Об экспертах:
- Алексей Елин, руководитель филиала БИТ.Wi-Fi+AutoID компании «Первый Бит».
- Николай Исаков, независимый эксперт по внедрению инноваций и RFID-технологий.
- Дмитрий Филонов, руководитель лаборатории радиофотоники Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ.
Что такое RFID
RFID — это радиочастотная идентификация, технология, при помощи которой можно идентифицировать любые объекты на расстоянии от пары сантиметров до 300 метров. Метки RFID практически невозможно подделать, поэтому они отлично подходят для отслеживания и контроля подлинности материальных активов.
В основе технологии лежат радиоволны различных частот — от 125 КГц (LF) до 960 МГц (UHF). Обычно метке не нужен аккумулятор — она активируется при получении сигнала со считывателя, но существуют и активные метки, которые сами периодически излучают волны благодаря подведенному к ним питанию. Подвидом активных меток являются чипы NFC, позволяющие смартфонам считывать и эмулировать пластиковые карты.
Дмитрий Филонов, руководитель лаборатории радиофотоники Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ:
«Традиционные методы идентификации подразумевают наличие визуального контакта между объектом и считывателем, например, камера вашего телефона и QR-код, или сканер в магазине и код EAN13 на товаре или Datamatrix при маркировке. При этом сканируется в большинстве случаев всего один код.
Иногда требуется идентификация без прямой видимости, причем сразу нескольких объектов. С этой задачей помогают справиться технологии радиочастотной идентификации, они же RFID. Здесь используются метки, которые глобально делятся на два типа. Активные (с источником питания внутри для увеличения дальности считывания) и пассивные, работающие от энергии, полученной от считывателя.
При считывании метка может не находиться в прямой видимости относительно считывателя. Радиосигнал может проходить через разные материалы и объекты, например картон, стекло, пластик, кожа.
Сферы применения систем радиочастотной идентификации обширны и среди всего прочего используются для защиты лекарственных препаратов и ценных товаров от подделок с хранением серийного номера, для контроля доступа, оплаты, чипирования животных, на умных складах и широко используется в ритейле одежды».
В правильных руках RFID становится мощным инструментом для решения самых разных задач. Однако, любое внедрение RFID — это уникальный проект, адаптированный под конкретные бизнес-процессы, и его успех целиком зависит от их продуманности и отточенности.
С чем поможет эта технология
Быстрый поиск секторов на уличных складах
На открытых производственных площадках RFID позволяет ориентироваться, вне зависимости от условий видимости. RFID-метки, расположенные на столбах, помогут находить сектора с нужным товаром даже под снегом или в непогоду, не тратя время на поиск визуальных ориентиров.
В таком сценарии каждая метка является аналогом таблички с адресом дома, с той разницей, что найти ее можно, ориентируясь на карту и свойства сигнала. При этом сведения о местоположении необходимого сектора должны храниться в складской системе.
Маркировка секторов под открытым небом — история динамическая: в любой момент можно расширить площадь, переделать схему проходов, перевезти все в другое место и расставить там заново.
Простая и точная инвентаризация
Все компании регулярно проходят инвентаризацию, в том числе и материальных средств. Идентификация с помощью радиометок может кардинально ускорить этот процесс и сократить трудозатраты инвентаризационной комиссии. Если обычная инвентаризация без какой-либо маркировки занимает в компании несколько недель, то со RFID-инструментами даже один сотрудник может провести ее за сутки — в отличие от обычной маркировки с помощью штрихкода, для чтения радиометки не требуется визуальный контакт.
Так, агропромышленная компания «Истоки» использует RFID-пломбы для оперативного учета средств защиты растений. Это позволяет им контролировать перемещения и расход канистр, не боясь непогоды, неэффективного расхода и махинаций кладовщиков.
Умная городская среда и ее обслуживание
Если пройтись по московским дворам, можно заметить пластиковые прямоугольники на фонарных столбах, расположенные на высоте в 3–5 метров. Это RFID-метки, считывая которые, коммунальщики узнают всю историю этого конкретного столба — когда его поставили, когда в последний раз меняли лампочку и прочее.
Помимо наружного размещения RFID-метки можно заливать прямо в бетон, помечая таким образом любые малые архитектурные формы. Это решает сразу несколько задач: защищает от некачественных подделок, отслеживает состояние объектов и регулярность ухода за ними. При этом в самой метке должен храниться только уникальный серийный номер, а для детальной информации есть внешние базы данных.
Контроль качества на производстве
Для отслеживания товаров во время обработки и производства RFID подходит только в исключительных случаях. Дело в том, что тепловому, химическому или интенсивному физическому воздействию можно подвергать только дорогие метки, специально приспособленные к экстремальным условиям.
Однако, технология отлично подходит для маркировки средств производства — станков, инструментов, оборачиваемой тары. Если вживлять метки прямо на заводе-производителе, работники завода-эксплуататора даже через десятки лет смогут узнать, кто и когда сделал конкретное изделие и сколько оно уже успело отработать.
В Приморском крае таким образом промаркировали мусорные контейнеры. Операторы мусоровозов и проверяющие считывают RFID-метки мобильными сканерами и видят всю информацию о конкретном контейнере — собственник, объем, плановые и фактические графики вывоза мусора. Цифровизация вывоза мусора помогает властям региона решать проблемы с переполнением полигонов.
Техническое обслуживание и ремонт
RFID удобны для организации и планирования технического обслуживания и ремонта (ТОиР). Отсканировав метку, инспекторы сразу увидят историю обслуживания и ремонтов конкретного объекта, даже если его местоположение изменилось. Также можно узнавать и имя сотрудника, ответственного за последний ремонт или проверку — чтобы понять, кто именно не заметил какую-либо неисправность.
Еще это действенный способ контроля за плановыми обходами. В отличие от QR-кодов, метку нельзя скопировать — а значит, «зачесть» связанный с ней этап процесса ТОиР не получится, если не активировать ее считывателем.
Подобную систему внедрил ПАО «Северсталь», это заметно улучшило качество техобслуживания на их предприятиях. Простои из-за некачественного обслуживания сократились в несколько раз, а дефекты в продукции сотрудники находят на более ранних стадиях.
Животноводство
На фермерских хозяйствах RFID удобно использовать для учета поголовья. Раньше для этих целей применяли технологию LF, но сейчас наиболее эффективно использовать метки UHF. Чипы можно размещать на ушных бирках или в специальных ошейниках, которые животные сами снять не в состоянии.
Радиоизлучение никак не влияет на здоровье и самочувствие животных, а польза от использования RFID огромная — больше не нужно пересчитывать все стадо вручную, при каждом заходе в вольер система автоматически считает все чипы и сообщит, все ли на месте.
RFID используют на многих сельскохозяйственных предприятиях. Например, на ферме М2 в подмосковной деревне Чертаново UHF-чипами заменили ненадежные ушные бирки с номерами. Теперь работники могут узнавать всю информацию о животных, даже не подходя к ним вплотную — метки считываются с расстояния в 2,5–3 метра без всяких помех.
Уникальность меток позволяет точно учитывать информацию о прививках и возрасте скота, и даже следить за тем, кто сколько съедает корма и дает молока. Так можно вовремя заметить нетипичное поведение животного и обратить на это внимание ветеринаров.
Аренда
Основными плюсами RFID для маркировки выдаваемых в аренду предметов являются скорость считывания и невозможность обмана. Арендодатель точно будет знать, что ему принесли ту же вещь, которую забирали, и почти не потратит время на регистрацию возвратов.
Но есть и минусы — необходимость получения лицензии на использование радиоволн в конкретном помещении, особенности работы RFID в присутствии металлов, жидкостей и других специфических материалов, вроде карбона.
Контроль доступа
Использование RFID-меток позволяет внедрять автоматизированные системы контроля и управления доступом для автотранспорта. Они сканируют пространство перед воротами, замечают расположенную под лобовом стеклом подъезжающей машины метку и посылают автоматическим воротам сигнал к открытию. В итоге снижаются среднее время проезда машин и нагрузка на охрану.
Такая технология используется на платных дорогах, например, для проезда по трассе М11 «Москва — Санкт-Петербург». Водитель может купить или арендовать транспондер для оплаты проезда. Это бортовое электронное устройство позволяет безостановочно проезжать пункты взимания платы по выделенным полосам и производить оплату в автоматическом режиме.
Другие применения
Также RFID — отличный способ контроля прав сотрудников или клиентов. К оснащенной радиометкой карте невозможно сделать дубликат. История знает немало случаев, когда «скидочные» штрихкоды копировались и редактировались, что приносило магазинам огромные убытки. С радиочастотной идентификацией такие ситуации невозможны.
Дмитрий Филонов:
Для повсеместного использования технологии RFID разработчикам нужно понять, как уменьшить цену меток и при этом увеличить дальность считывания. Необходимо конструировать метки так, чтобы, не увеличивая мощность излучателя, увеличивать дальность считывания. Это важно для проезда по платной дороге или поиска предметов на улице на расстоянии, или же при считывании с воздуха. Нужно также улучшать защиту, чтобы информацию с метки нельзя было перехватить или украсть.
Компоненты решения на основе RFID-технологии составляют ридеры, метки и программное обеспечение. Большая часть ридеров и меток в мире китайского производства. В России также есть производители, есть потенциал для импортозамещения.
На протяжении последних пяти лет мы, ученые из МФТИ, совместно с Университетом ИТМО и Тель-Авивским университетом, разрабатываем подходы, как можно решить различные задачи с помощью этой технологии и предлагаем концептуально новые решения — например, современные подходы, аддитивные технологии, работа с метаматериалами и керамикой, все это может менять конфигурацию и возможности RFID, что делает перспективы этой технологии неограниченными.
RFID — это гибкая технология, а не коробочное решение. Поэтому с ее помощью можно реализовывать самые разнообразные проекты, но при этом их успешность напрямую зависит от состояния дел в компании, понимания собственных процессов, приоритетов и задач.
RFID приспосабливали для навигации тепловозов, автоматической проверки содержимого складов, комплементарных антикражных систем и многого другого. Однако, это все — уникальные проекты, работающие только в конкретной компании, с отлаженными бизнес-процессами в рамках определенных условий и бюджетов. Как нет двух одинаковых снежинок, так не может быть и двух одинаковых внедрений RFID.