Świat sensorów. Zastosowanie technologii RFID

Technologie bezprzewodowe zdobywają świat. Jedną z tych, która ostatnimi czasy zyskuje coraz większą popularność, jest identyfikacja radiowa RFID (ang. Radio Frequency IDentification). Przewiduje się, że w niedalekiej przyszłości technologia ta w znaczący sposób zmieni nie tylko model działania przedsiębiorstw czy procesy logistyczne, ale także codzienne życie każdego obywatela.

Publikacja: 29.10.2004 12:00

RFID jest technologią polegającą na identyfikacji elementów systemu zwanych transponderami (metkami, tagami), znajdujących się w polu zasięgu specjalnych czytników. Zgodnie z tym, co sugeruje nazwa, medium wymiany danych pomiędzy czytnikiem a transponderem stanowią fale radiowe. Wykorzystywane są do tego celu wszystkie zakresy: od pasma niskich częstotliwości (125 kHz), poprzez popularne w Europie pasmo 13.56 MHz, aż do UHF (około 900 MHz).

50 lat minęło

Pierwsze prace badawcze nad zastosowaniem fal radiowych do identyfikacji przedmiotów rozpoczęto jeszcze w 1948 roku. RFID podobnie jak większość nowoczesnych technologii wywodzi się z zastosowań militarnych. Miejscem pierwszych testów były USA, a dokładniej armia amerykańska. W kolejnych latach technologia ta zaczęła powoli wkraczać do zastosowań cywilnych, w efekcie czego od dość dawna stykamy się już z nią w codziennym życiu, często nawet nie zdając sobie z tego sprawy. Typowymi przykładami zastosowania RFID są:

l automatyczne zamki w drzwiach, otwierane za pomocą kart zbliżeniowych,

l metki na ubraniach,

l karty pełniące funkcje biletów w komunikacji miejskiej,

l karty chipowe w logistyce i spedycji,

l system płacenia za autostrady (pierwsze zastosowanie już w 1991 roku w Oklahomie).

Rozwój technologii RFID przypada na lata 50. i jest rezultatem postępu, który dokonał się w technice radarowej w latach 30. i 40. ubiegłego wieku. Z biegiem lat technologia ta stała się także popularna w wielu zastosowaniach w biznesie. Godny odnotowania jest fakt, iż RFID powstał wcześniej, niż tak popularna w obecnych czasach technologia kodów kreskowych.

Więcej niż kod kreskowy

RFID obejmuje zarówno bardzo proste rozwiązania, gdzie jedynie wykrywana jest obecność transpondera w polu czytnika (czytnik stwierdza, czy metka jest, czy jej nie ma), jak i znacznie bardziej skomplikowane procesy, w których z transponderem prowadzona jest wymiana danych, a nawet ich zapis. W ten sposób można odczytać unikalny numer seryjny przedmiotu oraz informacje o użytkowniku, a także zapamiętać żądane dane. Metki RFID składają się z elektronicznego układu scalonego, wyposażonego w pamięć oraz anteny służącej do komunikacji za pomocą fal radiowych.

Występują dwa rodzaje transponderów: pasywne i aktywne. Podstawowa różnica polega na sposobie zasilania. Te pasywne zasilane są polem elektromagnetycznym anteny czytnika, podczas gdy aktywne wykorzystują energię wbudowanej baterii. Determinuje to zasięg odczytu obu rodzajów metek, a także ich czas użytkowania. Przyczepione np. do jednostki towaru pozwalają na stworzenie z niego obiektu, który nazywany "Smart Item" ("inteligentny" przedmiot).

Podstawową zaletą technologii RFID w porównaniu z kodami kreskowymi jest to, że odczyt danych zapisanych w transponderze nie wymaga bezpośredniej widoczności pomiędzy metką a czytnikiem. Pozwala to w połączeniu z czysto elektronicznym mechanizmem wymiany danych na pełną automatyzację procesu identyfikacji oznaczonych produktów. Dlatego możliwa jest identyfikacja pojedynczych towarów zapakowanych na paletach bez konieczności otwierania opakowań. Jednoczesny odczyt dowolnej liczby metek następuje tu w czasie rzeczywistym. "Inteligencja" tak oznaczonych przedmiotów przejawia się zaś w tym, że dzięki dodatkowej przestrzeni danych w transponderze, potrafi on oprócz unikalnego numeru egzemplarza udostępnić dużo więcej informacji o sobie. Potrafi odpowiedzieć na bardzo wiele pytań dotyczących towaru, producenta, trasy, jaką ma odbyć itp. Szczególnie ciekawym elementem tej technologii jest możliwość zapisywania danych w mikroukładzie, będącym składnikiem metki. Pozwala to na uzyskiwanie istotnych informacji o procesie przechowywania lub transportu produktów. Jeśli np. wyposażymy przesyłkę w dodatkowe czujniki (wstrząsów czy temperatury), możemy wówczas odczytywać z produktów wrażliwych na wahania temperaturowe, czy były transportowane w odpowiednich warunkach albo czyCzas na RFID

Historia RFID jest już bogata i obcujemy z nią od dosyć dawna. Dopiero jednak od ok. roku pojawiają się w mediach coraz częstsze wzmianki o nadchodzącej "rewolucji RFID". Nasuwa się zatem pytanie, dlaczego dopiero teraz zaczyna się o tym mówić w takich kategoriach, skoro RFID jest już znane od ponad półwiecza. Powodów jest kilka.

Podstawowym kryterium jest jak zawsze cena. Dopiero dzisiaj cena pojedynczych, pasywnych metek RFID zaczyna spadać do poziomu akceptowalnego do użycia ich na wielką skalę. W ciągu ostatniego roku cena pojedynczej metki RFID spadła do 20-25 centów, a prognozuje się, że do 2006 roku powinna dojść do 5 centów, co umożliwi jej prawdziwe upowszechnienie. Drugim powodem jest postępujący proces standaryzacji częstotliwości transmisji oraz formatu kodu identyfikującego oznaczone przedmioty. Jedną z propozycji przyjętych w ramach standaryzacji jest format EPC (Electronic Product Code). Jest to 96-bitowy numer zawierający kod producenta, produktu, wersji i numer seryjny egzemplarza. Oprócz opracowania tego unikalnego numeru, pracuje się nad stworzeniem sieci serwerów przechowujących szczegółowe dane na temat produktów posiadających metki RFID. Dzięki temu po odczytaniu takiej metki, będzie można dowiedzieć się, co oznacza dany numer i poznać np. kraj, w którym wyprodukowano towar. Powstaje w ten sposób ONS (Object Naming Service, analogiczny do DNS), który zapewni możliwość lokalizacji bazy danych zawierającej informacje o danym produkcie w dowolnym miejscu na świecie.

Wielcy inwestują

Należy także wspomnieć o ostatnim, być może najistotniejszym fakcie, mającym wpływ na zwrócenie się świata w kierunku RFID - jest to żywe zainteresowanie tą technologią liderów rynku. Upatrują oni w niej znaczących usprawnień przede wszystkim przy obsłudze magazynów, procesu zaopatrzeniowego, a także śledzenia przesyłek. Nie są to przewidywania bezzasadne, gdyż znamy już dzisiaj przykłady uzyskania całkowitego zwrotu z inwestycji w RFID już po roku od jego zainstalowania. Firma AIDC Freightways, zajmująca się transportem, borykała się z problemem uszkodzeń, zagubienia i kradzieży towarów. Dlatego firma ta zainwestowała prawie 6 milionów USD w technologię RFID, pozwalającą na śledzenie swoich przesyłek i już w tym samym roku uzyskała stopę zwrotu w wysokości 198%.

Nie jest więc dziwne, że w RFID inwestują tacy giganci handlowi jak Wal-Mart czy Metro. W ten sposób nakręcają koniunkturę, pociągając za sobą mniejszych graczy - aby nie pozostać w tyle za liderami, muszą oni także unowocześniać swój biznes.

W rozwój technologii RFID inwestuje także Korporacja Oracle. W Polsce zajmuje się tym Centrum Produkcji Oprogramowania Mobilnego Oracle EMEA, którego konsultanci prowadzą w całej Europie projekty dotyczące zastosowań identyfikacji radiowej. Produkty Oracle były już od dawna w pełni przystosowane do obsługi informacji z kodów kreskowych - ostatnio do Serwera Aplikacji Oracle w wersji 10.0.3 został dodany nowy moduł odpowiadający za obsługę infrastruktury informacyjnej opartej na danych pochodzących z sensorów, w szczególności RFID. Moduł Edge Server zajmuje się obsługą czytników i czujników różnych typów i producentów, a następnie odfiltrowaniem informacji w zależności od jej źródła.

Nie ma żadnych wątpliwości, że identyfikacja radiowa ma przed sobą obiecującą przyszłość z powodu wiele zalet, takich jak: możliwość przetwarzania danych w czasie rzeczywistym, unikanie błędów podczas konfekcjonowania przesyłek, zmniejszenie nakładu pracy w centrach dystrybucyjnych, zwiększenie bezpieczeństwa transportu czy lepsza gospodarka magazynowa oraz optymalizacja dostaw.

Nikt już nie pyta, czy ziści się wizja, w której kupujący w supermarkecie dokonuje płatności zaledwie przejeżdżając wózkiem obok kasy - w tym momencie wszystkie metki oraz identyfikator klienta są przeczytane, a płatność uregulowana elektronicznie.

Pytanie brzmi tylko: kiedy to nastąpi? Autorzy artykułu są konsultantami

Centrum Produkcji Oprogramowania Mobilnego Oracle EMEA

(Mobile & Wireless CoE)

IT
Gospodarka
Piotr Bielski, Santander BM: Mocny złoty przybliża nas do obniżek stóp
Materiał Promocyjny
Cyberprzestępczy biznes coraz bardziej profesjonalny. Jak ochronić firmę
Gospodarka
Donald Tusk o umowie z Mercosurem: Sprzeciwiamy się. UE reaguje
Gospodarka
Embarga i sankcje w osiąganiu celów politycznych
Gospodarka
Polska-Austria: Biało-Czerwoni grają o pierwsze punkty na Euro 2024
Materiał Promocyjny
Nowa jakość doradztwa inwestycyjnego dla klientów Premium
Gospodarka
Duże obroty na GPW podczas gwałtownych spadków dowodzą dojrzałości rynku
Gospodarka
Sztuczna inteligencja nie ma dziś potencjału rewolucyjnego