RFID-технология: как работает радиочастотная идентификация

Для идентификации торгово-материальных ценностей можно использовать не только штрихкоды, но и радиочастотные метки. RFID технология помогает контролировать движение сырья, упаковки и готовой продукции. С помощью RFID-меток можно организовать систему адресного хранения и управлять маршрутами работников и транспорта на складе. Рассказываем, как работает RFID, и как радиочастотная идентификация помогает управлять бизнесом.

RFID — что это за технология?

Суть технологии зашифрована в её названии. Расшифровка аббревиатуры RFID: Radio Frequency IDentification. В переводе с английского языка это значит «радиочастотная идентификация».

Основа RFID системы включает 3 элемента:

• RFID-метка — микрочип для записи и хранения данных. Метка устанавливается на объект, который нужно идентифицировать. Микрочип устанавливается внутрь пластикового корпуса для защиты от возможных повреждений.
• Антенна — усилитель сигнала. Антенна помогает радиометке и считывателю обмениваться данными.
• RFID считыватель. Устройство, которое воспринимает информацию, записанную на метку.

Простыми словами, RFID технология работает за счёт обмена радиосигналами между отдельными микрочипами и устройством, которое принимает и распознаёт сигналы. Микрочипы устанавливают на товары, грузы, стеллажи, транспорт, пластиковые карточки, браслеты для посетителей и многие другие объекты. Информация, записанная на микрочипы, помогает идентифицировать предметы и людей, и отслеживать их перемещения.

Преимущества RFID технологии

Многие крупные компании в США, Европе и Китае внедряют RFID системы, чтобы сделать бизнес более управляемым и вывести автоматизацию на новый уровень. У новой технологии для учёта и контроля есть много преимуществ.

• Быстрый отклик радиометки на сигнал RFID считывателя.
• Высокая точность обмена сигналами между устройствами.
• Запись не менее 128 бит данных на одну радиометку.
• Возможность много раз перезаписывать радиометки.
• Защита от перезаписи или удаления данных с помощью пароля.
• Максимальная дистанция для считывания радиометок: до 300 м.
• Передача сигналов через материалы, которые пропускают радиоволны. Чтобы считывать информацию, не нужен визуальный контакт.
• Одновременное считывание нескольких радиометок.
• Считывание радиометок с движущихся объектов: товаров на конвйере, транспорта, людей и животных.
• Высокий уровень защиты радиометок от неблагоприятных условий окружающей среды.
• Длительный срок эксплуатации RFID оборудования.

Преимущества RFID технологии оправдывают затраты на внедрение. По эффективности работы RFID превосходит все прочие решения для учёта. Хотя покупка радиометок и RFID оборудования для записи данных получается дороже, чем печать штрихкодов, новая технология является более надёжной и стабильной. Срок службы радиометки превышает срок службы штрихкода, а риски её повреждения намного ниже. Для считывания радиометки не нужен зрительный контакт, в отличие от штрихкода. Эксперты считают, что благодаря этим и другим преимуществам RFID технологии, в будущем радиометки полностью вытеснят бумажные штрихкоды.

Как работает RFID идентификация

Автоматизация бизнес-процессов с помощью RFID технологии состоит из трёх основных этапов. Это запись информации на микрочипы, отправка радиосигналов на считыватели, расшифровка и обработка данных. Рассмотрим подробнее, как это происходит:

1. Технический специалист записывает данные на микрочип. Для записи данных используется RFID принтер или дубликатор (устройство, которое создаёт дубль имеющейся радиометки).
2. Радиометка устанавливается на объект. Крепление должно быть прочным, чтобы микрочип не потерялся во время эксплуатации.
3. Когда радиометка попадает в зону действия RFID считывателя, происходит автоматический обмен сигналами. Устройство генерирует электромагнитное поле, которое проходит сквозь антенну на RFID-метке и подаёт питание на микрочип.
4. Микрочип включается и отвечает на запрос. Ответный сигнал передаётся через антенну.
5. Приёмопередатчик внутри устройства регистрирует изменения электромагнитных волн. Он принимает и интерпретирует ответный сигнал.
6. RFID считыватель передаёт данные на компьютер, на который установлена программа для учёта по RFID технологии.

RFID (технология радиочастотной идентификации) работает, когда микрочипы не находятся в зоне прямой видимости. В этом состоит главное преимущество микрочипов перед штрихкодами. Чтобы считывать штрихкоды, нужно наводить сканеры прямо на них. В случае с RFID-метками в этом нет необходимости. Сигналы легко проходят через большинство препятствий.

Какие бывают RFID-метки и как они работают

На радиочастотные метки записывают следующую информацию:

• Уникальный номер объекта. Записывается в формате EPC или UII.
• Дополнительную информацию.
• Пароль для доступа к записи, редактированию и удалению данных на микрочипе.

EPC — электронный код продукта или способ нумерации объектов по стандарту ISO/IEC 18000-6. Формат разработан корпорацией EPCglobal GS1. Именно эта организация разрабатывает правила единой маркировки товаров в разных странах. Российские производители и импортёры добавляют свои товары в каталог GS1, чтобы получить возможность заказывать коды маркировки в «Честном знаке».

UII — уникальный идентификатор. Формат используется для идентификации объектов по другим стандартам ISO/IEC (кроме ISO/IEC 18000-6).

Кроме уникального номера объекта, на микрочип можно записать:

• состав продукта;
• массу нетто;
• массу брутто;
• количество товаров в оптовой упаковке;
• серийный номер партии;
• дату производства;
• срок годности или срок хранения на складе;
• номер транспортной накладной;
• номер заказа или упаковочного листа;
• номер автомобиля для отгрузки товара;
• и другую важную информацию.

Когда радиометки попадают в зону действия считывателя, они автоматически передают данные по радиоканалу. Применение автоматической идентификации значительно ускоряет бизнес-процессы и экономит рабочее время.

Радиометки бывают пассивными и активными. В пассивных нет собственного источника питания, и они активируются от сигнала RFID считывателя. В активных радиометках есть своя маленькая батарейка. Активные радиометки могут самостоятельно излучать волны. Но наличие батарейки увеличивает размеры корпуса, массу и стоимость устройства. Поэтому большинство радиометок работают по пассивному принципу.

Классификация радиометок на основе дальности:

Принципы работы RFID оборудования

Чтобы внедрить RFID для управления бизнесом, нужно подготовить оборудование. Модели RFID оборудования можно разделить на 4 категории:

• Оборудование для записи и перезаписи данных: RFID принтеры и дубликаторы.
• Оборудование для хранения данных: RFID-метки.
• Оборудование для приёма информации: RFID считыватели или терминалы сбора данных с RFID модулем.
• Универсальные RFID устройства, которые могут как записывать, так и принимать данные.

Большинство компаний используют RFID принтеры и RFID считыватели как отдельные устройства. Скорость автоматического приёма информации зависит от RFID считывателей. Эти приборы могут быть ручными или стационарными, могут работать с антеннами разных типов. Как правило, RFID считыватели оснащены двусторонними передатчиками для быстрого чтения данных.

Чтобы не ошибиться при выборе RFID оборудования, рекомендуется обращаться к экспертам. Специалисты проводят аудит и разрабатывают проект RFID системы, учитывая задачи, которые должна решить автоматизация. Заказчик получает готовый проект со списком RFID оборудования и сметой.

Программы для RFID идентификации

RFID система не будет работать без специального программного обеспечения. Для учёта товаров по радиометкам можно использовать:

• популярные товароучётные программы, такие как 1С;
• клиентские модули для WMS и других программ;
• мобильные приложения;
• серверные программы, разработанные для конкретного заказчика.

Подбор программ входит в разработку проектов по автоматизации бизнеса с помощью RFID. Если владелец бизнеса обращается за консультацией, он получает не только список оборудования, но и список программ для управления работой RFID системы.

Стандарты и протоколы RFID

Радиометки, которые используются в системах RFID, работают по международным протоколам. У каждого протокола свой диапазон частот, стандарты шифрования данных и сложившиеся сферы применения.

Примеры кейсов по внедрению RFID технологии

Автоматизация производства BYD

О компании: Китайская компания BYD, основанная в 1995 году, владеет несколькими заводами по производству автомобилей, железнодорожного транспорта и электроники.

Болевые точки:

• Остатки масла от обработки блоков цилиндров попадали на штрихкоды.
• Промышленные сканеры на конвейере не могли распознать загрязнённые штрихкоды.
• Ошибки при сканировании приводили к частым остановкам конвейера.
• Из-за частых остановок конвейера снизилась эффективность производства.

Решение: Бумажные штрихкоды были замены на радиометки. Вместо промышленных сканеров на конвейере были установлены RFID считыватели. Попадание масла на блоки цилиндров никак не мешало радиометкам и считывателям обмениваться сигналами. После завершения обработки деталей радиометки снимались. Затем их перезаписывали и использовали заново.

Результат: RFID (технология радиочастотной идентификации) увеличила пропускную способность конвейера. Скорость и точность обработки данных повысились благодаря отказу от штрихкодов и переходу на радиометки, а ошибок при обработке деталей стало меньше.

Автоматизация производства Weifang Special Steel Group

О компании: Weifang Special Steel Group, основанная в 1993 году, работает в сфере металлургии. На заводах компании выполняется доменное, сталелитейное, прокатное производство.

Болевые точки:

• На производстве стального корда использовался ручной сбор данных.
• Учётом сырья, заготовок и продукции занимались отдельные сотрудники, и ведение учёта занимало много времени.
• Компании нужно было масштабироваться и повысить эффективность производства, а для этого требовалось отказаться от ручного учёта.

Решение: На производстве развернули RFID систему со считывателями SEUIC для сканирования радиометок на катушках, сбора данных о стальном корде и интеграции с главными компьютерами и автоматизированными системами. Автоматизация повысила эффективность учёта на заводах и сделало производственные линии прослеживаемыми.

Результат: Повышение эффективности производства за счет считывателей SEUIC RFID, которые прошли интеграцию с софтом для управления бизнесом. Расширение аналитики благодаря сбору данных с радиометок. Благодаря расширенной аналитике руководство Weifang Special Steel Group получило возможность принимать более эффективные управленческие решения.

Автоматизация складской логистики Stanley Agricultural Group

О компании: Агросервисная компания Stanley Agricultural Group с 1992 года специализируется на производстве сложных удобрений, хранении зерна и распределении сельхозпродукции.

Болевые точки:

• На заводах по производству удобрений использовались устаревшие системы учёта сырья и готовой продукции по штрихкодам.
• Неэффективная система учёта создавала узкие места в складской логистике и процедурах инвентаризации.

Решение: На заводах были внедрены радиометки. Водители погрузчиков получили ручные RFID считыватели AUTOID UTouch для учёта удобрений.

Результат: RFID оборудование увеличило скорость и точность инвентаризации. Скорость работы на складе выросла более чем в 30 раз, а нагрузка на одного оператора уменьшилась на 90%. За счёт автоматизации удалось сократить затраты времени на учётные операции на 70%.

Автоматизация магазинов одежды Erdos Cashmere Group

О компании: Erdos Cashmere Group, основанная в 1980 году, является одним из лидеров в сфере производства и продажи кашемировых изделий. Торговая сеть объединяет более 1200 магазинов. Компания занимает 30% мирового рынка изделий из кашемира. Торговая с

Болевые точки:

• Производство одежды сталкивается с высоким давлением спроса. Мода быстро меняется, и магазинам нужно часто обновлять коллекции и быстро распродавать запасы.
• Компании необходимо было учитывать отслеживать продажи и запасы в реальном времени по регионам и коллекциям. Большие ежедневные объёмы продаж значительно усложняют задачу.

Решение: Для идентификации одежды начали использовать радиометки. Сотрудники магазинов и складов получили RFID считыватели UTouch от Seuic, которые могут идентифицировать товары по радиометкам, даже когда они находятся внутри коробок.

Результат: RFID (технология радиочастотной идентификации) повысила эффективность работы в магазинах и на складах. Эффективность приемки одежды увеличилась в 4 раза, инвентаризации — в 5 раз, а скорость поиска товаров — в 6 раз.

Автоматизация сети кофеен Starbucks

О компании: Корпорация с штаб-квартирой в Сиэтле, основанная в 1971 году, управляет сетью из 21,3 тысяч кофеен по всему миру.

Болевые точки:

• Неэффективное управление сроками годности кофейных зерен, десертов и других товаров.
• Большие затраты времени на инвентаризацию.
• Сложное и долгое обучение новых сотрудников.

Решение: Управление свежестью на основе RFID технологии заменило трудоемкое сканирование штрих-кодов. RFID оборудование прошло бесшовную интеграцию с бэкенд-системой Starbucks.

Результат: RFID считыватели повысили качество контроля за сроками годности кофейных зерен, десертов и других скоропортящихся продуктов. Радиометки самостоятельно отправляют сигналы, когда срок годности приближается к окончанию. Также благодаря RFID считывателям ежедневная инвентаризация перед закрытием кофейни стала занимать намного меньше времени. Для работы с RFID используются удобный интерфейс, к которому легко привыкают новые сотрудники.

Подведём итоги

RFID технология перестала быть экзотикой и превратилась в рабочий инструмент для управления бизнесом. Примеры зарубежных компаний показывают, что RFID решает конкретные проблемы: от управления сырьём на производстве до контроля за сроками годности десертов и поиска одежды в магазине.

Когда штрихкоды неэффективны из-за больших объёмов или сложных условий работы, наладить учёт помогает RFID система. Опыт крупных компаний показывает, что автоматизация через RFID ускоряет типовые операции, снижает нагрузку на персонал и сокращает потери рабочего времени.

Именно поэтому MERTECH активно развивает в России направление мобильных и стационарных RFID-решений SEUIC — от ручных терминалов UTouch до стационарных считывателей UF3-S и UF40.

Мы приглашаем интеграторов стать частью программы Authorized RFID Integration Partners. Что даёт участие в программе:

• Скидка 30% на демонстрационные комплекты оборудования.
• Технические семинары и обучение для сотрудников.
• Поддержка интеграции и возможность регистрации проектов.

Оставьте заявку на авторизацию и тестирование оборудования, и начните зарабатывать на одном из самых быстрорастущих направлений в автоматизации учёта. Количество участников в каждом регионе ограничено, чтобы обеспечить качество поддержки и отсутствие внутренней конкуренции.