology (RFID-technology). The description, features and comparative analysis of existing methods of identification of goods and things - RFID, QR- and bar-codes technology are described.

Keywords: radio frequency identification, RFID label, reduction of logistics costs, logistics infrastructure, supply chain, payback of RFID-technology implementation.

RFID (Radio Frequency Identification - Технология радиочастотной идентификации) - способ считывания или записывания информации о каком-либо объекте (единице товара, паллете и т.п.), который осуществляется при помощи распознавания радиосигналов разной частоты. В розничных сетях данный способ может быть применим практически повсеместно: на производстве, на складе, в распределительных центрах и торговых залах. Принцип его работы на данных территориях практически не различается. На каждый из предметов, подлежащих распознаванию, нанесена специальная RFID-метка (транспондер), на которой хранится вся информация о конкретном объекте и содержится его уникальный идентификационный номер. При помощи устройства под названием «ридер» происходит сбор информации и ее передача в память компьютера. Так может происходить идентификация в торговом зале. На складе считывающие устройства помещены на внутреннюю сторону RFID-тоннеля, так называемой рамки, сквозь которую происходит передвижение товаров по складу. Попадая в компьютер, информация мгновенно распечатывается и происходит формирование накладной [1 с.154].

В настоящее время систему RFID активно внедряется в различные сферы деятельности предприятий. Использование такого рода инновации дает возможность снизить издержки на транспортировку, хранение, таможенное оформление и т.д.

RFID это новая и своего рода уникальная система, которая способна упростить процесс идентификации и маркировки товаров. Она уже вошла в повседневную жизнь и имеет широкое применение в различных сферах человеческой деятельности: промышленность, транспортная и складская логистика, предотвращение краж в торговых залах, системы контроля и управления доступом и т.д.

Применяя RFID метки на производстве, необходимо иметь ридеры (считыватели), которые читают информацию с меток и записывают в них данные. Существует два вида считывателей:

- Стационарные - крепятся на стенах или на движущихся складских устройствах;

- Мобильные - обладают меньшей дальностью действия (чтения и записи RFID меток) по сравнению со стационарными поскольку ограничены мощностью источника питания.

Такого рода новшества, позволят принести больший объем прибыли, нежели от внедрения штрихового кодирования. Но, при всех известных достоинствах, в России доля внедрение данной инновации проходит намного медленнее, чем на Западе. Уже сейчас RFID метки используются в таких странах, как: США, Канада, Израиль и многие другие [2].

Важно отметить, что применение RFID будет иметь больший результат, если осуществлять контроль за перемещением товаров в рамках определенной сферы деятельности. Ярким примером такого использования, может послужить идентификация возвратной тары предприятия. В этом случае компьютерные системы автоматически ведут учет расхода и возврата тары, при этом в любое время, при необходимости, имеется возможность отследить все этапы перемещения предмета и его участия в разнообразных технологических процессах.

Если мы говорим об увеличении скорости обработки поступившего товара, то здесь RFID метки очень преуспели. Чтобы понять, о чем идет речь, достаточно просто представить, что грузовик, который везет продукцию, проезжая через ворота, оборудованные устройствами для считывания, уже передал всю необходимую информацию о поступлении на склад, как только пересек задним бампером порог склада. Вы скажете, что это невозможно? Диапазон считывания пассивных меток варьируется от 0,05 метров до 8 метров. В случае же с активными метками диапазон увеличивает свой показатель до 100 метров. Такой уровень автоматизации позволяет увеличить скорость обработки грузов, а также сократить долю ручного труда [7, с.17].

На первый взгляд надежная и дешевая система штрихового кодирования по сочетанию параметров цена/качество выглядит привлекательней, однако она не способна предложить оптимальное решение многих задач. Даже если рассматривать преимущества, получаемые только на уровне одного предприятия, их список вдохновит весь персонал логистического подразделения: сокращение ручного труда, уменьшение количества ошибок (всех видов), сокращение бумажного документооборота, повышение уровня контроля всех процессов, совершенствование системы учета и т. д. Однако современная экономика все быстрее стремится к глобализации и интеграции. Таким образом, для успешного функционирования предприятия наиболее важным становится эффективное информационное взаимодействие с партнерами по цепи поставок.

При внедрении данной технологии, на одной из фирм столкнулись с некоторыми проблемами в ходе использования меток. Во-первых, заявленные характеристики не соответствовали указанным характеристикам в техническом паспорте, что впоследствии на практике устранилось сменой блоков питания, дабы не сгорело оборудование из-за мощности погрузчиков, на которых оно было установлено. Во-вторых, считывающее устройство не всегда в полной мере могло воспринять все товары, которые через него проходили, но и эта проблема была решена посредством смены RFID меток одного функционала на другой. Все проблемы, связанные с внедрением решаемы, стоит только отметить, что нужно тестировать метки и технологию на практике непосредственно там, где она будет применяться, т.е. на той же самой рабочей площадке

Широкое применение RFID находит в технологических и производственных процессах. На сборочных предприятиях BMW в устройства, с помощью которых заворачивается крепеж, будь то ключи или отвертки, интегрированы RFID-считыватели. На каждый болт, винт или гайку нанесена RFID-метка. Когда на сборочном конвейере на крепеж надевают инструмент, он автоматически определяет, с каким усилием нужно привернуть деталь и сколько на это надо потратить времени. В среднем BMW экономит 0,4 секунды на каждом шурупе или болте, который заворачивается в автомобиль. Казалось бы, смысла в этом особого нет, но, если пересчитать в количество крепежных элементов в каждом автомобиле, выяснилось, что BMW дополнительно удается собрать около 200 автомобилей в год. BMW внедрило эту систему в 2008 году, когда стоимость метки упала до 30 центов США. Для них это стало экономически выгодным и позволило дополнительно заработать на тех же мощностях 20 млн. долларов [4]. радиочастотный идентификация штрих код

Торговые сети, уже использующие эти технологии, -- Wal-Mart, Metro, Tosco -- довольны:

убытки от воровства снизились на 10--15 %, а продажи выросли, поскольку ходовой товар всегда есть на полках. Стоит добавить, что один из пионеров внедрения RFID, компания Wal-Mart, получила такие плюсы, как:

- ускорение приемки на склад товара (с установленными метками) - ускорение в 100 раз;

- отгрузка товара и формирование документов - ускорение в 5-20 раз;

- инвентаризация - ускорение в 5-15 раз;

- автоматизированный склад - сплошной контроль зон хранения и управление запасами.

Если провести анализ изменения цены на одну метку, то все-таки можно спрогнозировать положительную тенденцию. Цена на метку товара/паллета будет снижаться, причем цена метки на единицу товара будет уменьшаться с более высокой скоростью и к 2018 году станет меньше 1 цента. Так или иначе, это правило может стать исключением для розничных сетей с относительно высокой средней стоимостью единицы товара, влияющей на окупаемость дорогих RFID-меток. К таким сетям можно отнести продавцов электроники и бытовой техники. Именно это и сыграло в пользу компании Media Markt, которая стала первой розничной сетью в России, успешно использовавшей технологию RFID в своих магазинах. В то же самое время подобный опыт трудно применим для большинства продовольственных магазинов, где средняя стоимость единицы товара намного меньше. Здесь есть два выхода: либо ждать, пока цена на метку достигнет прогнозируемого минимума, либо маркировать только паллеты и контейнеры, а не каждый товар по отдельности. Также стоит повышать качество наносимых меток, поскольку с некоторых продовольственных товаров они считываются с некоторой сложностью (например, заморозка), улучшать их физические свойства. Онлайн опрос, проводящийся на портале rfidexpert.ru с целью выяснить, что именно является препятствием для компании (разрешено выбирать несколько вариантов) при внедрении RFID-технологии, на момент 12 ноября 2013 г. демонстрирует такие результаты: 72 % опрошенных видят проблему в излишне высокой стоимости внедрения, 68 % недовольны недостатком информации по данной теме, 68 % находят неясными перспективы окупаемости, еще 63 % вообще не видят очевидных преимуществ меток по сравнению со штрих-кодами. Как мы видим, все обозначенные недостатки имеют примерно одинаковый вес. Это говорит не только о вполне разумном нежелании менеджеров рисковать, не имея четкого представления о том, как изменение повлияет на прибыль компании, но и об ограниченном распространении информации о методе, его положительных качествах и удачных примерах его внедрения в работу розничных сетей в бизнессреде [8].

За последние 10 лет сфера применения технологии RFID заметно расширилась. Основными областями применения данной технологии сегодня являются:

- складское хозяйство;

- логистика и управление цепочками поставок в режиме реального времени;

- идентификация движущихся объектов в реальном масштабе и времени; идентификация автотранспортных средств на стоянках, парковках, автовокзалах;

- автоматизация идентификации на сборочных конвейерах в промышленном производстве;

- системы контроля доступа в помещениях и сооружениях; обеспечение пассажиров электронными билетами;

- экспресс-доставка посылок; обработка и доставка багажа на авиалиниях:

- автомобильные охранные системы;

- проверка транзакции платежных систем на достоверность; предотвращение подделки различных категорий товаров;

- маркировка (идентификация) имущества, документов, библиотечных материалов, животных; автоматизированные автомобильные заправочные станции и т.д [8].

В том числе данную технологию стали применять и для работы в космическом пространстве.

Так, летом 2006 г. Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства США (National Aeronautics and Space Administration, NASA) начало тестирование возможностей применения технологии RFID в открытом космосе с целью выяснить, будет ли работать технология радиочастотной идентификации в открытом космосе. При тестировании на околоземной орбите RFID-метки попали в условия экстремальных температур, ультрафиолетовой радиации и вакуума [5].

На данный момент NASA успешно использует технологию RFID в своем сегменте МКС, а также разрабатывает все новые и новые технологии, тем самым совершенствуя применение RFID. В 2011г. космический центр NASA разработал новую технологию, увеличивающую производительность меток, уменьшая потребляемую мощность передачи пассивных RFID-систем меньшей дальности. А в 2015 г. NASA запустили эксперимент по отслеживанию медицинских расходных материалов с помощью технологии RFID [5].

В условиях российского сегмента международной космической станции применять RFID- технологию планируется для мониторинга и управления реестром оснащения МКС (регистрация всех вещей, которые прибывают/убывают/находятся на станции), а также для контроля внутренних и внешних условий.

На данный момент, в российском сегменте МКС поставляемые (удаляемые) грузы подлежат маркировке бортовыми информационными листками (БИЛ) и метками штрихового кодирования (штрих-кодами), а также фотографированию и видеосъемке. Дополнительно к маркировке, принятой стороной-разработчиком или поставщиком оборудования, на грузе российского сегмента должна быть нанесена дополнительная алфавитно-цифровая и штриховая маркировка. Оборудование, доставляемое в упаковке, должно иметь соответствующую маркировку упаковки.

Маркировка штриховыми кодами выполняется путем наклеивания специальных этикеток с нанесением штрих-кода, продублированного в буквенно-цифровом виде. Штрих-кодовые этикетки не должны закрывать существующие на грузе надписи.

Место установки БИЛ и этикеток определяет разработчик или куратор груза и указывает его в габаритно-установочном чертеже. Фотографирование доставляемого груза производится отдельно перед установкой на корабль, а также после его установки на корабле [6].

Как видно, использование штрих-кодов для мониторинга грузов в российском сегменте МКС - весьма трудоемкий процесс, имеющий ряд существенных ограничений.

Помимо штрих-кодов для решения задач идентификации на данный момент активно используются QR-коды. QR-код представляет собой двоичный штрих-код [3].

В итоге можно сделать вывод, что на данный момент идентификация и учет грузов на российском сегменте МКС является сложным и трудоемким процессом. А учитывая ограничения применяемых в настоящий момент в российском сегменте МКС штрих-кодов, преимущества RFID- технологии, а также положительный опыт применения RFID-технологии в космических проектах NASA применение RFID-технологии в российском сегменте МКС является полностью обоснованным, а задача по внедрению RFID-технологии в российском сегменте МКС актуальной.

Вообще применение RFID технологии сейчас находит все большее и большее применение в разных сферах нашей жизни. Данные метки используются в супермаркетах за рубежом, там они находятся на каждом товаре, что позволяет просканировать товар, не вынимая из корзины, что в свою очередь увеличивает пропускную способность кассовых узлов. Так же другим крупномасштабным проектом является выпуск электронных паспортов, который содержит не только базовую информацию, но и какие либо биометрические данные. Это далеко не все сферы деятельности человека, где возможно применение данной технологии [7, с.19].

Таким образом, предельно важно использование RFID-технологий на протяжении всей цепи поставок. Необходима четкая согласованность и координация между всеми объектами логистической инфраструктуры относительно использования RFID-систем. Если данный механизм не будет отлажен, то даже правильное применение технологии на одном из звеньев цепи поставок (скажем, на складе) при отсутствии условий для использования технологии радиочастотной идентификации при работе других объектов окажется неэффективным. Если поставщики не сочтут нужным наносить RFID-метки на свои товары, то какая инновационная система не была бы на складе, ее эффективность будет снижена, так как придется потратить время на то, чтобы нанести метки непосредственно работниками склада. Таким образом, видно, что процесс по внедрению RFID-технологий в работу розничных сетей достаточно трудоемок и требует больших вложений, но результат, вероятно, себя оправдает.

Список литературы

1. Маниш Бхуптани, Шахрам Морадпур. RFID-технологии на службе вашего бизнеса. - М.:

«Альпина Паблишер», 2007.

2. Премиальный руководитель по технологии RFID [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://rfidexpert.ru.

3. RFID в логистике [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://rfidlogist.ru.

4. Портал журнала, посвящ?нного RFID-технологиям [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://rfidjournal.com.

5. Ракетно-космическая корпорация Энергия имени С.П. Королева: Российский сегмент

МКС. Справочник пользователя. URL: http://www.energia.ru/ru/iss/researches/iss_rs_guide.pdf

6. RFID покоряет космос, URL: http://wvvw.bluejack.ru/news/ifid_goes_to_outer_space/

7. Беспалов, Р. Применение RFID в цепи поставок // Логистика и управление. № 2. 2007. с.15-

19.

8. Винокуров, А. Метки для вещей и людей [электронный ресурс] // Бизнес [сайт]. URL:

http://www.sostav.ru/news/2006/08/08/62/#.

Размещено на Allbest.ru