Какво е RFID и как работи? Връзката между етикет, четец и антена

На вратата за изпращане бавно се движи палет. Никой не сканира кашоните един по един, а на екрана до него бройката се увеличава сама и когато палетът излезе през вратата, продуктите, които трябва да бъдат изпратени, и прочетените стоят един до друг. Който вижда сцената за първи път, може да я вземе за магия; всъщност това е съгласуваната работа на няколко малки части. По същата логика могат да се броят дрехите на закачалка, кашоните на рафта или детайлите на производствената линия. Тази статия обяснява от начало до край какви са тези части, как си „говорят“ и в кои случаи RFID може да създаде проблем.

RFID, на английски Radio Frequency Identification, т.е. идентификация с радиочестота, е технология, при която идентификаторът в етикета, прикрепен към обект, се чете с радиовълни, без контакт и без пряка видимост. За разлика от баркода четецът не трябва да „гледа“ етикета, а много етикети могат да се четат едновременно.

От какви части се състои една RFID система?

• Етикет: Състои се от малък чип и свързана с него антена; в повечето приложения носи само идентификационен номер.
• Антена: Частта, която излъчва радиосигнала на четеца и събира отговора на етикета; посоката и мястото ѝ определят зоната на четене.
• Четец: Устройството, което управлява антените и събира идентификаторите от етикетите. Може да е фиксирана врата, тунел или ръчен терминал.
• Edge компютър: Работи в непосредствена близост до четеца, изчиства многократното прочитане на един и същ етикет и прилага прости правила.
• Софтуер: Съпоставя идентификатора със запис за продукт, партида, сериен номер или локация; предава резултата към ERP, склад или производствена система.

Как работи RFID етикетът?

Начинът на работа на етикета зависи от това откъде получава енергия. Пасивният етикет няма собствена батерия; със съвсем малката енергия, която взема от полето на четеца, събужда чипа си и отговаря със своя идентификатор. Това е най-използваният вид в склада, търговията на дребно и производството. Активният етикет има собствена батерия и може сам да изпраща сигнал; затова се вижда от по-голямо разстояние, но е по-голям, по-скъп и ограничен от живота на батерията.

Самият етикет обикновено не знае „какво е“, а само казва „кой е“. На него има идентификационен номер; към кой продукт, кашон или партида принадлежи този номер, се пази в софтуера. Стъпката за съпоставяне на етикета със записа на продукта е затова основата на системата.

Как работи RFID четецът?

1. Четецът излъчва радиосигнал през свързаната антена и създава зона на четене.
2. Пасивните етикети, влезли в зоната, вземат енергия от този сигнал и се събуждат.
3. Всеки етикет отговаря със своя идентификатор; дори отговорите да идват едновременно, четецът прилага управление на колизиите, което различава етикетите последователно.
4. Четецът може да види един и същ етикет многократно през времето на четене; тези сурови прочитания се изпращат към edge компютъра.
5. Edge слоят премахва повторенията, сравнява с очаквания продукт и локация и произвежда чист резултат.
6. Софтуерът показва резултата на екрана и предава потвърденото движение към централната система.

Как едно прочитане се превръща в движение на продукт?

Представете си врата за приемане на стоки в измислен склад. Докато етикетираните кашони от доставчика минават през вратата, четецът събира идентификатора на всеки етикет. Edge компютърът свежда многократното прочитане на един и същ кашон до един запис, сравнява го с очакваните кашони в списъка на поръчката и показва на екрана три групи: съвпадащи, такива, които са в списъка, но не са прочетени, и такива, които са прочетени, но ги няма в списъка. Операторът поглежда липсващия или излишния кашон, потвърждава резултата, а софтуерът изпраща това потвърждение към централната система като движение на склада. Етикетът сам не казва нищо; стойността се ражда от срещата на прочитането със записа и с правилото.

Предимства и недостатъци на RFID

RFID не е отговор на всеки проблем. Таблицата по-долу поставя до всяко предимство цената, с която то идва.

Къде се използва RFID?

• Склад и приемане на стоки: Сравняване на входящите и изходящите кашони с очаквания списък.
• Експедиция: Броене на палета при излизане през вратата, забелязване на липсващ или излишен продукт преди изпращането.
• Търговия на дребно и закачени продукти: Броене на продукти на рафта или на закачалката, без да се отварят кутиите.
• Проследяване на производството: Следене по движението на етикета на коя станция и в коя операция се намира работната поръчка.
• Дълготрайни активи: Запис на местоположението и историята на превозни средства, оборудване или палетизирани щайги.
• Архив и документи: Намиране и броене на досиета и папки на рафта.

Общото за тези приложения е необходимостта много обекти да бъдат преброени за кратко време и съпоставени със запис. Ако следите само няколко позиции, цената на инсталацията и етикетите на RFID най-често е излишна; ако всеки ден има стотици движения, във фокуса излизат както времето, така и рискът от грешка при ръчно броене.

Защо понякога RFID прочитането не успява?

Технологията не е безупречна; повечето проблеми идват от терена. Металните повърхности отразяват сигнала, продуктите с течности го поглъщат, посоката или положението на етикета може да не съответства на полето на антената, наслоените един върху друг етикети се засенчват взаимно, други четци или машини наблизо могат да създават смущения. Ако мощността на четене е твърде висока, този път се четат и етикетите в съседния коридор. Затова една здрава инсталация първо измерва терена, после настройва зоната на четене така, че да покрива само целевата област. Успехът на четенето се проверява не в лаборатория или в брошура, а там, където продуктите наистина минават; един и същ етикет може да се чете без проблем върху картон, а в метална щайга изобщо да не се чете.

Къде не стигат баркодът, хартията и Excel при броене?

При малко позиции и бавен поток хартиеният списък, баркодът и Excel са достатъчни; цената е ниска и се учат лесно. Проблемът започва, когато броят на позициите и скоростта нарастват: кашоните се сканират един по един, броенето отнема дни, разликата между списъка и физическата наличност се разбира едва след броенето. Баркодът помага за бързо четене, но изисква четецът да гледа всеки етикет с пряка видимост. RFID влиза в игра на това място, но само ако редът на етикетиране, видът продукти и потокът са подходящи. RFID не е нужен за всеки продукт; практическо правило: колкото по-голям е обемът на броене и цената на грешката, толкова повече смисъл придобива RFID.

Как YazSis RFID тунелът и ръчният терминал се вписват във веригата?

Системите YazSis RFID & IoT са насочени към изграждането на цялата тази архитектура на терен. RFID тунелът, с вградените четец и антени, брои групово етикетираните продукти във вид на кашони, закачалки или палети, докато минават, и показва резултата на живо на свързания лаптоп. RFID ръчните терминали правят мобилно броене, без да се отварят кашоните или докато продуктите са на закачалка или на рафт, и показват напредъка на екрана на терминала. Прочетените данни могат да се предават в реално време към компютър, сървър на организацията или облачна инфраструктура.

Четирите принципа на веригата са: измери терена, калибрирай зоната на четене, потвърждавай в edge слоя, свържи със системата. Съпоставянето на етикета със записа за продукт или партида, премахването на повтарящите се прочитания и проверката по очаквания продукт и правилата за локация са от страна на софтуера. Обхватът на интеграцията се определя според проекта.

Общата препоръка е да се започне с един-единствен поток: например да изберете само вратата за изпращане или само една продуктова група и да я изпробвате с реални продукти е много по-малко рисковано, отколкото да преобразувате целия склад наведнъж. Ако резултатите са добри, потокът се разширява; ако не са, етикетът, мястото или настройката на зоната на четене се променят с ниска цена.

За да видите има ли RFID смисъл във вашия собствен поток от продукти, можете да започнете от страницата Системи RFID & IoT и да обсъдите сценария си за броене с реални продукти.