fb
IT Systems 9/2020 Plánování a řízení výroby 16. 10. 2020 17:06

RFID čipy a průmysl jedenadvacátého století

ElisČárové kódy, používané již od roku 1974, si našly své místo takřka ve všech výrobních společnostech po celém světě. Již od přelomu století jsou však nahrazovány různorodými čipovými systémy. Co je to RFID a jaké výhody přináší implementace této technologie, kterou většinou známe z běžného života, do firem a různých odvětví průmyslu?

RFID z anglického radio-frequency identification označuje technologii, která využívá rádiové vlny k bezkontaktní identifikaci prvků. V každodenním životě tuhle technologii používáme třeba v platebních kartách, ochranných prvcích na oblečení, při půjčování knih v knihovně či placení telefonem (NFC je vylepšená forma RFID). RFID komunikace probíhá za pomoci čipu, který je připojen k anténě, dohromady označovaných jako tzv. tag. Velikost tagu může být od několikacentimetrové etikety s tloušťkou podobnou papíru, po tagy o velikosti desítek centimetrů, záleží na způsobu využití a prostředí.

Samotná RFID technologie se dělí do dvou segmentů, aktivní a pasivní. Zatímco pasivní se skládá z čtečky, která vysílá signály do okolí a čeká na odpovědi blízkých čipů (elektromagnetický signál nabíjí kondenzátor pasivního čipu a ten díky energii vysílá informace zpět), u aktivního dochází k vysílání elektromagnetických signálů přímo z čipu, který je vybaven baterií.

První a základní otázkou při zvažování implementace této technologie je frekvenční rozsah RFID tagu – tedy pásmo, ve kterém bude komunikace probíhat. Vzhledem k tomu, že jednotlivá frekvenční pásma mají odlišné vlastnosti, je třeba tuto otázku nepodcenit. LF (Low Frequency – nízko frekvenční) pásmo poskytuje z hlediska ceny nejlevnější řešení, nutné je však u něj provádět čtení jednotlivých tagů z bezprostřední blízkosti. Výhodou je jeho odolnost vůči rušení, proto se dá využít zejména při aplikaci na kovové předměty, nádoby s kapalinami či jiné prvky, které mohou způsobovat rušení signálu. HF (High Frequency – vysokofrekvenční) pásmo poskytuje kompromis mezi LF a UHF pásmem. Se čtecí vzdáleností okolo 4 – 5 centimetrů poskytuje větší flexibilitu při umístění tagu ale zároveň přesnost a bezpečnost.

UHF (Ultra High Frequency – vysokofrekvenční) pásmo je pravděpodobně nejrozšířenějším druhem RFID technologie používané v podnicích. Dosah čtení v řádech metrů, možnost simultánního čtení stovek tagů, velká rychlost čtení, to jsou jen některé z výhod této varianty. Na stranu druhou, UHF pásmo je právě kvůli svému dosahu citlivé na podmínky prostředí – odrazy a rušení. V současné době však není problém přizpůsobit prostředí tak, aby došlo k minimalizaci rušení. Velice vhodným se jeví toto řešení zejména pro logistická řešení, kde umožní například naskenovat celou paletu obsahující různorodé čipy v řádu vteřin. Problémem také může být vymezení frekvenčních pásem, to se totiž v různých zemích liší, proto je třeba v případě přeshraničního využívání technologii sladit i v rámci zahraničních partnerů.

RFID čipy bezesporu kompenzují nevýhody klasických čárových kódů. Čipy nemusí být dobře viditelné a není třeba je skenovat po jednom, takže odpadá nutnost rutinního skenování položek, které je zdlouhavé a může při něm snadno dojít k chybě. Velkou výhodou je také možnost měnit data uložená v čipu, což u čárového kódu nejde. Co se odolnosti týče, v současnosti existuje velké množství variant odolných tagů, které umožní RFID čipy vystavit extrémním teplotám či povětrnostním podmínkám, díky čemuž není třeba bát se poškození čipu či antény. Umístění čipu může být libovolné, výběr lepidla záleží na typu povrchu, na který je tag upevňován. Existují i tagy s montážními otvory, které umožňují přímé pevné spojení s podkladem.

Možnosti RFID tagů však nekončí pouze uchováním základních informací či unikátního čísla. Některé pokročilé tagy již mohou plnit i další funkce, jako například měření teploty nebo vlhkosti a následné ukládání těchto údajů do paměti nebo přímo odeslání přes Bluetooth nebo Wi-Fi. Díky tomu lze mít vždy přehled o správném skladování jednotlivých položek či jejich případném vystavení nežádoucím podmínkám.

Jak lze vidět, mezi hlavní výhody RFID technologie patří zejména rychlejší manipulace se zbožím, skenování více produktů najednou, přesné zobrazení polohy a stavu jednotlivých položek, minimalizace lidských chyb a ve finále tak i snížení nákladů.

Netradiční využití v tradičním odvětví

Při implementaci RFID čipů není třeba se držet při zemi a považovat některá odvětví za tabu. Příkladem je třeba prádelnictví, kde prostor pro implementaci RFID technologie není na první pohled vidět.

Jedním z průkopníků technologie RFID v tradičním oboru prádelenství a čistírenství je i naše společnost Elis, která nabízí pronájem a servis textilií. Do každého kusu prádla je implementován RFID čip jehož unikátní číslo je spárované s daty zákazníka v interním systému. Vzhledem k velkému objemu servisovaného prádla je díky této technologii kdykoliv možné zjistit, zda se daný kus oděvu nachází u zákazníka či v prádelně, počet praní a datum posledního praní, úpravy oděvu, vlastnosti oděvu a jeho životnost. Nezávisle na tom, kde se oděv nachází je možné na konkrétní kus prádla zadat signál, definující požadavky jako například úpravy oděvu, které jsou zpracovány při nejbližším praní v prádelně. Naše firma i zákazník tak mají dokonalý přehled o pracovním oděvu a jeho opotřebení, díky čemuž jsou poškozené kusy průběžně opraveny či nahrazeny oděvy novými.

Při dodávce prádla není díky RFID čipu potřeba kontrolovat kusy prádla po jednom, ale třeba až pět set kusů oděvů naráz, což přináší výraznou úsporu času i práce. Při inventuře, předání vypraného prádla, či jiném logistickém úkonu dokážou RFID tagy celý proces citelně urychlit. Zajímavá je životnost tagu, i přes průmyslové praní a vystavení vyšším teplotám, je jeho minimální životnost od výrobce nastavena na 200 pracích cyklů, v praxi ovšem vydrží mnohem déle.

Jak lze vidět, RFID technologie zde zefektivňuje využívání dostupných zdrojů a šetří čas a prostředky nejen pracovníků, ale i managementu. Přitom k využití stačí pouze čtečky v podobě RFID bran, které monitorují pohyb prádla z a do provozovny. Stejně tak může i RFID čip zabránit odcizení předmětu, neboť při jeho vynesení skrze bránu může upozornit ostrahu.

Vojtěch Potrecz Vojtěch Potrecz
Autor článku působí od roku 2016 jako vedoucí výroby v závodu společnosti Elis ve Velkých Pavlovicích.

Kalendář akcí
Konference - Semináře - Školení
Časopis IT Systems/Speciál
Aktuální číslo časopisu IT Systems Aktuální číslo časopisu příloha #1
Archív časopisu IT Systems
IT Systems 9 IT Systems 7-8 IT Systems 6 IT Systems 5
Archív časopisu IT Systems Special
Aktuální číslo časopisu příloha #1 Aktuální číslo časopisu příloha #1 Aktuální číslo časopisu příloha #1 Aktuální číslo časopisu příloha #1