Možnosti využití RFID-1. část

Pro ty, kteří si náhodou nejsou jistí, rádi definici RFID připomeneme. Radio Frequency Identification, identifikace na rádiové frekvenci (RFID) je další generace identifikátorů navržených (nejen) k identifikaci zboží, navazující na systém čárových kódů. Iniciátorem vývoje je stejně jako u čárových kódů firma WalMart.

Unikátní vlastnosti RFID

Jen pro upřesnění, jedná se o unikátní vlastnosti v porovnání s tradiční technologií z rodiny automatické identifikace, se kterou RFID často soupeří o přízeň uživatelů – tedy v porovnání s čárovým kódem.

Poměrně častá bývá u potencionálních uživatelů nejistota, zda zvolit čárový kód, nebo zda k podpoře nějakého procesu nebo agendy vsadit na modernější, ale z hlediska pořizovacích nákladů dražší RFID.

Následující odstavce by vám měli poskytnout základní podklady pro prvotní rozhodnutí, zda nasadit RFID nebo technologii čárového kódu.

Možnost identifikace předmětů a osob bez nutnosti optické viditelnosti identifikátoru

U čárového kódu je načítání založeno na optickém přečtení čar a následném rozpoznání obsahu. Optická viditelnost je tedy nutnou podmínkou.

U RFID je nutnost optické viditelnosti nahrazena podmínkou elektromagnetické viditelnosti. Identifikátor – typicky RFID štítek – musí být umístěn tak, aby čtecí zařízení mohlo štítek elektromagnetickým vlněním aktivovat a získanou odpověď vyhodnotit. RFID identifikátor není proto nutné umisťovat na povrch předmětů, ale může být umístěn tam, kde je mnohem lépe chráněn proti případnému úmyslnému i neúmyslnému poškození.

S výše uvedeným bodem souvisí i další vlastnost, kterou je menší citlivost na přesné umístění identifikátoru vzhledem k čtecímu zařízení. Čtecí zóna u RFID technologie totiž může být poměrně velká – při použití rámových antén to může být například profil dveří nebo vrat nákladového doku. Identifikátor může projít skrz čtecí zónu v libovolném místě.
Proto může být načítání prováděno i bez vědomé spolupráce obsluhy. Jednoduše řečeno stačí projet s vozíkem s označenými produkty branou a identifikátory budou načteny. U čárového kódu by bylo nutné na vozících produkty umístit tak, aby jejich identifikátory byly orientovány určitým směrem, ze kterého probíhá čtení.

Nicméně i u RFID je čtecí vzdálenost a spolehlivost čtení závislá na orientaci antény RFID štítku proti anténě čtecího zařízení. Chybné načtení lze téměř eliminovat vhodným umístěním a topologií více čtecích antén nebo použitím čtecího tunelu.

Hromadné načítání většího až velkého počtu identifikátorů

Všichni jistě máme zkušenosti ze supermarketů, že načítání čárového kódu se provádí postupně jeden kód po druhém. Také víme, že je to právě postupné načítání, které proces placení zdržuje nejvíce. Mnohem lepší by bylo načíst obsah košíku najednou. A to je oblast, kde RFID může v budoucnosti pomoci a již dnes pomáhá u jiných procesů tím, že umožňuje načítat stovky RFID identifikátorů současně. Tato vlastnost se označuje jako multi-read a je založena na schopnosti čtecího zařízení a RFID identifikátorů eliminovat kolize při načítání.

Některé RFID identifikátory obsahují na čipu také uživatelsky zapisovatelnou paměť s možností ochrany proti následnému přepsání a při použití vhodné technologie/standardu také s kontrolou přístupu k této paměti. Mimo uživatelskou paměť vždy obsahují RFID identifikátory také unikátní identifikační číslo označované často jako EPC (Electronic Product Code).

Elektronický papír

RFID štítek proto může sloužit jako elektronický papír s kapacitou paměti od několika bajtů až do jednotek kilobajtů a čtecí místa mohou zapisovat údaje týkající se předmětu do této paměti. To je vhodné zvláště pro použití v aplikacích v terénu, kde je jednodušší a rychlejší získat potřebné informace z paměti RFID štítku než se dotazovat vzdáleného podnikového systému s použitím EPC jako ukazatele k záznamu.

EPC není jen číslo, je to současně standard popisující sadu možných schémat pro očíslování předmětů. Přínosem je také skutečnost, že je počítáno s uložením informace nejen o typu objektu – například krabice mléka – ale i s uložením sériového čísla objektu. To umožňuje rozpoznat a odlišit dva objekty shodného typu. U čárového kódu je zboží často označeno několika čárovými kódy právě pro pokrytí identifikace zboží a identifikace šarže nebo sériového čísla. Toto je možné u RFID sdružit do společného identifikačního čísla EPC.

V rámci alespoň základní objektivity (autor tohoto článku je realistický RFID stoupenec) uveďme několik faktorů, které mohou ovlivnit vaše rozhodování při implementaci RFID technologie.

Co jsem to vlastně načetl, co jsem to vlastně nenačetl

Výhoda v oblasti čtení bez optické viditelnosti se může stát nevýhodou v případě, že by obsluha chtěla mít kontrolu, který předmět právě identifikuje. U čárového kódu dává čtecí paprsek nebo zaměřovací paprsek přesnou představu o tom, který čárový kód je právě v čtecím poli zařízení.

V případě ručního RFID terminálu obsluha přesně neví, který z RFID štítků je v poli čtecího zařízení a který ne. Proto je nutné aplikaci vyvinout tak, aby toto nebylo na překážku, případně přistoupit k nasazení kombinovaného řešení. Pro hromadné načítání – například výrobků na vozíku - je použita RFID technologie a pro vyhledání konkrétního nebo dohledání chybějícího nenačteného výrobku pak čárový kód.

Další možností je aplikačně řídit čtecí výkon a tím ovlivňovat velikost čtecí zóny. Tím lze dosáhnout stavu, kdy budou načítány jen RFID štítky v bezprostřední blízkosti. U čárového kódu se cena jednoho štítku udává v jednotkách centů (a při takovémto odhadu vlastně nezáleží, zda jde o EUR nebo USD), v případě RFID v desítkách centů.

Asi desetinásobná cena identifikátoru nemusí hrát podstatnou roli u aplikací v podobě uzavřené smyčky, kdy dojde pouze k prvotnímu značení předmětů, které dále kolují, pokud se dále projeví některé z výše uvedených výhod. V případě otevřených aplikací, kdy je nutné označovat průběžně další předměty – typicky výrobky – je nutné provést o to odpovědnější kalkulaci návratu investic.

Shrnutí na závěr

RFID není jeden produkt s přesně popsatelnými vlastnostmi. Je to široká škála poměrně různorodých implementací, které mají své další unikátní vlastnosti.

Proto je nutné učinit rozhodnutí o nasazení RFID a volbě vhodné technologie se znalostí všech možností, které technologie v různých implementacích poskytuje.

Příště se podíváme na příklady aplikací v několika odborech lidské činnosti – zdravotnictví, výroba a logistika.

Autorem článku je Jan Rydval, který pracuje na pozici IT Consultant ve společnosti IBM Česká republika