Wszystko, co musisz wiedzieć o RFID

Wszystko co musisz wiedzieć o RFID

Share this post

Wszystko, co musisz wiedzieć o RFID

Choć technologia wykorzystująca fale radiowe do identyfikowania obiektów liczy kilkadziesiąt lat, to o boomie na to rozwiązanie możemy mówić od niedawna. Tego, że system zdalnego rozpoznawania radiowego jest ciekawą alternatywą dla pospolitych kodów kreskowych, nikt nie kwestionuje. Niektórzy giganci motoryzacyjni i detaliczni zdążyli już w pełni zaufać RFID.

Dziedzictwo Hertza

Szukając praojców identyfikacji radiowej, musimy mocno cofnąć się w czasie. Wszystko zaczęło się w 1886 roku, dzięki determinacji pewnego dobrze znanego profesora fizyki. Heinrich Hertz skonstruował oscylator elektryczny i wytworzył fale elektromagnetyczne. To wiekopomne wydarzenie podłożyło podwaliny pod dynamiczny rozwój wielu dziedzin życia. Niecałe dwadzieścia lat później niemiecki wynalazca, Christian Hulsmeyer, skrzętnie wykorzystał badania starszego kolegi do opracowania systemu zapobiegania kolizjom między statkami.

Mylnie uważa się, że rozwój technologii nastąpił dopiero podczas drugowojennych zmagań. W latach 20. XX wieku specjalista od fizyki radiowej, Robert Watson-Watt, pracował nad sposobem śledzenia burz za pomocą sygnału radiowego emitowanego przez błyskawice. Prawdą jest jednak, że zauważono militarny potencjał tego przedsięwzięcia, dzięki czemu dziedzina przeżyła swój rozkwit. Pierwszy system radarowy powstał na terenie Wielkiej Brytanii w połowie lat 30. W latach 40. nad ulepszeniem technologii pracowano już w wielu krajach, skupiając się głównie na wykorzystaniu jej w celach wojskowych. 

Rozwój po wojnie

Do rozwoju radiowego systemu identyfikowania przyczyniło się w tamtym czasie wielu wybitnych inżynierów i naukowców. Pozostawmy jednak tematykę wojenną, ponieważ widoczny zwrot w komercyjnym wykorzystaniu fal radiowych przyniosły dopiero lata 70. Mianem pioniera branży określa się przede wszystkim Charlesa Waltona. Wśród wielu jego patentów, najbardziej rozpoznawalnym wynalazkiem okazał się transponder radiowy zastępujący klucz do drzwi. Do rozwoju technologii RFID swoją rękę przyłożyło wówczas wielu, ale szczególne zasługi należy przypisać Mario Cardullo. Opatentował on pasywny znacznik umożliwiający nie tylko odczyt, lecz również zapis z wykorzystaniem fal radiowych.

Na przełomie lat 70. i 80. w USA i Europie zaczęto eksperymentować z radiowym poborem opłat za autostrady. Znaczniki RFID znalazły w tym czasie swoje miejsce także w kolei przemysłowej. W latach dziewięćdziesiątych technologię śmiało wykorzystywano w turystyce, szczególnie na stokach narciarskich w ramach skipassów. Choć popularność systemu rosła, nadal były to technologie pracujące w odrębnych standardach, bez żadnej wzajemnej kompatybilności. Prawdziwa rewolucja nadeszła za sprawą EPCGlobal, organizacji dążącej między innymi do ogólnoświatowego ujednolicenia protokołów komunikacyjnych RFID. Pierwszy krok do globalnej standaryzacji zrobiono w 2005 roku. Od tego czasu przebyto długą drogę, która skutkuje widocznym dzisiaj boomem na tę technologię.

RFID – jak to działa?

Podstawowym narzędziem jest czytnik RFID, wyglądem niczym nie różniący się od dobrze znanych kolektorów danych wyposażonych w klasyczne moduły skanujące. Istnieją modele mobilne oraz stacjonarne, na przykład w postaci bramek na taśmach produkcyjnych. Miejsce drukowanych etykiet z kodami kreskowymi zajmują ‘tagi’ – znaczniki składające się z prostego układu scalonego i anteny. Podobnie, jak kody kreskowe, tagi przylepia się do obiektu, który ma podlegać identyfikacji. Znaczniki radiowe różnią się od siebie nie tylko budową, ale – zależnie od potrzeb – również wielkością i powłoką ochronną. Może być to na przykład koperta lub folia.

Podstawową funkcją czytnika jest wytworzenie fali pola energetycznego, która aktywuje układ scalony taga. W czasie krótszym, niż mrugnięcie okiem, aktywowany znacznik wysyła informację zwrotną do urządzenia skanującego, wyposażonego w odbiornik. Właśnie w tym momencie pojawia się game changer, który spowodował, że wiele znaczących firm zwróciło swój wzrok ku temu rozwiązaniu. W czasie, gdy każdy kod kreskowy trzeba indywidualnie zeskanować, czytnik RFID automatycznie sczytuje do kilkuset znaczników jednocześnie. To jednak nie wszystko, bo ta technologia dostarcza znacznie więcej zalet.

Więcej możliwości

Wspomniane wyżej proste, pospolite tagi określamy mianem ‘pasywnych’. Ich rola kończy się na emitowaniu informacji zwrotnej do czytnika w momencie otrzymania odpowiedniego impulsu. Antena odbiera falę, a dekoder ją rozszyfrowuje. Trwałość szacowana na 20 lat oraz wysoka bezawaryjność to zalety znaczników pasywnych. Jednak na rynku obecne są elektroniczne etykiety o znacznie większych możliwościach. Określamy je mianem ‘półpasywnych’ i ‘aktywnych’. Te pierwsze wyposażone są dodatkowo w baterię, znacznie zwiększającą ich zasięg. Dzięki wewnętrznemu zasilaniu mogą posiadać dodatkową pamięć i czujniki. Drugi rodzaj natomiast stanowią najbardziej zaawansowane układy scalone. Aktywne znaczniki uzyskują zasięg do ponad 90 metrów i posiadają alternatywne źródło energii. Dysponują najszerszymi możliwościami informacyjnymi, lecz są też przy tym największe.

Elektroniczne etykiety można podzielić również ze względu na obsługiwaną częstotliwość. Niskie częstotliwości często występują w branżach rolniczych. Wysokie wykorzystuje się w kartach komunikacji miejskiej. Ultra wysokie sprawdzają się w logistyce i przewozach kurierskich. Częstotliwości różnią się między sobą przede wszystkim zasięgiem i prędkością sygnału. Coraz mniejszy problem stanowią również dawni wrogowie fal radiowych, czyli woda i metal.

RFID trafia pod strzechy

O jednej, podstawowej przewadze technologii RFID nad klasycznymi kodami już wspomnieliśmy. Jest nią znaczne skrócenie trwania wielu czasochłonnych procesów, na przykład inwentaryzacji. Wydajny, jednoczesny odczyt wielu tagów, brak potrzeby fizycznej widoczności znacznika i automatyzm całego procesu wpływa na zminimalizowanie strat spowodowanych błędami. Oszczędności finansowe wynikają więc nie tylko z ograniczenia pomyłek, ale też spożytkowania czasu pracowników w inny, bardziej efektywny sposób. Znaczniki radiowe są też odporniejsze, niż klasyczne kody, na zniszczenia i zabrudzenia. To czyni z nich dobrą alternatywę w miejscach narażonych na ekstremalne warunki.

Technologię radiowej identyfikacji z powodzeniem wykorzystuje się w codziennym życiu. Możemy ją spotkać podczas imprez masowych, w sklepach samoobsługowych, na parkingach strzeżonych oraz w pomiarach czasu podczas zawodów sportowych. Na opaski RFID natkniemy się w parkach wodnych. Niekiedy technologię wykorzystuje się do identyfikacji pacjentów, a w bibliotekach do znajdowania książek. Rozwiązania oparte na RFID pojawiają się coraz częściej w branży budowlanej, restauracyjnej i motoryzacyjnej. Pozwalają w efektywny sposób na identyfikację kierowców i kontenerów w branży komunalnej. Ograniczają kradzieże, ułatwiają rejestrację wypożyczanych narzędzi w warsztatach i lokalizację materiałów. W niektórych krajach znaczniki radiowe wszczepia się zwierzętom domowym, aby można je było łatwo zidentyfikować, kiedy się zgubią.

Wielu przedsiębiorców wykorzystuje RFID do odseparowania pracowników od maszyn, linii produkcyjnych lub pomieszczeń, do których nie mają uprawnień. System pozwala też na identyfikację osób poruszających się po budynku lub rejestrację czasu pracy. Dzięki temu zwiększa się poziom bezpieczeństwa i sprawnej kontroli. RFID niezwykle dobrze sprawdza się w logistyce. Wspomaga proces monitoringu ładunków oraz ich identyfikacji, jak również informuje o zbliżających się przeglądach technicznych.

RFID w Polsce

W naszym kraju można znaleźć już próby właściwego wykorzystania technologii. Niektóre sieci detaliczne zaczęły eksperymentalnie zmieniać kody kreskowe na tagi RFID w przestrzeniach sprzedażowych i magazynowych. Dzięki odpowiednim rozwiązaniom skraca się czas obsługi klienta, a w sukurs za tym idą lepsze wyniki i niższe straty asortymentowe. W Polsce identyfikację radiową wykorzystuje się też w niektórych centrach przeładunkowych. Technologia pozwoliła zautomatyzować procesy związane z dostawami i odbiorem towarów, zapobiegając opóźnieniom.

Od kilku lat z pożytkiem z RFID korzystają firmy motoryzacyjne, na przykład w obrębie linii montażowych. Są już producenci, którzy dążą do wykorzystania technologii podczas całego procesu produkcyjnego. Znacznik może pozostać w pojeździe od etapu produkcji aż do dostawy do klienta. Tag programuje się w taki sposób, aby zawierał kluczowe informacje o aucie: jego lakierze, czy wersji wyposażenia. Warto zauważyć, że używa się już specjalnych znaczników ze względu na obecność metalu. Ulepszona wersja wręcz wykorzystuje bezpośredni kontakt między pojazdem a tagiem – poprawia jakość transmisji, traktując korpus jak rozszerzoną antenę. 

Co dalej?

Jaka przyszłość czeka technologię identyfikacji radiowej? Na rynku dostępne są już urządzenia do samodzielnego drukowania i kodowania znaczników RFID. Firmy nie muszą uzależniać się od zewnętrznych dostawców. Na koniec wspomnijmy jeszcze o pewnym profesorze cybernetyki z Wielkiej Brytanii. Kevin Warwick wszczepił sobie w skórę nadajnik. Sieć komputerowa w jego laboratorium rozpoznaje sygnał z urządzenia, pozwalając na podjęcie konkretnych czynności. W gazetach określono go mianem “pierwszego cyborga”. Z pewnością przed technologią radiową jeszcze wiele niezwykłych pomysłów i wynalazków.

POSZUKUJESZ RZETELNEGO DOSTAWCY URZĄDZEŃ AUTO ID?

Od ponad 10 lat wspieramy polski przemysł

Dopasujemy rozwiązanie do Twoich potrzeb i budżetu.

ZADZWOŃ

+48 572 344 176

pl_PLPolish