Системная интеграция и автоматизация

Tweet

Наша компания, совместно со своими партнерами, предлагает услуги по системной интеграции и автоматизации бизнес-процессов, в том числе в области идентификации единиц учета и контроля.

Предприятие нуждается в автоматизации, если:

  • необходимо сократить расходы на оперативное управление ресурсами;
  • руководству и персоналу важно своевременно получать достоверную информацию о реальном положении дел на предприятии;
  • имеется потребность в быстром обмене информацией между сотрудниками разных структурных подразделений компании;
  • требуется контролировать нестандартные бизнес-процессы, требующие строгой отчётности.

Автоматизация бизнеса способствует решению всех перечисленных задач.

Системная интеграция подразумевает:

  • анализ имеющихся информационно-технических ресурсов на предприятии;
  • разработка рекомендаций по оптимизации бизнес-процессов;
  • внедрение системы автоматизации, призванной оптимизировать управление ресурсами предприятия, технологическими процессами, организацией в целом.

Чем Вы будете заниматься?

  • Разрабатывать программные решения для построения RFID систем в различных областях.
  • Интегрировать RFID оборудование в разрабатываемые решения.
  • Документировать разработанные программные интерфейсы для системы автоматической генерации документации.
  • Производить аудит программного кода коллег.

Существует два подхода к автоматизации идентификации объектов — штрихкодирование или радиочастотная идентификация (далее RFID).

Технология штрихкодирования позволяет вести единичный учет как товаров, так и документации. Штрих-код является физическим носителем информации, который упрощает учет, исключает ошибки и экономит время во время инвентаризации.

Технология RFID – это инновационный способ идентификации объектов. В отличие от штрихкодирования, считыватель RFID метки не требует прямой ее видимости и поштучного доступа к объектам учета. Это позволяет вести учет товарных единиц в сборке, упрощает и ускоряет процесс отгрузки и приемки товаров, поскольку позволяет считывать информацию едино разово с больших партий товаров. Также с помощью этой технологии становится возможен автоматический поиск объекта на складе. RFID-метки легко программируются и настраиваются под специфику компании, однако являются более дорогим носителем информации, чем штрих-код.

Автоматизация может быть применена в следующих областях бизнес-процессов:

  • учет товарно-материальных ценностей (ТМЦ); контроль в реальном времени за перемещением ТМЦ по территории склада, предприятия, офиса; защита от хищений ТМЦ и мониторинг бизнес-процессов – при реальном сокращении затрат на обслуживание процессов и операций.
  • обеспечение товарного потока (на всех уровнях: товар, короб, паллета, контейнер, транспорт) параллельным информационным потоком;
  • интеграция разрозненных логистических систем участников цепочки поставок в общую инфраструктуру.
  • системы контроля и управления доступом (СКУД);
  • системы безопасности.

Радиочастотные метки RFID 

 

Размер антенны: 50х50мм

Расстояние срабатывания:

Области применения: логистика, склады.

Метка: M5454 / 144

Метка: М1398 / 120

Размер антенны: 10х95мм

Расстояние срабатывания:

Области применения: логистика, склады, почта.

Метка: M2023 / 161

Размер антенны: 14х17мм

Расстояние срабатывания:

Области применения: логистика, склады, одежда, лекарства. Идентификация малых объектов.

Метка: M8654 / 131

Размер антенны: 50х44мм

Расстояние срабатывания:

Области применения: логистика, склады.

Метка: M3819 / 110

Размер антенны: 34х19мм

Расстояние срабатывания:

Области применения: логистика, склады, почта.

  «Радиочастотные метки» (RFID)

RFID (англ. Radio Frequency Identification, радиочастотная идентификация) — метод автоматической идентификации объектов, в котором посредством радиосигналов считываются или записываются данные, хранящиеся в так называемых транспондерах, или RFID-метках. Любая RFID-система состоит из считывающего устройства (считыватель, ридер или интеррогатор) и транспондера (он же RFID-метка, иногда также применяется термин RFID-тег).

По дальности считывания RFID-системы можно подразделить на системы:

—  ближней идентификации (считывание производится на расстоянии до 20 см);

—  идентификации средней дальности (от 20 см до 5 м);

—  дальней идентификации (от 5 м до 100 м)

Большинство RFID-меток состоит из двух частей. Первая — интегральная схема (ИС) для хранения и обработки информации, модулирования и демодулирования радиочастотного (RF) сигнала и некоторых других функций. Вторая — антенна для приёма и передачи сигнала.

Аналитика и прогнозирование сегмента рынка радиотехнических технологий — сложные и комплексные процессы. Их затруднительность обусловлена невероятной обширностью рынка RFID. При этом значительно разнятся конкретные задачи и цели применения систем радиочастотной идентификации. Внедрение данных систем регламентируется государственной политикой различных государств.

Электрический ток, индуцированный в антенне электромагнитным сигналом от считывателя, обеспечивает достаточную мощность для функционирования кремниевого чипа, размещённого в метке, и передачи ответного радиосигнала на считыватель или ридер. Теперь такое производство существует и в России. В России недавно был разработан «Перечень технологических платформ для утверждения Правительственной комиссией по высоким инновациям и технологиям», разработчиком которого явилось Министерство экономического развития. Данный проект был определен как основное направление новейшего технологического развития нашей страны.

Компактность RFID-меток зависит от размеров внешних антенн, которые по размерам превосходят чип во много раз и, как правило, определяют габариты меток.

Наименьшая стоимость RFID-меток, которые стали стандартом для таких компаний, как Wal-Mart, Target, Tesco в Великобритании, Metro AG в Германии и Министерства обороны США, составляет примерно 5 центов за метку фирмы SmartCode (при покупке от 100 млн штук). К тому же, из-за разброса размеров антенн, и метки имеют различные размеры — от почтовой марки до открытки. На практике максимальная дистанция считывания пассивных меток варьируется от 10 см (4 дюймов) (согласно стандарту ISO 14443) до нескольких метров (стандарты EPC и ISO 18000-6), в зависимости от выбранной частоты и размеров антенны. В некоторых случаях антенна может быть изготовлена печатным способом.

Производственные процессы направлены на дальнейшее уменьшение стоимости меток за счёт применения массового параллельного производства. Альтернативные методы производства и системной интеграции в народное хозяйство Российской Федерации, могут значительно уменьшить себестоимость меток. Стандартизация производства, в конечном счете, приведёт к дальнейшему падению цен на метки при их широкомасштабном внедрении.

Пассивные метки УВЧ и СВЧ диапазонов (860—960 МГц и 2,4-2,5 ГГц) передают сигнал методом модуляции отражённого сигнала несущей частоты. Антенна считывателя излучает сигнал несущей частоты и принимает отражённый от метки модулированный сигнал. Каждая метка имеет идентификационный номер. Пассивные метки могут содержать перезаписываемую энергонезависимую память. Дальность действия меток составляет 1—200 см (ВЧ-метки) и 1-10 метров (УВЧ и СВЧ-метки).

Активные RFID-метки обладают собственным источником питания и не зависят от энергии считывателя, вследствие чего они читаются на дальнем расстоянии, имеют большие размеры и могут быть оснащены дополнительной электроникой. Однако, такие метки наиболее дороги, а у батарей ограничено время работы.

Активные метки в большинстве случаев более надёжны и обеспечивают самую высокую точность считывания на максимальном расстоянии. Активные метки, обладая собственным источником питания, также могут генерировать выходной сигнал большего уровня, чем пассивные, позволяя применять их в более агрессивных для радиочастотного сигнала средах: воде (включая людей и животных, которые в основном состоят из воды), металлах (корабельные контейнеры, автомобили), для больших расстояний на воздухе. Большинство активных меток позволяет передать сигнал на расстояния в сотни метров при жизни батареи питания до 10 лет. Некоторые RFID-метки имеют встроенные сенсоры, например, для мониторинга температуры скоропортящихся товаров. Другие типы сенсоров в совокупности с активными метками могут применяться для измерения влажности, регистрации толчков/вибрации, света, радиации, температуры и газов в атмосфере (например, этилена).

Активные метки обычно имеют гораздо больший радиус считывания (до 300 м) и объём памяти, чем пассивные, и способны хранить больший объём информации для отправки приёмопередатчиком.

Полупассивные RFID-метки, также называемые полуактивными, очень похожи на пассивные метки, но оснащены батареей, которая обеспечивает чип энергопитанием. При этом дальность действия этих меток зависит только от чувствительности приёмника считывателя и они могут функционировать на большем расстоянии и с лучшими характеристиками.

По типу используемой памяти RFID-метки делятся на:

—  RO (англ. Read Only) — данные записываются только один раз, сразу при изготовлении. Такие метки пригодны только для идентификации. Никакую новую информацию в них записать нельзя, и их практически невозможно подделать.

—  WORM (англ. Write Once Read Many) — кроме уникального идентификатора такие метки содержат блок однократно записываемой памяти, которую в дальнейшем можно многократно читать.

—  RW (англ. Read and Write) — такие метки содержат идентификатор и блок памяти для чтения/записи информации. Данные в них могут быть перезаписаны многократно.

Штрих-кодовая товарная система, широко применяющаяся в мировой практике, с положительной стороны проявляет себя в сфере розничной торговли, а также во многих других,  целью которых является взаимодействие с непосредственным клиентом (покупателем). Неоспоримое достоинство данной технологии — невысокая стоимость. А вот недостатки куда значительнее — штрих-коды не защищены от вредоносных факторов внешней среды, более того, при использовании данной технологии невозможно обработать огромное количество товара, а также контролировать все передвижение товара, проверять его качество и подлинность. Но во многих сферах данная технология остается практически единственным средством идентификации товара. Далеко не все компании могут позволить себе внедрение новейших RFID-систем.

Бесконтактные радиочастотные метки отличаются высокой стоимостью — до 10 центов США за одну штуку при миллиардных поставках. Нельзя не обратить внимания и на высокую стоимость специального радиочастотного оборудования, необходимого для считывания данных носителей информации.

Но достоинства радиочастотной технологии уверенно перекрывают все ее недостатки. Во всех данных технологиях предусмотрен антиколлизионный механизм, позволяющий за один проход обработать сотни, а то и тысячи единиц товара, получив при этом исчерпывающую идентификационную информацию. Отсутствие необходимости прямой видимости считывателем считываемых объектов обуславливает считывание скрытых меток без вскрытия упаковки с товаром, в этом случае обеспечена защита радиометки от неблагоприятных внешних воздействий.

Подделка RFID-меток невозможна, потому, что данный процесс требует значительных временных и финансовых затрат. Время считывания метки очень мало — всего десятки миллисекунд, при том, что многие метки не требуют автономного питания, реагируя на излучения считывателя. Во всех метках отсутствуют движущееся части.  Существуют и «интеллектуальные» радиочастотные метки, но их применение сужено их высокой стоимостью и ценой оборудования для них.

Одна из основных российских областей применения RFID технологий — системы контроля и управления доступом, в то время как в мировой практике радиочастотная идентификация куда более значительно распространена в торговой сфере. Эта ситуация, сложившаяся в Российской Федерации, обусловлена наличием шаблонных решений RFID для организации систем СКУД, но в то же время реализация данной системы идентификации в торговой и логистической сферах требует новых разработок и индивидуального подхода для каждого конкретного предприятия. При всем при этом финансовые потери для организации радиочастотных технологий высоки, а выгода от применения новой системы не всегда покрывает данные расходы.

Если же говорить о применении радиочастотных технологий в сфере бесконтактных RFID-карт, наибольшее распространение они получили в системах оплаты проезда в общественном транспорте. Кроме того, массовое распространение применение RFID получило и в торговле — в системах, предотвращающих кражу товаров.

Радиочастотные технологии — многоплановое и широкое понятие. Здесь имеются ввиду различные типологии построения и принципов действия данных технологий, а также различия в использовании определенных рабочих диапазонов RFID: на Западе широко распространены метки и считыватели диапазона УКВ, в то время как в России данная категория рынка находится в зачаточном состоянии.

Многие корпорации опасаются применять новые технологии, даже если системы проверены и утверждены, компании просто оказываются не готовыми их применить по различным причинам. К тому же на развитии RFID весьма неблагоприятно сказался кризис.

Главное различие между российским и западным внедрением радиочастотных технологий — более позднее начало применение RFID-технологий в России. Объясняется это низкой культурой оценки риска и последующих убытков, сложившаяся в нашей стране. В России же считают, что потери от ошибок в использовании радиочастотных технологий являются случайностью, даже если они возникают постоянно.

В последнее время RFID также стала знаменита в ретейлинговых корпорациях, торговых сетях, фармацевтических учреждениях. Также значительную роль радиочастотные технологии играют в автоматизации библиотек и архивов. Далее — полномасштабное применение RFID-технологии в торговой сфере. Если будет обеспечен благоприятный климат для внедрения и развития радиочастотной идентификации, то все вышесказанное произойдет уже через 2-3 года.

Метка позволяет защитить любой продукт, включая фармацевтический, потому что она имеет свой идентификационный номер, который прописан в чипе. В этот чип можно записать любую информацию, которую невозможно исправить. Системы RFID, их внедрение и работа «умного магазина» или «умных полок» активно обсуждалась на научном форуме «РОСНАНОТЕХ».

 

Проведенные маркетинговые расследования показали, что в настоящее время наиболее широко распространены системы радиочастотной идентификации, имеющие своей целью автоматизацию процессов учета и инвентаризации товаров. Это обуславливается тем, что современные УКВ-RFID системы имеют максимальное количество одновременно считываемых меток. На инвентаризацию 4000 единиц товара при применении RFID технологии требуется всего один человеко-день, в то время как для инвентаризации 2000 единиц товара, маркированного штрих-кодами, уходит более одного человеко-месяца.

Значительным стимулом для экспериментального внедрения передовой RFID-технологии с минимальными издержками для себя, является автоматизация всех производственных процессов предприятия. Даже если нововведенная технология даст сбой, то остановки производства всего предприятия не произойдет, в отличие от отказов, связанных с внешними процессами предприятия.

Отличительные качества меток RF, AM, EM, RFID

Наименование

LF

HF

UHF

Частотный диапазон

125—134 кГц

13,56 МГц

860—960 МГц

Расстояние срабатывания

1-6 см

10 см, 1.5 м

1-15 м

Память

64 бита

8 кбит

512 бит

Рабочие температуры

-40 +85

-25 +70

-40 +85

Применение

Домофонные ключи, метки для   животных и людей, СКУД

Оплата проезда, СКУД, карты   лояльности

Складской учет, логистика,   ритейл, защита от контрафакта

Обозначение

RF

AM

EM-RFID

Частота

8,2 МГц

58 КГц

125-134 КГц, 13,56 МГц,   860-960

Тип

Одноразовая

Одноразовая

Многоразовые

Память

Отсутствуют

Отсутствуют

До 8КБит

Идентификация каждой   единицы товара

Невозможно

Невозможно

Возможно

 

В UHF RFID-системах по сравнению с LF и HF — ниже стоимость меток, при этом выше стоимость прочего оборудования.

В настоящее время частотный диапазон УВЧ открыт для свободного использования в Российской Федерации в так называемом «европейском» диапазоне — 863—868 МГЦ.

Метки ближнего поля (англ. UHF Near-Field), не являясь непосредственно радиометками, а используя магнитное поле антенны, позволяют решить проблему считывания в условиях высокой влажности, присутствия воды и металла. С помощью данной технологии ожидается начало массового применения RFID-меток в розничной торговле фармацевтическими товарами (нуждающимися в контроле подлинности, учёте, но при этом зачастую содержащими воду и металлические детали в упаковке).

Приборы, которые читают информацию с меток и записывают в них данные, могут быть постоянно подключенными к учётной системе, или работать автономно.

Стационарные считыватели крепятся неподвижно на стенах, дверях, движущихся складских устройствах (штабеляторах, погрузчиках). Они могут быть выполнены в виде замка́, вмонтированы в стол или закреплены рядом с конвейером на пути следования изделий

По сравнению с переносными, считыватели такого типа обычно обладают большей зоной чтения и мощностью и способны одновременно обрабатывать данные с нескольких десятков и даже сотен меток. Стационарные считыватели подключаются к ПЛК, интегрируются в DCS или подключаются к ПК. Задача таких считывателей — поэтапно фиксировать перемещение маркированных объектов в реальном времени, либо идентифицировать положение меченых предметов в пространстве.

  Альтернативные методы автоматической идентификации по технологии RFID

По функциональности RFID-метки, как метод сбора информации, очень близки к штрих-кодам, наиболее широко применяемым сегодня для маркировки товаров.

В то же время и сама технология штрих-кодов продолжает развиваться. Новые разработки (например, двумерный штрих-код) решают ряд проблем, ранее решавшихся лишь применением RFID. Технологии могут эффективно дополнять друг друга. Поэтому некоторые решения по системной интеграции могут быть встроены в текущие процессы, без ущерба друг для друга. Компоненты с неизменными потребительскими свойствами могут маркироваться постоянной маркировкой на основе оптических технологий распознавания, несущей информацию об их дате выпуска и потребительских свойствах, а на RFID-метку можно записать информацию, подверженную изменению, такую, как данные о конкретном получателе заказа на возвращаемой многоразовой упаковке.

Преимущества радиочастотной идентификации:

—  Возможность перезаписи. Данные RFID-метки могут перезаписываться и дополняться много раз, тогда как данные на штрих-коде не могут быть изменены — они записываются сразу при печати.

—  Отсутствие необходимости в прямой видимости. RFID-считывателю не требуется прямая видимость метки, чтобы считать её данные. Взаимная ориентация метки и считывателя часто не играет роли. Метки могут читаться через упаковку, что делает возможным их скрытое размещение. Для чтения данных метке достаточно хотя бы ненадолго попасть в зону регистрации, перемещаясь, в том числе, и на довольно большой скорости. Напротив, устройству считывания штрих-кода всегда необходима прямая видимость штрих-кода для его чтения.

—  Большее расстояние чтения. RFID-метка может считываться на значительно большем расстоянии, чем штрих-код. В зависимости от модели метки и считывателя, радиус считывания может составлять до нескольких сотен метров. В то же время подобные расстояния требуются не всегда.

—  Больший объём хранения данных. RFID-метка может хранить значительно больше информации, чем штрих-код.

—  Поддержка чтения нескольких меток. Промышленные считыватели могут одновременно считывать множество (более тысячи) RFID-меток в секунду, используя так называемую антиколлизионную функцию. Устройство считывания штрих-кода может единовременно сканировать только один штрих-код.

—  Считывание данных метки при любом её расположении. В целях обеспечения автоматического считывания штрихового кода, комитеты по стандартам (в том числе EAN International) разработали правила размещения штрих-меток на товарной и транспортной упаковке. К радиочастотным меткам эти требования не относятся. Единственное условие — нахождение метки в зоне действия считывателя.

—  Устойчивость к воздействию окружающей среды. Существуют RFID-метки, обладающие повышенной прочностью и сопротивляемостью жёстким условиям рабочей среды, а штрих-код легко повреждается (например, влагой или загрязнением). В тех сферах применения, где один и тот же объект может использоваться неограниченное количество раз (например, при идентификации контейнеров или возвратной тары), радиочастотная метка оказывается более приемлемым средством идентификации, так как её не требуется размещать на внешней стороне упаковки. Пассивные RFID-метки имеют практически неограниченный срок эксплуатации.

—  Интеллектуальное поведение. RFID-метка может использоваться для выполнения других задач, помимо функции носителя данных. Штрих-код же не программируем и является лишь средством хранения данных.

—  Высокая степень безопасности. Уникальное неизменяемое число-идентификатор, присваиваемое метке при производстве, гарантирует высокую степень защиты меток от подделки. Также данные на метке могут быть зашифрованы. Радиочастотная метка обладает возможностью закрыть паролем операции записи и считывания данных, а также зашифровать их передачу. В одной метке можно одновременно хранить открытые и закрытые данные.

Характеристики технологии

RFID

Штрих-код

Необходимость в прямой видимости метки

Чтение даже   скрытых меток

Чтение без   прямой видимости невозможно

Объём памяти

От 10 до 10   000 байт

До 100 байт

Возможность перезаписи данных и многократного использования метки

Есть

Нет

Дальность регистрации

До 100 м

До 4 м

Одновременная идентификация нескольких объектов

До 200 меток   в секунду

Невозможна

Устойчивость к воздействиям окружающей среды: механическому,   температурному химическому, влаге

Повышенная   прочность и сопротивляемость

Зависит от   материала, на который наносится

Срок жизни метки

Более 10 лет

Зависит от   способа печати и материала, из которого состоит отмечаемый объект

Безопасность и защита от подделки

Подделка   практически невозможна

Подделать   легко

Работа при повреждении метки

Невозможна

Затруднена

Идентификация движущихся объектов

Да

Затруднена

Подверженность помехам в виде электромагнитных полей

Есть

Нет

Идентификация металлических объектов

Возможна

Возможна

Использование как стационарных, так и ручных терминалов для   идентификации

Да

Да

Возможность введения в тело человека или животного

Возможна

Затруднена

Габаритные характеристики

Средние и   малые

Малые

Стоимость

Средняя и   высокая

Низкая

 

Развитие RFID-рынка — среднегодовой темп роста мирового RFID рынка (CAGR) превышает 15 %. Все системы радиочастотной идентификации в России внедряются впервые. Компании, принявшей решение об установке у себя RFID-системы, не нужно тянуть за собой устаревшее оборудование и частоты, подстраивать под задачу уже имеющееся на объекте оборудование, есть возможность внедрять самые передовые разработки.

В ближайшие годы возможен переход на наночипы для банковских карт с RFID, с помощью которых технология станет массово использоваться в розничной торговле. На текущий момент RFID-технологии применяются в самых разнообразных сферах человеческой деятельности:

—  Промышленность

—  Транспортная и складская логистика

—  Системы контроля и управления доступом

—  Медицина — мониторинг состояния пациентов, наблюдение за перемещением по зданию больницы.

—  Библиотеки — станции автоматической книговыдачи, быстрая инвентаризация.

—  Паспорта

—  Транспортные платежи

—  Дистанционное управление

—  Опознавание животных

—  Сельское хозяйство

—  Человеческие имплантаты

—  Система управления багажом

—  Система Локализации Объектов в реальном режиме времени

RFID только начинают использовать в розничной торговле — в логистике и складском учете, а также в торговом зале для предотвращения краж.

Метка наносится на предмет и проходит регистрацию в памяти считывателя. Антенны, создающие электромагнитное поле, идентифицируют местоположение объекта с меткой, обеспечивая его сохранность.

С помощью RFID в реальном времени можно отслеживать перемещение товаров, оптимизировать основные процессы приемки и отгрузки товара, повысить производительность и прозрачность различных операций торговли. В России технологии RFID уже подтвердили свою надежность и эффективность.

Поделиться в соц. сетях

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.
Скачать книгу Две Жизни на сайте soul-and-spirit.ru

Оставить комментарий

WordPress темы