Применение технологии RFID для автоматизации складской деятельности. Система автоматизации работы склада ”RFID-Control”

RFID-система для автоматизации складских процессов

Как эффективно контролировать все складские процессы, исключив человеческий фактор?

Как добиться порядка на складе? Неразбериха в названиях, количестве и расположении приводит к путанице и пересортице, потере товаров и неправильному планированию запасов. В итоге, предприятие несет убытки.

Чтобы этого не происходило, нужно контролировать все процессы и события, которые происходят на складе. Нужно следить за отгрузкой и приемом товаров, за безопасностью, за правильностью оформления товаров по накладной — и еще за десятками операций. Но как автоматизировать складские процессы и исключить человеческий фактор?

Использовать RFID-систему для автоматизации складских процессов, разработанную компанией «АйТиПроект», на базе готового универсального решения .

Преимущества RFID системы?

Облегчение складских процессов. Приемка, отгрузка, перемещение и инвентаризация товара осуществляется в несколько раз быстрее и с большей степенью точности.

Быстрая инвентаризация. Скорость считывания RFID-меток — до 100 за несколько секунд, это позволяет провести инвентаризацию во много раз быстрее, чем вручную или с использованием штрих-кода.

Никаких ошибок. Человеческий фактор больше не будет проблемой во всех складских процессах. Все сведения считываются автоматически и сразу поступают в систему.

Полная безопасность. RFID-метки невозможно подделать, а портативные считыватели сразу пошлют сигнал в систему, если товар покинет отведенную ему зону.

Возможности системы

С помощью RFID - системы вы сможете:

полностью контролировать складские процессы: все, от приемки и до отгрузки товаров, теперь будет находиться под постоянным автоматическим контролем.

отслеживать перемещение товаров или паллет : используя RFID ворота, вы сможете отследить, какие товары или паллеты вывозят со склада или перемещают в другое место.

оперативно проводить инвентаризацию : благодаря высокой скорости считывания меток, инвентаризацию можно проводить хоть каждый день.

осуществлять адресное хранение : на каждую ячейку, где хранится товар, ставится RFID-метка, на которой записана вся информация о находящихся внутри объектах, так что вы можете в любой момент определить местоположение ячейки и её содержимое.

вовремя возвращать товары : если у какой-то продукции истекает срок годности, вы сразу об этом узнаете и сможете вернуть ее.

эффективно комплектовать заказы : вы увидите, сколько единиц товара находится в партии: это позволит избежать недостачи или излишков продукции.

быстро найти определённый объект : местонахождение любого товара теперь можно отследить мгновенно.

Как и где можно применить RFID-систему ?

На объектах любого размера и направленности, где требуется контроль допуска или сбор статистики:

на предприятиях: для автоматизации складских процессов

в логистических центрах: например, для учета транспортируемых товаров

Реализованные проекты:

Экономическая эффективность от внедрения RFID системы

Почему нужно выбрать RFID-технологию на замену штрих-кодирования?

Штрих-коды дешевле RFID-меток, но они часто рвутся, загрязняются, а также на них невозможно повторно записать информацию. Скорость складских операций недостаточно высокая.

RFID-технология гораздо надежнее. Она основана на радиочастотной идентификации, поэтому RFID-метки можно считывать автоматически с большого расстояния (до 5 - 7 метров) до 200 шт. одновременно, исключая человеческий фактор. RFID-метки невозможно подделать, они не боятся повреждений и воздействия тепла и света. Также на RFID-метку дополнительно можно записать штрих-код.

Особенности RFID-системы

	Использование ультравысокой UFH-частоты Именно на этой частоте достигается идеальное считывание объекта на расстоянии от 1,5 до 5 метров. С помощью мобильного считывателя один человек легко сможет провести инвентаризацию товаров, которые лежат даже на самых высоких полках, без лишних усилий и приспособлений. Также особенность этой частоты в том, что она не мешает использованию любых других устройств.
	Использование платформы «ITProject RFID Server» + клиентские и серверные модули Удобное коробочное решение от компании «АйТиПроект» позволяет вам использовать любые стационарные и мобильные RFID-cчитыватели (допускаются даже разные производители) и решать большой круг задач, связанных с применением RFID-технологии для оптимизации всех складских процессов.
Простая интеграция с различными системами учёта Интеграция с различными учетными системами заказчика (на уровне БД, или при помощи API библиотеки): 1С, SAP, Microsoft Navision и др.

RFID system for automation of warehouse processes

How to control effectively all warehouse processes, eliminating the human factor?

How to achieve the order in stock? Confusion in the names, quantity and location leads to confusion and resorting loss of goods and improper planning of stocks. As a result, the company is losing money.

To prevent this you need to control all the processes and events that happen in the warehouse. You need to control shipping and receiving of goods, security, correctness goods processing in the bill of lading — and more for dozens of operations. How to automate all warehouse processes, eliminate the human factor?

ANSWER IS:	ITProject invites you to use the RFID system to automate the control of warehouse processes, based on platform

The goods are marked by special RFID tags, which you can then read at the distance from 1.5 up to 5 meters with RFID-readers (hand-held or fixed). All information is sent to the data accounting system and can be checked at any time.

What benefits brings the usage of RFID system?

Facilitation of warehouse processes. Receiving, shipping, moving and inventory of goods is carried out in several times faster and with greater accuracy.

Fast inventory. Speed of reading of RFID tags is up to 100 for a few seconds, it allows you to take inventory of many times faster than manually or using barcode.

No errors. The human factor will no longer be a problem in all warehouse processes. All information is read automatically and comes immediately into the system.

Complete security. RFID tags cannot be forged, and portable readers will send immediately a signal to the system if the product leaves its assigned area.

The System Capabilities

Using the RFID - system enables:

to control the warehouse processes in full: everything from receipt and to shipment of goods will now be under constant automatic control.

to track the movement of goods or pallets: using the RFID gate you will be able to track goods or pallets exported from a warehouse or moved to another location.

to perform inventory quickly: thanks to the high speed of reading tags inventory can be performed every day.

to implement address storage: for each cell that contains product RFID-label is fixed, which records all information about objects inside, so that at any time you can determine the location of the cell and its contents.

to return items on time: if a product will expire on the expiration date you will know it and will return it.

to complete effectively orders: you will see how many units of the item is in the lot: this will avoid shortages or surpluses.

to find quickly a particular item: now you can track the location of each product immediately.

How and where to apply RFID system?

in enterprises: to automate warehouse processes

in logistics centers: for example, to account for the transported goods

Completed RIFD projects:

"Elinar" - a multi-Holding, one of the main directions of which is the production of insulating materials. Partners" Elinar "in this field - the industrial giants of energy and electrical engineering, transport industry and the cable industry.

Cost-effectiveness of the implementation of RFID Systems in your business

Reduction of personnel costs . Inventory and other processes now require no extra costs for additional staff, even at very large areas.

Reduction of the duration of all processes. Receiving and shipping of the items as well as their movements and inventory occur much faster.

Why you should choose RFID technology for the replacement of bar-coding?

Bar-codes are cheaper than RFID tags, but they often break, polluted and they also cannot recapture information. Speed of inventory transactions is not high.

RFID technology is much more reliable. It is based on radio frequency identification therefore RFID tags can be read automatically from a distance (up to 5-7 meters) up to 200 pcs at the same time, eliminating the human factor. RFID tags cannot be forged, they are not afraid of damage and exposure to heat and light. Also you can optionally record the bar-code on the RFID-tag.

RFID-System Features

	Use of Ultra-High Frequency (UFH) On this frequency the perfect reading of the object at a distance of from 1.5 to 5 meters is achieved. Using a mobile reader one person can easily carry out inventory of goods, which lie even on the highest shelves without superfluous efforts and devices. One more feature of this frequency is that it does not interfere with any other devices.
	Use of «ITProject RFID Server» platform + server and client modules Convenient box solution from the company "ITProject" allows you to use any fixed and mobile RFID reader (they may have even different manufacturers) and solve a wide range of tasks associated with the use of RFID technology to optimize all warehouse processes.
Simple Integration with Different Accounting Systems Integration with different customer’s accounting systems (at the DB level or using the API library): 1С, SAP, Microsoft Navision etc.

Do you hesitate to order because you think the system is too complicated to use? Are you afraid that the staff would have a long time to understand and get used to the new work scheme ? Throw a doubt! Our workers are always ready to help you at the first stage of the installation and implementation of the system, as well as to carry out the warranty service.

Want to get an extra year of warranty service? In a conversation with our managers do not forget to mention that you have learned about RFID-system on our website.

Внедрение RFID - системы для автоматизации производственных и складских процессов.

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СКЛАДОМ RFID (RADIO-FREQUENCY-INDENTIFICATION)

Технология RFID Radio-frequency identification предлагает оригинальное и современное решение для учета и контроля товара на складе.

Традиционные штрих-коды на каком-то этапе неплохо справлялись с задачей учета и контроля потока товаров, но сейчас, когда склады содержат огромное количество товаров, этот процесс отнимает все больше времени и становится трудоемким, кроме того, проблема безопасности и предотвращения воровства решается на недостаточно высоком уровне.

Современный рынок диктует жесткие условия - скорость и точность контроля движения товаров крайне важны для эффективной работы склада. RFID технология способна решить практически все вопросы, стоящие перед складами любого класса.

Радиочастотная идентификация наделяет товар интеллектом и позволяет товару "общаться" с компьютером без всякого контакта и прямой видимости. Необходимо лишь, чтобы на товар была прикреплена электронная метка, и он находился в поле действия специального считывающего устройства. В RFID метку может заноситься информация о типе товара, поставщике, дате и времени поступления и.т.п. Современные RFID технологии позволяют производить одновременный учет и контроль перемещения нескольких десятков единиц товара. Таким образом, процесс учета и контроля товаров сильно упрощается и становится возможным абсолютно в любой момент времени. Сегодня в современном складском хозяйстве и логистике необходим контроль и прозрачные схемы управления, позволяющие в режиме реального времени видеть, знать и координировать все действия, связанные с применением товара. В результате внедрения технологии RFID удается достичь гармоничного функционирования склада, как единого организма, что невозможно без наличия полной и точной информации о процессах, происходящих на его территории в любой момент времени.

Мы выделили основные преимущества и недостатки системы RFID и для наглядности объединили их в таблицу:

Преимущества	Недостатки
Контроль на каждом этапе работы, начиная от поступления товара на склад. Ведение склада в режиме реального времени.	Стоимость системы выше стоимости системы учета, основанной на штрих-кодах.
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.	Сложность самостоятельного изготовления.
Сборка и оформление заказов с наименьшими временными и человеческими ресурсами, улучшение обслуживания клиентов за счет своевременной и безошибочной сборки заказов.	Установленная техническая база для считывания штрих-кодов существенно превосходит по объёму решения на основе RFID
Усовершенствованная обработка информации за счет исключения ручного ввода и связанных с этим ошибок персонала.	Подверженность помехам в виде электромагнитных полей
Быстрое и точное проведение инвентаризации.	Недостаточная открытость выработанных стандартов.
Уникальный идентификационный код, хранимый в метке, который может быть привязан к товару.	Работа при повреждении метки невозможна.
Интеллект каждой единицы хранения, снабженной меткой RFID	Отсутствие функции контроля (слежения) за работой персонала. Не учитывает выработку.
Встроенная противокражная функция, возможность размещения метки внутри товара.	Не подлежит модернизации
Возможность составления и ведения статистики и отчетов о товаре, используя автоматическую базу данных.	Затруднение работы системы RFID при возникновении перегрузок.
Возможность перезаписи. Данные RFID-метки могут перезаписываться и дополняться много раз.	Невозможность заказа по интернет-каналам.
Отсутствие необходимости в прямой видимости. RFID-считывателю не требуется прямая видимость метки, чтобы считать её данные. 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.	Усложнение процесса начисления заработной платы персоналу.
Большее расстояние чтения. RFID-метка может считываться на значительно большем расстоянии (более 100 м).
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.
Считывание данных метки при любом её расположении.
Устойчивость к воздействию окружающей среды. Существуют RFID-метки, обладающие повышенной прочностью и сопротивляемостью жёстким условиям рабочей среды. RFID-метки могут читаться через грязь, краску, пар, воду, пластмассу, древесину.
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. Как и любое цифровое устройство, 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.
С помощью RFID-меток на производстве отслеживается маршрут перевозки сырья.

Традиционно в качестве технологии автоматической идентификации для автоматизирования процессов на складе и в логистике используется штрих-кодирование. Это решение экономически выгодно, так как позволяет применять недорогие идентификаторы (штрих-кодовые этикетки), что является причиной высокой популярности этой технологии. Но не смотря на столь широкое распространение штрих-кодовой идентификации, многие аналитики склоняются к тому, что рано или поздно она будет вытеснена радиочастотной технологией RFID. В данной статье мы рассмотрим особенности и преимущества данного способа идентификации и попробуем выяснить насколько рациональна смена одного решения на другое.

Как правило, складирование включает три основных этапа: приемка, хранение и отгрузка товара. Предлагаем рассмотреть все плюсы и минусы двух конкурирующих технологий на каждом из этих этапов.

1. Приемка товара.

Для автоматизации склада используются радиометки в виде смарт-этикеток. Внешне они напоминают простые самоклеющиеся этикетки, на которые нанесена печать, но в отличие от них RFID-этикетки содержат в себе радиочастотный тег. По скорости нанесения печати и наклеивания они практически не отличаются от штрих-кодовой технологии. Основное отличие идентификаторов заключается в их функциональных возможностях. Так, основное преимущество RFID перед штрих-кодом состоит в том, что эта технология не требует прямой видимости радиометки по отношению к считывателю. Кроме того, радиочастотный считыватель может распознавать и выполнять сбор данных с множества меток одновременно. Эта возможность удобна не только тем, что ускоряет процесс обработки информации, но в случаях, когда на склад, например, пришел не полный товар. В этом случае составляется коммерческий акт о недостаче. Если применяется штрих-кодирование, то для составления полной описи товара нужно было бы выполнить ручной или полу-автоматический подсчет недостающих грузов. Это потребовало бы расформирования каждой паллеты и сканирования штрих-кода каждой коробки или упаковки с товаром. Проще говоря, в таком случае потребовалось бы достаточно много времени для выполнения данной задачи. В этом отношении технология RFID во многом эффективнее, так как позволяет идентифицировать сразу весь товар на паллете за несколько секунд. Причем считывание возможно с расстояния два-три метра. В итоге подсчитывается общее количество «откликнувшихся» меток и вносится в опись соответствующий им товар. На этом примере мы видим, что при приемке товара RFID может оказаться намного полезнее в сравнении с штрих-кодированием.

2. Инвентаризация на складе и отслеживание запаса.

Маркировка товаров требуется для более быстрого проведения инвентаризации на складе, если ее нет - данная процедура превратится в длительное и кропотливое занятие, на которое может уйти не один день. При этом потребуется немалая концентрация внимания от сотрудников склада и аккуратное ведение записей. Даже использование портативного ПК не способно значительно облегчить этот труд.

При штрих-кодовой маркировке используется терминал с беспроводной связью, оснащенный сканером. С помощью этого устройства инвентаризация конечно пройдет быстрее. Но насколько удобно это будет в случае, если товар хранится на складе «вразброс», а не на стеллажах в несколько рядов? В таком случае потребуется поворачивать каждую коробку так, чтобы был виден штрих-код. Единственный плюс штрих-кодирования в этой ситуации в том, что оно позволяет автоматизировано вести записи, сокращая число ошибок при вводе. Если же товар промаркирован RFID-метками, то процедура будет намного упрощена, поскольку, как мы уже говорили, они не требуют для идентификации прямой видимости. При помощи портативного RFID-считывателя метку можно распознать с расстояния до 3,5 метров сквозь коробку. По части дальности считывания имеются, конечно, некоторые ограничения, но даже не смотря на них радиочастотная идентификация остается более удобным решением при проведении инвентаризации на складе. Следует также отметить, что современные модели ручных терминалов с модулем RFID-считывателя, включают также сканер для работы со штрих-кодами. Он может потребоваться в случае, если метка вышла из строя, например из-за повреждения. Тогда данные считываются со смарт-этикетки через штрих-код, который дублирует информацию, записанную в память тега. Таким образом, можно сделать вывод, что при менее слаженной организации склада технология RFID позволяет выполнять инвентаризацию быстрее, чем штрих-кодовая.

3. Контроль отгрузки товара.

Когда отгрузка товара осуществляется большими партиями и при этом требуется вести учет по каждой погруженной на паллету коробке, технология RFID снова станет более эффективным решением. Она позволит упростить учет, сделав его более легким и точным. Только в данном случае использования одного считывателя будет недостаточно, более рационально будет применение считывающих RFID-систем. Их функционирование основано на считывателе, к которому подключены несколько антенн. Эти антенны размещаются по периметру ворот склада. Установка такой системы позволит за раз считать все метки с упаковок продукции, которые везет погрузчик на паллетах. При этом считывание возможно при движении погрузчика и может выполняться со скоростью 60-150 меток в секунду! По списку считаных меток, система управления складом может автоматически формировать для клиента соответствующую документацию.

Наряду со всеми преимуществами технологии RFID, нужно отметить, что у нее есть и свои недостатки, а также некоторые ограничения. Озвучим основные из них:

• Стоимость радиометки, даже той, которая относится к дешевым видам идентификаторов, в несколько раз превышает цену штрих-кодовой этикетки. Поэтому если товар по цене сопоставим с ценой такой маркировки, внедрение технологии RFID является весьма нерациональным решением.
• Существует материалы, которые не пропускают радиоволны. В первую очередь это металлические объекты. Поэтому если в коробке присутствуют металлические элементы и если требуется маркировка металлических изделий, RFID-идентификация будет не столь эффективной. Сейчас уже разработаны радиометки, свойства которых сохраняются на металле, но они обходятся дороже и как правило крупнее по размерам в сравнении со стандартными радиочастотными тегами.

Но, даже если крупное складское хозяйство, попадает сразу под эти два ограничения, это не значит, что рост эффективности и сокращение издержек при использовании радиочастотной технологии не сможет перекрыть затраты на RFID-метки и оборудование. А что касается металла, то он способен создать существенный барьер для считывания, только если он в большой степени перекрывает "поле зрения" антенны считывателя.

Традиционной и наиболее дешевой технологией автоматической идентификации, используемой в задачах складской автоматизации и логистике, является штрих-кодирование. В первую очередь, именно дешевизна штрих-кодовых этикеток определяет высокую популярность этой технологии, сохраняющуюся и поныне. Тем не менее, многие аналитики предсказывают, что штрих-кодирование будет со временем вытеснено радиочастотной идентификацией(RFID ). Попробуем разобраться, в чем привлекательность этой технологии для складского хозяйства, почему имеет смысл мигрировать на решения?

Складирование разбивается на три этапа: приемка товара , хранение товара , отгрузка товара . Рассмотрим плюсы и минусы двух конкурирующих технологий автоматической идентификации на каждом из этапов.

1. Приемка товара.

Самая распространенная ныне разновидность радиометок для складской автоматизации — смарт-этикетки, которые представляют собой самоклеящиеся этикетки с возможностью печати на них, но содержащие в себе и электронику RFID-тега. По скорости маркировки с помощью принтера-аппликатора они практически ничем не отличаются от штрих-кодовой технологии. На этом этапе RFID и штрих-код сохраняют паритет.

Как только на склад поступает товар, уже маркированный по одной из двух технологий, различия проступают весьма явно. Важнейшее преимущество RFID перед конкурентом в том, что для этой технологии не требуется прямая видимость между считывателем и радиометкой, а, кроме того, считыватель способен идентифицировать множество меток одновременно. Допустим, на склад недопоставили товар и нужно составить коммерческий акт о недостаче. Если используется штрих-кодовая маркировка, для составления полной описи товара на паллетах требовалось бы произвести ручной или полу-автоматический подсчет недостающих мест груза. Это означает, что паллета должна быть расформирована, штрих-код каждой коробки — отсканирован. То есть, такая процедура может быть достаточно длительной.

RFID в этом отношении имеет неоспоримое преимущество, поскольку весь товар на паллете можно идентифицировать за один прием в течение нескольких секунд с расстояния два-три метра. Все« откликнувшиеся» метки на товаре будут сосчитаны, и соответствующий им товар внесен в опись.

Таким образом, при приемке товара RFID либо сравним со штрих-кодированием, либо имеет подавляющее преимущество.

2. Инвентаризация на складе и отслеживание запаса.

Если не использовать никакой маркировки, инвентаризация на складе может стать очень длительным и кропотливым занятием, требующим не один день однообразной работы, концентрации внимания от ответственных сотрудников склада и аккуратного ведения записей. Причем применение портативного ПК не сильно облегчит этот труд.

Когда используется штрих-кодовая маркировка, а для считывания используется радиотерминал со встроенным сканером, инвентаризация пройдет быстрее, но только в том случае, если товар НЕ хранится на стеллаже в несколько рядов. Тогда придется извлекать груз со стеллажа, искать штрих-код… Единственный плюс штрих-кода в этом плане в том, что вести записи можно автоматизированно, совершая минимум ошибок.

Наконец, если товар промаркирован уже RFID-метками, то, в большинстве случаев, нет необходимости снимать его с полок, поворачивать коробки так, чтобы было видно смарт-этикетку на упаковке. Портативный считыватель RFID cпособен прочитать метку с расстояния до 3,5 метров, причем даже« сквозь» картон упаковки и ее содержимое. Существуют, конечно, свои ограничения, но даже с ними RFID приобретает лидерство в этой номинации. Если еще учесть, что наиболее удачные модели ручных терминалов с модулем RFID-считывателя содержат и штрих-кодовый сканер(его можно использовать, если вдруг метка вышла из строя из-за случайного повреждения, ведь на смарт-этикетках обычно печатают в виде штрих-кода информацию дублирующую ту, что записана в память метки). Поэтому инвентаризация с помощью RFID происходит несоизмеримо быстрее, чем у конкурирующих технологий.

2. Контроль отгрузки товара.

Если товар отгружается большими партиями, но тем не менее, нужно вести учет по каждой коробке продукции, погруженной на паллету, технология RFID снова позволяет сделать учет простым, быстрым и точным. Для этого применяются так называемые портальные считывающие системы. Такие RFID-порталы представляют собой считыватель с несколькими подключенными к нему антеннами, размещенными по периметру ворот склада или смонтированными на П-образной ферме.

Такая система может считать все метки с упаковок товара, который везет погрузчик на паллетах со скоростью 60-150 меток в секунду. При этом система управления складом может автоматически определить, что происходит отгрузка, и формировать для клиента по списку считанных меток документацию к партии приобретенного товара.

Надо отметить, что у RFID есть свои недостатки и ограничения. Вот два главных из них:

• Цена даже самой дешевой радиометки в несколько раз больше штрих-кодовой этикетки. Если маркируемый товар сопоставим по цене с ценой маркировки, внедрение RFID в процессе — сомнительное по полезности решение.
• Есть материалы« непрозрачные» для радиоволн. Самый главный пример — металлические объекты. Если в коробке груза — металлические объекты, если надо маркировать массивные металлические предметы, преимущества RFID гораздо труднее использовать. Есть радиометки, способные работать на металле, но они обычно дороги и громоздки.

Тем не менее, для крупного складского хозяйства, которое не подпадает под эти два ограничения, выигрыш в росте эффективности и сокращении издержек может быть очень велик и перекрывать затраты на RFID-метки и оборудование. Кроме того, металл существенно мешает, только если металлические конструкции в большой степени перекрывают« поле зрение» антенны считывателя. Если же возможна прямая видимость, остается в силе одно из главных преимуществ RFID- способность читать много меток за раз.

Г. Фролова

Технология радиочастотной идентификации (RFID) постепенно входит в нашу жизнь. Чипы уже активно используются в логистике, синтезу технологий RFID и глобального позиционирования в России пророчат большие перспективы, но пока рост рынка по-прежнему сдерживает цена вопроса, а точнее, радиометки

Радиометка, или транспондер (тег), является основным компонентом этой технологии и непосредственным носителем уникальной информации и идентификатором предметов и даже людей. Первые радиометки применялись еще во времена Второй мировой войны: тогда теги использовались в военной авиации и стоили несколько тысяч долларов, а информация о них была засекречена. Лишь в 1973 г. Марио Кардулло и соавторы опубликовали патент США № 3 713 148, описывающий первый пассивный транспондер RFID (радиометку). К 80-м годам метки подешевели до $1 и стали применяться для оплаты проезда в общественном транспорте. Развитие и широкое внедрение радиоидентификации долго сдерживалось отсутствием стандартов. Но в 90-x годах ХХ века Международная организация по стандартизации (ИСО) приняла ряд основополагающих стандартов в области RFID, которые были широко поддержаны производителями считывающей аппаратуры и радиометок. Этот факт наряду со снижением стоимости транспондеров, несомненно, подтолкнул предприятия к активному внедрению RFID.

Дальнейшая ценовая «эволюция» привела технологию в торговлю и на склады: после того, как стоимость тегов достигла $0,2, их начали использовать для учета товаров и контроля их движения. Еще тогда появились прогнозы, что в итоге теги вытеснят штрих-коды. Возможно, когда-нибудь такое и случится, но эксперты считают, что для этого только в России ежегодно понадобятся десятки миллиардов меток стоимостью не более $0,05. Кстати, недавно немецкими учеными сделан еще один шаг в направлении снижения себестоимости тегов, и вот какой.

Наночернила

Еще несколько лет назад громоздкие телевизионные приемники были обычными предметами в наших квартирах, а теперь экраны стали настолько легкими и плоскими, что без труда закрепляются на стене. Детальное же рассмотрение их устройства обнаружит весьма тонкие проводящие элементы и транзисторы, которые регулируют электрические сигналы, подаваемые на пиксели экранов.

Архитектура электронных устройств, о которой идет речь, создается слой за слоем, обычно с применением метода фотолитографии. На специально подготовленную поверхность (очищенную и выровненную) производится осаждение материалов – субстрата и фоторезиста (полимерного светочувствительного материала), которые затем подвергаются воздействию света в присутствии маски-фотошаблона с рисунком, позволяющим засвечивать лишь определенные участки подложки. В результате экспозиции «засвеченный» фоторезист изменяет свои свойства, например, становится растворимым, после чего его убирают, а затем методом травления удаляют с открытых участков и субстрат, оставляя на подложке лишь незасвеченный рисунок.

Однако у описанного процесса существует крупный недостаток: бо’льшая часть осаждаемых материалов, которая затем удаляется путем травления, не используется. Целью любого производства является сокращение стоимости и используемых в технологии ресурсов, поэтому актуальной задачей стала разработка метода, при котором материал наносится только на участки, непосредственно формирующие рисунок.

Технология «печатной электроники» уже разработана для задач нанесения полимерных проводящих материалов. Однако по электрическим свойствам они уступают неорганическим аналогам. В полимерах перенос заряда происходит более медленно, поэтому, например, напечатанные RFID-чипы имеют более короткую зону проводимости по сравнении с классическими электронными схемами. Кроме того, они более чувствительны к воздействию влаги и ультрафиолета.

Ученые из Фраунгоферовского института интегральных систем и технологии полупроводниковых приборов (Fraunhofer Institute of Integrated Systems and Device Technology, Эрланген) подготовили к запуску технологическую линию, с помощью которой можно печатать неорганические электронные компоненты, подавая материал для осаждения по такому же принципу, как работают офисные принтеры. «Мы разработали чернила, состоящие из наночастиц, с добавлением стабилизатора для улучшения качества обработки и предотвращения агрегирования», – рассказывает руководитель исследовательской группы Майкл Дженк (Michael Jank).

Наночернила уже прошли первые технологические испытания, и, по словам Дженка, могут появиться в составе устройств, выполняющих простые функции, уже в течение года. «Мы ожидаем, что стоимость продукции на основе нашей разработки станет ниже примерно в два раза по сравнению с продукцией, в которой для относительно простых целей используются кремниевые электронные аналоги», – комментирует Дженк. Печатаемые теги должны стать достаточно дешевыми для того, чтобы их можно было разместить на упаковке недорогих продуктов, например йогурта, где они помогли бы контролировать температуру и прочие данные о хранении и транспортировке товаров.

Рынок

Пока компании-производители тегов бьются над снижением их цены, рынок RFID продолжает расти. Как сообщает ABI Research, в 2009 г. его объем достигнет $5,6 млрд. (прогнозы на 2008 г. – $5,3 млрд.*) с учетом продаж RFID-транспондеров, приемников, программного обеспечения и услуг. «Бесспорно, кризис повлияет на рынок, – говорит аналитик ABI Research Майкл Лиард (Michael Liard). – Но, несмотря на это и некоторые другие факторы, динамика его развития будет положительной». Аналитики не думают, что из-за кризиса выручка будет сокращаться. Во всяком случае, сейчас она продолжит увеличиваться, хотя и не такими темпами, как ожидалось ранее. По мнению экспертов, поставщики RFID-решений должны делать акцент на их экономичности, невысокой стоимости внедрения и обслуживания. Это особенно важно в нынешних экономических условиях.

Несмотря на нерешенность технических проблем, ограничивающих использование радиочастотной идентификации, разговоры вокруг потенциальных и необыкновенных ее возможностей не утихают. Недавно журналисты программы PBS Nightly Business News вместе с Knowledge@Wharton составили список 30-ти лучших инноваций, сделанных за последние 30 лет. Издание PC World, в свою очередь, выбрало из этого списка семь технологий, которые в наибольшей степени изменили мир. Среди них оказалась и RFID, причем в очень достойном окружении таких уже перевернувших мир изобретений, как графические интерфейсы, Интернет, онлайновые социальные сети и электронная торговля, мобильные телефоны, ноутбуки и десктопы.

*См. статью «Новые шаги RFID-технологии», «СиТ» № 11 и 12, 2008 г.

Невероятно, но факт

Мы уже писали о разных областях, в которых может использоваться RFID. Недавно журнал Wired назвал десять самых неожиданных вариантов применения этой технологии: о некоторых из них «СиТ» уже рассказывал в предыдущих публикациях.

Аризонские кактусы. На черном рынке ландшафтных растений эти крупные кактусы стоят больше $1000. Национальный аризонский парк «Сагуаро» планирует использовать RFID-метки, чтобы контролировать сохранность этих редких гигантов.

Слоны. Департамент лесного хозяйства Нью-Дели требует, чтобы все эти животные, участвующие в национальных праздниках, были помечены радиометками. Так легче будет их идентифицировать и брать под контроль в случае внезапных приступов агрессии. Это предложение поступило в ответ на сообщение полиции о том, что за последние четыре месяца зафиксировано уже около 50 инцидентов в связи с участием слонов в парадах. Агрессивное поведение животных приводило к разрушениям и даже человеческим жертвам. Чипами планируется пометить около 1000 слонов. Для выполнения этой задачи властям необходимо содействие со стороны их владельцев. Метка размером меньше рисового зерна помещается под ухо слона, однако для ее установки необходимо, чтобы животное лежало.

Хирургические губки. По статистике, при хирургических операциях на брюшной полости в одном случае из тысячи в животе пациента остается хирургическая губка. Теперь с помощью системы SmartSponges врач сможет быстро обнаружить потерю, проведя считывателем вдоль тела оперируемого.

Мексиканцы. Служба безопасности Xega Company разработала чип размером с рисовое зерно, посредством инъекции вводимый в тело клиента. После этого с помощью GPS можно отслеживать его перемещения и определять местонахождение в случае похищения. Чип стоит $4000, еще $2200 составляет годовая абонентская плата. Но в стране, где в прошлом году было похищено 6,5 тыс. человек, такая мера вполне может оказаться востребованной.

Покрышки Pirelli. Чип в «кибер-покрышках» Pirelli передает информацию о состоянии дороги и коэффициенте трения бортовому компьютеру. Это позволяет оптимизировать работу электронных систем автомобиля: ESP, ABS, ASR.

Клабберы. В барселонском клубе «Баха Бич» перешли на новую систему работы с VIP-клиентами. Им вводят RFID-чип, связанный с их банковскими картами и таким образом позволяющий обходиться на вечеринках без кошелька. Радиометка дает право на проход в VIP-зону, а также используется для оплаты напитков в баре. Первым, кто имплантировал себе такой чип от VeriChip Corporation, стал сам хозяин заведения.

Токио. Японская столица как будто поставила задачу охватить микрочипами все элементы городской инфраструктуры – от автобусных остановок до ресторанов. Похоже, скоро туристы смогут получать карты, расписания и любую другую информацию, просто помахав телефонами.

Полицейские бейджи. Фирма Blackinton предложила систему безопасности для полицейских бейджей. Теперь в них будут встраивать идентификационные чипы, таким образом, риск мошенничества и подделок сократится. Да и приемы из «Терминатора-2» больше не пройдут.

Заключенные. В Британии тюрьмы переполнены, поэтому было решено часть заключенных выпустить на свободу. Однако уголовников продолжат контролировать, отслеживая их перемещения с помощью чипов, чтобы своевременно вмешаться, если понадобится.

Кошачьи двери. Перемещения питомцев можно контролировать лучше и в случае необходимости «запирать» кошачью дверку, не выпуская животное из дома. А котам нет больше необходимости носить ошейник.

Возможно, скоро к этому списку присоединится еще один неожиданный способ использования RFID. Недавно дизайнер Бен Грин (Ben Greene) выдвинул интересную идею относительно того, как могут найти друг друга два одиноких сердца. Он предлагает создать электронные браслеты, в которые будет закладываться информация о личностных предпочтениях, т. е. о том, что человек любит, а что ему не нравится. После того как вся необходимая информация занесена в устройство, браслет можно активировать одним из двух способов – в режиме «искатель» или «искомый». После активации браслет начинает передавать радиосигналы всем, кто в данный момент находится в клубе знакомств; на запястьях наиболее совместимых личностей в унисон начнут мигать огоньки. При сближении двух «половинок» огоньки на их браслетах начинают светиться ярче.

Но как ни любопытны эти экзотические способы использования RFID, давайте вернемся к более масштабным и практичным решениям, использующим данную технологию. Начнем с логистики.

RFID на упаковке

Компания Mondi Corrugated Packaging начала производство гофроящиков с RFID-чипами. Новшество сделает процессы сканирования, отслеживания и приемку груза намного более эффективными. Теперь «умная» тара будет оснащаться RFID-чипами на высокоскоростной производственной линии, и отпадет необходимость в ручном приклеивании ярлыков. Использование RFID вместо традиционных штрих-кодов позволит сканировать паллеты целиком, что значительно сэкономит время. «Умная» тара обеспечит круглосуточный доступ к информации о наличии и местонахождении товара. Это облегчит складскую работу и ускорит процесс инвентаризации.

Фирма Rexam представила на рынок новый вид фармацевтической упаковки – бутылочки, на которые нанесены пластинки с RFID-чипами, что обеспечивает полный контроль за перемещением продукта с момента упаковки. Чипы, произведенные для Rexam партнерской компанией Traxxec, обеспечивают чтение и запись необходимой информации. Их применение экономически более эффективно по сравнению с существующими аналогами.

Крупнейший японский производитель упаковки Toyo Seikan Kaisha разработал первую металлическую банку для напитков, оснащенную RFID-чипом (напомним, что в 2007 г. эта компания совместно с фирмой NEC изготовила пластиковую крышку со встроенным тегом). Как известно, обычные RFID-теги не функционируют на металлической поверхности, что связано с интерференцией и дифракцией радиосигнала. Специалисты из Toyo Seikan Kaisha прикрепили антенну к кольцу на банке и соединили ее с чипом, и таким образом удалось наладить коммуникацию. Как заявляет производитель, дизайн самой банки и крышки не изменился, и при ее заполнении и запайке можно использовать традиционное оборудование без каких-либо изменений. Новые RFID-чипы позволят содержать информацию об условиях хранения и целостности упаковки.

Чипы радиочастотной идентификации, которые позволят использовать эту технологию в любых условиях хранения, в том числе и на металлических поверхностях, также презентовала компания Ferroxcube. Изделия имеют вес 2,5 г, габариты 25 х 12,5 х 5 мм, прикрепляются к упаковке клеем, двусторонней клейкой лентой или болтами, действуют при температуре от -25 °С до +130 °С.

А вот группа немецких исследователей и компания Alcan Packaging недавно представили результаты научно-практического проекта на базе RFID по созданию системы дистанционного отслеживания и автоматической идентификации упакованных продуктов питания и медикаментов. Целью проекта Smart Pack, проводившегося при финансовой поддержке германского Федерального министерства науки и образования с 2005 г., было создание технологии, позволяющей обеспечить защиту товара от подделки, кражи, индивидуальную запись информации, отследить его путь в логистической сети. Оригинальность технологии состоит в первую очередь в том, что пассивные сенсоры, интегрированные в упаковку, могут не только служить носителями информации, но также сообщать о состоянии продукта, сигнализируя о нарушении температурного режима и параметров влажности. Таким образом, потребитель на конечной стадии дистрибуции сможет определить, соблюдался ли температурный режим хранения, а также судить о целостности упаковки.

Новый стандарт

Еще одной проблемой, ограничивающей широкомасштабное внедрение RFID, является отсутствие необходимых нормативов и стандартов. Чтобы устранить ее, Международная организация по стандартизации ISO ввела в действие новый радиочастотный стандарт ISO/TS 10891:2009, регламентирующий использование RFID-меток, употребляемых для идентификации грузовых контейнеров морским, железнодорожным и автомобильным транспортом.

Стандарт ISO/TS 10891:2009 регламентирует применение постоянно прикрепленных чипов, на которые записаны данные о контейнере, и оптимизирует эффективность применения контрольного оборудования. В частности, устанавливаются требования для RFID-тегов при передаче информации от чипа к обрабатывающим системам, требования к системам кодификации данных о контейнере, составу записанных данных. Этим стандартом также устанавливаются требования к месту расположения радиочастотной метки на контейнере и защите данных на ней от умышленного или непреднамеренного удаления.

«Контейнеризация сократила время и стоимость доставки товаров на рынки через океан, количество их краж в процессе доставки. Кроме того, она привела к повышению безопасности транспортировки. Стандарт ISO/TS 10891 поможет производителям контейнеров, судоходным компаниям, грузополучателям, операторам терминалов, железнодорожным операторам получать преимущества от использования RFID для обеспечения эффективности, скорости, безопасности перевозки и обработки контейнеров», – заявил Фрэнк Нечбер (Frank Nechber), руководитель комитета ISO, разработавшего этот стандарт.

Телевизор + RFID

Компания Sony анонсировала грядущий выпуск в Японии двух новых серий телевизоров Bravia с частотой обновления 240 Гц. Модели обладают функцией чтения RFID-меток, которая встроена в их пульты ДУ и позволяет пользователям платить за различные мультимедийные услуги (например «видео по запросу») с помощью мобильных телефонов. Серия W5 предлагается в 40-, 46- и 52-дюймовых вариантах, все они обладают FullHD-разрешением и частотой 240 Гц. Устройства из линейки F5 скромнее по размерам (доступны варианты на 32, 40 и 42 дюйма), но имеют такие же параметры панелей (за исключением младшей модели, которая поддерживает разрешение 1366 x 768 на 120 Гц). Новинки отличаются маленькой толщиной (всего 85 мм) и хорошей контрастностью (3800:1).

Мобильник вместо кредитки

Компания Visa сообщила о начале «полевых» испытаний инновационной платежной системы, в которой функцию пластиковой карты выполняет обыкновенный сотовый телефон. За организацию безопасного взаимодействия между платежным терминалом и мобильным устройством отвечает специальный чип, обеспечивающий возможность беспроводной связи ближнего радиуса действия. На данный момент таким чипом оснащаются телефоны Nokia 6212.

Для того чтобы воспользоваться услугой, пользователю достаточно приобрести телефон, оснащенный нужным электронным компонентом, и «привязать» устройство к собственному банковскому счету. После выполнения этой несложной процедуры он сможет оплачивать товары или услуги, просто поднося телефон к платежному терминалу на расстояние не более 4 см. В результате этих манипуляций нужная сумма будет автоматически снята со счета. При желании пользователь сможет ввести пароль, который предотвратит утечку средств с банковского счета в случае кражи телефона. Впрочем, если владелец устройства забыл о соблюдении мер предосторожности, банк самостоятельно отключит возможность совершения платежей с мобильника по заявлению клиента.

В настоящее время услуга предоставляется только на территории Малайзии, однако в течение нескольких последующих лет преимущества указанного сервиса смогут оценить и жители других стран. Для большего удобства клиентов новая технология предусматривает возможность перевода средств с нескольких счетов. К примеру, малайзийские пользователи могут завести отдельные счета для оплаты услуг парковки или проезда в общественном транспорте. В недалеком будущем телефон также сможет сочетать в себе функциональность кредитных или дебетовых карт, предоставляемых разными банками. Для быстрого переключения на различные счета на мобильник необходимо установить соответствующее программное обеспечение.

Аналогичные решения, созданные на базе RFID-технологий, уже успели приобрести популярность на территории США. Однако многим пользователям придется по душе возможность использования телефона вместо обычной карты, которую перед эксплуатацией необходимо извлечь из специального отделения в бумажнике.

Intel: питание от радиоволн

На конференции Rawcon в Сан-Диего (США) исследователи из лаборатории компании Intel (Сиэтл) продемонстрировали технологию WARP (Wireless Ambient Radio Power), которая позволяет по радиоканалу подать питание мощностью до 60 мВт на расстояние до 4,1 км. При испытаниях разработчикам удалось обеспечить работу датчика температуры и влажности с жидкокристаллическим экраном от радиосигнала с телевизионного передатчика.

В настоящее время используются три естественных (бесплатных) источника питания – вибрация, солнечный свет и тепло. Технология WARP дополняет этот список возможностью питания от телевизионного сигнала. По словам Джошуа Смита (Joshua Smith), одного из соавторов WARP, их технология не является результатом масштабных открытий в области конструирования микросхем или радиофизики. По сути, реализация технологии WARP стала возможной лишь благодаря эволюции традиционной электроники и является развитием платформы беспроводного считывания информации WISP (Wireless Identification and Sensing Platform) на базе серийных считывающих устройств для RFID-меток, работающих в СВЧ-диапазоне (в большинстве телевизоров этот диапазон обозначается как UHF). Каждый модуль WISP содержит радиотег со встроенным микроконтроллером – сейчас это чип Texas Instruments MSP430.

Каждый WISP-модуль включает в себя логопериодическую антенну, компоненты для согласования электрических сопротивлений, улавливатель энергии радиосигнала, демодулятор для информации, поступающей из считывающего устройства в WISP-модуль, и модулятор для передачи данных в считывающее устройство. Также в состав модуля входит регулятор напряжения, программируемый микроконтроллер (пресловутый MSP430) и дополнительные внешние датчики. Улавливатель энергии представляет собой 4-ступенчатый генератор подкачки заряда. Потребляемая мощность стандартного WISP-модуля составляет в среднем от 2 мкВт до 2 мВт.

Авторы технологии WARP практически повторили конструкцию модулей WISP, только изменили входной контур улавливателя энергии, настроив его на один из телевизионных каналов. В результате доработанный серийный WISP-модуль стал получать энергию не от RFID-ридера, а от телевышки!

RFID в России

С недавнего времени RFID-технологии начали применять и в России. Правда, первый широкомасштабный опыт – использование тегов в билетах для прохода в московское метро – нельзя назвать очень удачным. Во-первых, их покупатели не получили ровно никакой выгоды, поскольку стоят они столько же, сколько и билеты старого образца, и покупать их надо в тех же кассах. Время ни на покупку, ни на проход через турникеты не сократилось. Кроме того, как выяснилось, их не так сложно подделать, чем не замедлили воспользоваться мошенники. Долгое время они действовали совершенно безнаказанно, открыто продавая фальшивки на станциях метро, в частности «ВДНХ», где в час пик в кассы выстраиваются огромные очереди. Лишь в начале марта сотрудниками ГУВД Москвы было задержано около 100 членов преступной группы.

Официальным поставщиком проездных билетов с чипами на базе RFID-технологий является зеленоградский завод «Микрон». За 2008 г. «Микрон» поставил более 250 млн. бесконтактных карт столичной подземке и другим российским предприятиям. Несмотря на кризисные явления, у ОАО «НИИМЭ и Микрон» остаются грандиозные планы по развитию. Так, у «Микрона» есть все шансы уже в этом году совместно с госкорпорацией «Роснано» начать финансирование проекта по подготовке к освоению технологии производства микросхем с топологическим размером 90 нм. Об этом на торжественном приеме, посвященном 45-летию предприятия, заявил его гендиректор Геннадий Красников. Технологическим партнером по этому проекту является французская компания ST Microelectronics, которая готова поставить «Микрону» новую технологию.

«Помимо поставок транспортных карт, где мы уже выходим в регионы, открываются и другие направления с точки зрения использования RFID – в первую очередь в розничной торговле, где нужны миллиарды RFID-меток, – рассказал Красников. – Сейчас глава «Роснано» Анатолий Чубайс взял под личный контроль проект внедрения RFID-технологий в торговле. Это открывает для нас колоссальный рынок».

Результатами этого внедрения решил воспользоваться банковский сектор. Некоторые банки уже предоставляют своим клиентам возможность оплачивать проезд в метрополитене с помощью банковских карт с внедренным в них RFID-чипом. Вслед за столичными Citibank, «Банком Москвы» и «Мастер-Банком» проект был реализован в С.-Петербурге. ГУП «Санкт-Петербургский метрополитен» совместно с Банком «Санкт-Петербург» выпускает для пассажиров Петербургского метрополитена карту «Единая», совмещенную с международной банковской картой VISA Electron. Держатель карты «Единая–VISA Electron» может использовать ее для оплаты проезда в Петербургском метрополитене, для расчетов за товары и услуги в оборудованных POS-терминалами торгово-сервисных предприятиях, для получения наличных денежных средств в банкоматах и пунктах выдачи наличных.

Другим масштабным RFID-проектом стал обмен старых загранпаспортов на новые, так называемые биометрические. Несмотря на финансовые трудности, москвичи собираются на отдых за рубеж, и к весне число выданных загранпаспортов возросло вдвое, причем 80% из них – биометрические. Отметим, что ценовая разница между старым (400 руб. госпошлины) и новым (1000 руб.) паспортами довольно существенна, однако никаких особых преимуществ «дорогой» паспорт не дает. Новый документ отличается от старого специальным знаком на лицевой стороне, говорящим о том, что паспорт содержит биометрические данные, но ни отпечатков пальцев, ни сетчатку глаза у его владельца пока не снимают. Разница в том, что страница с фотографией в новом паспорте находится не в конце, а в начале, а привычную печать заменила голограмма. Однако зачастую сотрудники паспортных столов настоятельно рекомендуют москвичам оформлять именно биометрические паспорта, утверждая, что старые паспорта изготавливаются гораздо дольше, нежели биометрические, хотя по закону процедура не должна занимать более 30 дней, а в Москве было решено сократить этот срок до 20 дней.

В ФМС утверждают, что в документе имеется электронная начинка: в одну из страничек встроен RFID-чип, на который записана информация, отраженная на первой странице паспорта. Считается, что чип невозможно подделать, а его сведения поддаются прочтению только с помощью специального устройства. Информация на чипе также защищена электронной подписью.

Недавно в СМИ появилось сообщение о еще одном масштабном и весьма перспективном проекте. Наблюдательный совет Российской корпорации нанотехнологий одобрил участие корпорации в организациии высокотехнологичного предприятия по выпуску RFID-меток, которое будет являться как собственником производственных мощностей в России, Италии и Сербии, так и технологий и ноу-хау. Оно будет создано совместно с итальянской компанией Galileo Vacuum Systems S.p.a. Общая стоимость проекта составит 43 млн. евро, из которых 21 млн вложит российская сторона.

По расчетам крупнейших российских ретейлеров (Х5 Retail Group, Auchan), в результате внедрения RFID-систем произойдет снижение складских затрат, а также сокращение потерь от воровства на 40%. В проекте используется инновационная нанотехнология компании Galileo Vacuum Systems, позволяющая металлизировать любую гибкую поверхность, в том числе выборочно (по заданному рисунку), с высокой производительностью и низкой себестоимостью производства. Еще одним продуктом нового предприятия станет металлизированная упаковка (из пленки и бумаги). Производство таких материалов в РФ является очень перспективным, поскольку около 80% металлизированной пленки и почти 100% бумаги импортируется в РФ из других стран.