facebook LinkedIN LinkedIN - follow
IT SYSTEMS 9/2004

RFID - nové možnosti nejen v logistice 2. část

Ing. Jiří Ošmera


První část článku o RFID se zabývala základními technickými principy, na kterých je tato technologie založena, a vyhodnocením možností, výhod a nevýhod RFID v porovnání s čárovými kódy. Druhá část dokončuje popis RFID o používané datové struktury a způsob práce s nimi. V závěru jsou naznačeny široké možnosti nasazení technologií RFID v některých oblastech a z různých hledisek jsou popsána specifika, která je přitom zapotřebí brát v úvahu.





Electronic product code (EPC)
Podobně jako u čárových kódů, chce u RFID organizace EPCGlobal řídit jednoznačnou identifikaci všech produktů na světovém trhu. Podstatným prvkem je přitom kód EPC. Obsahuje číslo výrobce a další části kódu jsou pro výrobce k volnému použití. EPC představuje zajištění přístupu k popisu objektů rozpoznaných čtečkou. Přes seznam na object name server (ONS) získáme internetovou adresu (URL), která ukazuje na information service, kde je objekt popsán prostřednictvím physical markup language (PML). Struktura EPC dle standardu je na obrázku č. 1.


Obr. 1: Struktura electronic product code (EPC)


RFID middleware
RFID čtečka
Základním požadavkem na vlastnosti čtečky je schopnost zpracování enormního množství dat, obzvláště při současném nasazení několika čteček. Přitom musí být rozeznávány opakovaně čtené etikety i rušivé signály vznikající odrazem signálu od kovových předmětů v okolí. Navíc je často potřeba současně zpracovat 100 - 1 000 etiket obsažených v jednom kontejneru. Předpokladem úspěšného použití RFID čtení je příprava všech potřebných podnikových informací (např. obsah objednávky), tak aby bylo možné na získané informace rychle reagovat.

Standardní použití RFID čtečky
Všechny RFID čtečky jsou na začátku směny ve skladu aktivovány a při výskytu objektu s etiketou přečtou EPC. Přečtené EPC se porovná s dřívější objednávkou. Přitom je možné přes name server zajistit přístup na popis zboží od dodavatele, pokud se to nestalo již předtím. Taktéž se rozpozná zboží, které nebylo objednáno. Po automatickém převzetí je zajištěno uložení zboží na správné místo. V současnosti se používají různé RFID technologie, které se zaměřují na určité oblasti nasazení. Podle země se mohou lišit frekvence, na které jsou čipy nastaveny. Většina čteček má proto větší frekvenční rozsah rozpoznávání různých čipů i způsobů komunikace. Hlavním úkolem EPCGlobal je standardizace této aktuální různorodosti, zejména pro potřeby mezinárodního obchodu.

Identifikace objektu
Zavedení EPC do výrobně dodavatelského řetězce (supply chain) sleduje záměr zlepšení "viditelnosti", především příjmu a místa uskladnění produktů, a optimalizace toku zboží v rámci celého řetězce. Tok zboží a informací založený na EPC je na obrázku č. 2.


Obr. 2: Tok zboží a informací založený na EPC


Dodavatel oznámí objednateli odeslání objednaného zboží a současně uloží jeho identifikační údaje na objekt name server. Objednatel sleduje všechno očekávané zboží již na vstupu a může v okamžiku jeho příchodu správně reagovat.

Supply chain na bázi RFID
Zprůhlednění dodavatelských řetězců pomocí RFID technologií má značné přínosy pro spolupráci obchodních partnerů, pokud se na způsobu označování zboží pomocí EPC dohodnou. Nové EPC musí být registrovány dodavatelem, aby mohly být později při dodávce potvrzeny. Tyto informace mohou být využity již v okamžiku objednávky, dodavatel však musí zaručovat shodu popisu s produktem. Centrem dodavatelských řetězců na bázi RFID je object name server, který zabezpečuje pro všechny partnery přístup k popisu produktů, jak je vidět na obrázku č. 3.


Obr. 3: Centrem dodavatelských řetězců na bázi RFID je object name server zabezpečující pro všechny partnery přístup k popisu produktů


Předpokladem funkce takového systému je vzájemná dohoda všech partnerů. Je na první pohled zřejmé, že takto získané zprůhlednění celého procesu dává podstatně větší jistotu procesu plánování a možnost omezení neefektivních skladových zásob.

Možnosti použití RFID
Možnosti využití RFID jsou velmi různorodé a v některých oblastech mohou mít podstatný přínos.

Výrobní logistika
V oblasti řízení logistických procesů ve výrobě je možné považovat RFID za zásadní inovaci. Přináší nové možnosti, které nejsou ale dosud v plném rozsahu analyzovány, a tím méně využívány. Přechod na jejich využívání je podmíněn nejen rozvojem této technologie, ale také vytvořením odpovídající podpory ze strany aplikačního programového vybavení, na kterém přední světoví výrobci intenzivně pracují. Jako mimořádně výhodnou aplikaci RFID technologií lze uvést výrobu automobilů u společnosti Audi. Zde je na každém autě upevněna etiketa obsahující ve své paměti všechny operace, které je třeba na autě provést dle objednávky. Podle této specifikace se řídí proces montáže přímo na místě, na rozdíl od použití centrálního systému, kde je tomu obráceně. Aktuální stav montáže je průběžně udržován na etiketě příslušného auta. V případě jakéhokoliv problému je tak možné automobil z linky vyřadit a po jeho odstranění znovu zařadit a pokračovat plynule v montáži. Celkové řízení i dozor nad procesem montáže je i nadále zajišťován centrálním systémem.

Prodejní řetězce
Za pomoci RFID technologie lze automatizovat řadu činností používajících čárových kódů a tím nahradit drahý a chybující lidský faktor. Jedná se zejména o sledování stavu zásob ve skladu a regálech, kde lze s výhodou využít možnost spočítat množství skladovaného nebo vystaveného zboží bez jakékoli manipulace. Tato možnost zrychluje práci také při placení, kdy je možné najednou zjistit obsah nákupního vozíku nebo při bezpečnostní kontrole při odchodu, kdy je možné zjistit nezaplacené zboží. V této oblasti se předpokládá označování jednotlivých kusů zboží již na straně výroby, kdy etiketa může být skrytou a neoddělitelnou součástí výrobku. Pokud v takovém případě dojde v okamžiku placení kartou k propojení informací o zboží a kupujícím, a čip není při opuštění obchodu zničen, může být tento stav zneužit ke zjištění pohybu osoby užívající zakoupené zboží a k zpracování takto získaných informací k dalším účelům bez vědomí kupujícího. Z tohoto důvodu je nasazení RFID v této oblasti předmětem silného odporu obránců lidských práv.

Inteligentní domácnost
Podstatné zvýšení komfortu v domácnosti mohou v budoucnu přinést například snímač etiket v ledničce průběžně sledující dobu životnosti uložených potravin či velikost zásoby s možností vyvolat jejich doobjednání, automatické nastavení programu v mikrovlnné troubě nebo automatická pračka, která se sama nastaví dle vloženého prádla.

Další využití
Uplatnění RFID technologií lze v budoucnu očekávat v řadě dalších oblastí:
· v kombinaci s dalšími snímači - teploty (průběh skladování potravin podléhajících zkáze), vlhkosti, tlaku (pneumatiky),
· podpora orientace slepých pomocí etiket rozmístěných v jejich blízkosti,
· dopravní systémy (výběr poplatků),
· třídění prádla ve velkoprádelnách,
· osobní lístky na sportovní utkání s vyloučením chuligánů (mistrovství světa ve fotbale 2006).

Vyhodnocení možností RFID
Hledisko ekonomiky podniku
Podstatným přínosem nasazení RFID technologie je automatické získávání dat o místě pobytu zboží, pokud možno v rámci celého dodavatelského řetězce. Rovněž doplnění vyprázdněných regálů může být urychleno pomocí technicky vyvolaného upozornění. Chybné dodávky je možné zjistit už v okamžiku expedice nebo rozpoznat v okamžiku příchodu dodávky k zákazníkovi, stejně jako chyby vzniklé při sestavování dávek v distribučních skladech. Dosažení výhody lepšího přehledu o/v dodavatelském řetězci je však podmíněno odstraněním možného odporu, jak již bylo vidět v období zavádění EDI nebo CPFR (collaborative planning, forecasting and replenishment). Podniky spolu kooperují pouze tehdy, pokud z toho mají výhody. Proto musí být zavádění RFID technologií, které je spojené se značnými náklady, přínosem pro všechny zúčastněné.

Hledisko potřebné infrastruktury
Z hlediska infrastruktury je RFID technologie alternativou čárových kódů pouze při povrchním pozorování. Při použití čárových kódů pro usnadnění sběru dat jsou podnikové procesy prováděny člověkem bez ohledu na to, zda je s produktem pohybováno, nebo ne. Z pohledu návrhu architektury jsou události vyvolávány analogicky, jako v případě vkládání dat přes klávesnici počítače. Zcela jinak pracují RFID snímače. Ty trvale vysílají a hlídají vymezený prostor, sledují všechny etikety v něm se nacházející a registrují změny, které jsou zpracovávány obslužným programem přijímajícím trvalý tok dat. Ze signálu snímače však nelze odvodit směr pohybu zboží (tzn. informaci, kterou bylo v případě použití čárového kódu možné doplnit bez problému člověkem obsluhující snímač). Při RFID je to možné pouze za použití navazujících snímačů, kterými je pohyb zboží postupně registrován. V dnešní době není ještě zcela jasné, jak vytvořit optimální infrastrukturu pro RFID. Z důvodu velkých objemů přijímaných dat hovoří vše pro decentralizované zpracování, možná vícestupňovou architekturu s autonomními jednotkami. To by přispělo i k celkové robustnosti takového systému.

Technické hledisko
Pasivní a levné etikety, které získávají energii potřebnou pro svoji činnost z vysílaného signálu, mají omezený dosah. Ten je dán povoleným výkonem vysílače, který je různý pro jednotlivé země. Etikety s dosahem větším než deset centimetrů vždy vyžadují anténu (přinejmenším kousek drátu), která musí být připevněná ke zboží. To není jistě tak jednoduché jako v případě čárových kódů. Čtení etiket, založené na radiovém vysílání, má velmi omezené možnosti zjištění směru, ve kterém se etiketa nachází. Možnost zjištění místa, kde se etiketa nachází, je ještě předmětem výzkumu. Mobilní čtečky neposkytují žádnou informaci o své pozici, a není tudíž možné zjistit, zda se pohybuje čtečka, nebo zboží.

Bezpečnostní hledisko
EPC je ze své definice otevřenou, nekódovanou informací. Proto může každý zájemce během své procházky obchodním domem nepozorovaně zjistit, jaké zboží se nachází v regálech. Stačí, když jeho snímač pracuje na frekvenci etiket.

Autor článku, Ing. Jiří Ošmera, působí jako senior konzultant ve společnosti Siemens Business Services.
Chcete získat časopis IT Systems s tímto a mnoha dalšími články z oblasti informačních systémů a řízení podnikové informatiky? Objednejte si předplatné nebo konkrétní vydání časopisu IT Systems z našeho archivu.


Inzerce

Modernizace IS je příležitost přehodnotit způsob práce

IT Systems 4/2025V aktuálním vydání IT Systems bych chtěl upozornit především na přílohu věnovanou kybernetické bezpečnosti. Jde o problematiku, které se věnujeme prakticky v každém vydání. Neustále se totiž vyvíjí a rozšiřuje. Tematická příloha Cyber Security je příležitostí podívat se podrobněji, jakým kybernetickým hrozbám dnes musíme čelit a jak se před nimi můžeme chránit. Kromě kybernetické bezpečnosti jsme se zaměřili také na digitalizaci průmyslu.