آینده RFID در اینجاست و سازمانها میتوانند از این فناوریهای جدید برای ارائه راهحلهایی برای شناسایی، نظارت و حفاظت از داراییهای مهم استفاده کنند. نوآوریهای پیشگامانه در حال ایجاد برچسبهای صنعتی RFID بادوام و چندمنظوره هستند که میتوانند با سایر فناوریها ترکیب شوند تا راهحلهای صنعتی RFID سفارشی و فراتر از آن ایجاد کنند. این بخشی از تغییر پارادایم جدید به سمت تحول دیجیتال در آنچه به عنوان صنعت ۴.۰ شناخته میشود، است.
مدیر ارشد بازاریابی محتوای HID Global، کیم الیزوندو-کاولی، به تازگی با سه تن از کارشناسان RFID HID — ریچارد آوفریتر، کریستین میروس و کلود باوشرون — نشستی داشت. آنها در مورد چگونگی تکامل صنعت RFID و رسیدگی به چالشهای دنیای واقعی برای کاربردهای صنعتی (مانند پروژه اخیر GE Hydro) بحث کردند.
بیایید با اصول اولیه شروع کنیم: فناوری RFID چیست و چرا مهم است؟
کریستین میروس: RFID مخفف شناسایی فرکانس رادیویی است. همانطور که از نامش پیداست، ما از فرکانسهای رادیویی برای شناسایی یک شی یا یک شخص استفاده میکنیم. این به فناوری اشاره دارد که در آن دادههای دیجیتال رمزگذاری شده در یک برچسب یا برچسب هوشمند توسط یک ریدر از طریق امواج رادیویی دریافت میشود.
ریچارد آوفریتر: RFID مهم است زیرا کارایی را افزایش میدهد، دقت را بهبود میبخشد، زمان و منابع را صرفهجویی میکند و خطای انسانی را کاهش میدهد. چند دلیل کلی وجود دارد که RFID استفاده میشود. یکی از آنها موجودی سریع و توانایی شمارش تعداد زیادی از اقلام با فشار یک دکمه است. دادههای برچسب RFID میتوانند بدون خط دید و به صورت عمده خوانده و نوشته شوند، بنابراین این کار جریانهای کاری را بهینه میکند، به عنوان مثال، میتوان به سرعت تمام اقلام روی یک پالت را شمارش کرد یا تعیین کرد که یک شی در چه مرحلهای است، مانند وضعیت بشکههای قابل استفاده مجدد که نیاز به تمیز کردن و پر کردن مجدد دارند. مورد استفاده دیگر برای احراز هویت است. RFID میتواند به تلاشهای ضد جعل کمک کند یا پرداختهای بدون تماس را امکانپذیر کند. ما همچنین از RFID برای نظارت بر شرایط تجهیزات مانند دما یا فشار استفاده میکنیم، همانطور که در مورد پروژه GE Hydro ما بود، که برای آن جایزه مطالعه موردی سال ۲۰۲۲ انجمن شناسایی خودکار و تحرک [AIM] را دریافت کردیم.
آیا میتوانید در مورد انواع RFID و کاربردهای آنها بگویید؟
کریستین میروس: در واقع دو نوع RFID وجود دارد — فعال و غیرفعال. تفاوتهای اصلی در نحوه تأمین انرژی، دامنه خواندن، اندازه و هزینه آنها است. RFID فعال — که یک فناوری IoT است — با باتری کار میکند و دستگاهها معمولاً به دلیل فضایی که برای باتری نیاز دارند، بزرگتر هستند. این نوع RFID دامنه خواندن بسیار طولانیتری (تا ۱۵۰ متر) را فراهم میکند و منبع داخلی انرژی قابلیتهای پیچیدهتری مانند ثبت داده یا حسگرهای خاص را امکانپذیر میسازد. راهحلهای فعال هزینههای اولیه و نگهداری بالاتری دارند زیرا منبع انرژی آنها نیاز به شارژ یا تعویض دورهای دارد. برچسبهای فعال معمولاً برای کاربردهایی مانند سیستمهای موقعیتیابی در زمان واقعی (RTLS) استفاده میشوند.
اما RFID غیرفعال هیچ منبع انرژی داخلی ندارد و میتواند بسیار کوچک باشد. به عنوان مثال، برخی از آنها دارای قطر تنها چند میلیمتر هستند. دامنه خواندن RFID غیرفعال به حداکثر حدود ۲۰ متر محدود است، اما هزینه آن بسیار کمتر و بدون نیاز به نگهداری در مقایسه با دستگاههای فعال است، که آن را برای کاربردهای بزرگمقیاس مانند مدیریت زنجیره تأمین ایدهآل میسازد.
ریچارد آوفریتر: فکر میکنم مهم است که اضافه کنیم که اگرچه اینها موارد استفاده معمول هستند، برخی پروژهها از RFID به روشهای غیرمعمول استفاده میکنند. به عنوان مثال، برچسبهای RFID فعال میتوانند برای نظارت بر شرایط استفاده شوند. اینها مثالهایی هستند که در آنها برچسب نیاز به هوشمندی دارد. به همین ترتیب، همچنین میتوان از RFID غیرفعال برای ردیابی دارایی یا حفاظت از برند و بسیاری از کاربردهای دیگر استفاده کرد.
یک اکوسیستم جامع RFID چگونه به نظر میرسد؟
کریستین میروس: این یک سؤال بسیار خوب است. یک اکوسیستم RFID شامل یک برچسب، یک ریدر و نرمافزار است. برچسبها میتوانند اشکال و اندازههای مختلفی داشته باشند تا بهترین تناسب را با کاربرد داشته باشند. در سمت ریدر نیز گزینههای مختلفی مانند ریدرها/آنتنهای ثابت یا ریدرهای موبایل که دستگاهی هستند، وجود دارد. علاوه بر این، نرمافزاری وجود دارد که دادههای خوانده شده از برچسب RFID را جمعآوری و مدیریت خواهد کرد.
فکر میکنم سؤال این است که کدام صنعت از فناوری RFID استفاده نمیکند.
کدام صنایع امروز از RFID استفاده میکنند؟
کریستین میروس: من فکر میکنم سوال این است که کدام صنعت از فناوری RFID استفاده نمیکند. زیرا RFID کاربردهای زیادی دارد، از جمله مدیریت موجودی، ردیابی دارایی، پرداخت بدون تماس، کنترل دسترسی، مدیریت زنجیره تأمین و حتی پیشگیری از تقلب، موارد استفاده در هر بخش و عمودی وجود دارد. این شامل آموزش، بهداشت و درمان، انرژی و خدمات عمومی، سرگرمی، خردهفروشی، مهماننوازی، حمل و نقل، بانکداری و خدمات مالی، شرکتهای بزرگ و دولت است. و این فقط برای نام بردن از چند مورد است که به ذهنم میرسد.
چه تغییراتی در صنعت RFID مشاهده میکنید و فکر میکنید چه چیزی این تغییرات را به وجود میآورد؟
ریچارد آوفریتر: یکی از بزرگترین تغییراتی که در صنعت RFID مشاهده میکنیم، استانداردسازی است. فقط چند سال پیش، هر راهحل یک پروژه خاص بود. با بلوغ بازار، آن راهحلهای اولیه بلوکهای ساختمانی برای استانداردهایی که اکنون مشاهده میکنیم، مانند میدلویر ریدر، ایجاد کردند. همچنین، فرم فاکتورهای تگ برای استفادههای خاص، مانند مدیریت لباس یا زباله اکنون بسیار بالغ شدهاند. یکی از انواع تگهایی که بسیاری از مردم آن را میشناسند، تگی است که برای شناسایی حیوانات استفاده میشود. بیشتر صاحبان حیوانات خانگی اطمینان حاصل میکنند که سگ یا گربهشان “چیپ” شده است تا در صورت گم شدن، بتوانند به آنها بازگردانده شوند. این تگها به شدت استاندارد شدهاند.
شرکتهای بیشتری در حال درک مزایای RFID هستند و با طراحیهای سفارشی که امکان استفادههای جدید را فراهم میکند — مانند موردی که با GE Hydro وجود دارد که RFID در محصولات دیگر جاسازی شده است — ما شاهد پذیرش بیشتری خواهیم بود. هرچه استفاده گستردهتر شود، استانداردسازیهای بیشتری را مشاهده خواهیم کرد.
کریستین میروس: یک تغییر عمده در صنعت RFID که به آن اشاره میکنم این است که کاربران نهایی بیشتری از این راهحلها استفاده میکنند. پرداخت بدون تماس یک مثال است. مصرفکنندگان دیگر نیازی به کشیدن کارت اعتباری یا حتی وارد کردن آن به ریدر چیپ ندارند. بلکه، کارتهای اعتباری و دبیت میتوانند به سادگی به ریدر ضربه زده شوند. مصرفکنندگان همچنین از برنامههای کیف پول دیجیتال برای گوشیهای هوشمند برای ذخیره کارتهای دبیت و اعتباری استفاده میکنند، سپس خود گوشی هوشمند به روش پرداختی تبدیل میشود که به ریدر RFID ضربه میزند. امروز، برندها از کدهای QR برای تعامل با تجربه مشتری استفاده میکنند، اما با یک تگ RFID NFC معتبر، میتوانیم بعد جدیدی را اضافه کنیم که اصالت محصول است که به وسیله روشهای رمزنگاری تأیید میشود. مصرفکنندگان میتوانند با یک ضربه ساده از گوشی هوشمند خود تأیید کنند که آیا محصول اصلی است و برندها نیز میتوانند از این برای ایجاد تجربیات جدید مشتری استفاده کنند. این تجربیات کاربری روابط را با مصرفکنندگان عمیقتر کرده و وفاداری به برند ایجاد میکند.
آخرین پیشرفت فناوری RFID که شما را بیشتر هیجانزده میکند چیست؟
ریچارد آوفریتر: حسگرها!
کریستین میروس: حسگرها!
این یک پاسخ سریع و یکپارچه بود! چرا سنسورها یک پیشرفت هیجانانگیز در RFID هستند؟
کریستین میروس: سنسورها پارامترهای حیاتی را اندازهگیری کرده و دادههای مورد نیاز درباره اشیاء و محیطها را ارائه میدهند — به کاربردهایی مانند دما، سطح پر بودن مایع یا نظارت بر رطوبت فکر کنید. دستگاههای حسگر غیرفعال بیسیم، بدون باتری و بدون نیاز به نگهداری هستند. آنها همچنین برای تقریباً هر محیطی مناسب هستند. و به طور چشمگیری هزینهها را کاهش داده و امکان جمعآوری دادههای بیشتر را فراهم میکنند.
موارد استفاده هیجانانگیزی برای سنسورها وجود دارد، چیزهایی مانند نظارت بر دارو در زنجیره تأمین و ثبت و ردیابی لجستیک که میتواند تلاشهای بهداشتی در مقیاس بزرگ مانند توزیع واکسن را تسهیل کند. پروژه هیدرو GE یک مثال عالی دیگر است که در آن برچسبهای سنسور RFID غیرفعال برای اندازهگیری دما و تنش قطعات با سرعت چرخش بالا در ژنراتورهای برق آبی استفاده میشوند. فناوری RFID بدون تماس میتواند در جایی که سنسورهای سیمی یا مادون قرمز نمیتوانند کار کند، عمل کند.
چرا محیطهای سخت یک مورد استفاده بهویژه جذاب برای RFID هستند؟
ریچارد آوفریتر: این بستگی به مورد استفاده دارد، اما چند دلیل وجود دارد که RFID انتخاب خوبی برای یک کاربرد مقاوم است. RFID به خط دید نیاز ندارد؛ در برابر کثیفی مقاوم است، بسیار در برابر مواد شیمیایی مقاوم و همچنین در برابر حرارت مقاوم است. حتی در محیطهای سخت، RFID هنوز قابلیتهای خواندن و نوشتن دارد. علاوه بر این، RFID غیرفعال بدون نیاز به نگهداری برای سالها در کاربرد باقی میماند.
کمی بیشتر درباره پروژه هیدرو GE که HID به تازگی برنده آن شده است، بگویید، بهویژه در ارتباط با RFID در کاربردهای صنعتی. آنها به دنبال حل چه چالشی بودند و چرا؟
کلود باوشرون: فکر میکنم میتوانیم به ریچارد و کریستین کمی استراحت بدهیم و من این یکی را بگیرم!
بله، این یک سوال بسیار جالب است. GE Hydro یک زیرمجموعه از GE Renewable Energy است. آنها نصبهای توربین برق آبی در سرتاسر جهان دارند، از جمله تأسیسات دولتی و تولیدکنندگان برق مستقل. عملکرد کارآمد و مداوم توربینهای برق آبی برای GE Hydro بسیار مهم است زیرا این نصبهای مشتری مسئول تأمین برق شبکه الکتریکی برای کل شهرها در برخی موارد هستند.
GE Hydro به دنبال راه حلی برای اندازهگیری دما و تنش در یک محیط بهویژه خشن بود. توربینها یک ژنراتور را میچرخانند تا برق تولید کنند. مقدار انرژی تولید شده بستگی به میزان آبی دارد که از طریق سیستم عبور میکند. بنابراین، میتوانید تصور کنید که قطعات فلزی زیادی با سرعتهای بسیار زیاد و دماهای بالا در حال حرکت هستند. قطعات فلزی توربینها با سرعت بسیار بالا، حدود 800 دور در دقیقه میچرخند که معادل حدود 250 کیلومتر در ساعت است. در داخل محفظه، رطوبت با جریانهای بالا وجود دارد که منجر به ایجاد میدانهای الکترومغناطیسی میشود. اگر توربین و ژنراتور تحت فشار بیش از حد قرار گیرند و خیلی داغ شوند، سیستم ممکن است دچار نقص شود. نظارت بر محیط در توربینها و توانایی پیشبینی یا جلوگیری از خرابی تجهیزات بسیار حیاتی است.
این پروژه در سال 2019 آغاز شد. ما قبلاً با Asygn برای توسعه یک چیپ با فناوری حسگر غیرفعال یکپارچه کار میکردیم که GE Hydro با این مورد استفاده تماس گرفت و زمانبندی نمیتوانست بهتر از این باشد. ما ملاقات کردیم و تصمیم گرفتیم که در این پروژه همکاری کنیم.
ما با Asygn همکاری کردیم و یک برچسب UHF RFID توسعه دادیم که شامل یک آنتن با یک حسگر غیرفعال جاسازی شده است که به فلز به عنوان یک برچسب چسبانده میشود. خیلی آسان است، درست است؟ این برچسبها دما و تنش را اندازهگیری کرده و این دادهها را در فواصل زمانی از پیش تعیین شده به ریدر منتقل میکنند. شما نیازی به داشتن کابل در همه جا ندارید زیرا فقط ریدر به برق نیاز دارد. این یک روش بسیار اقتصادی برای نظارت بر تجهیزات است.
ما آزمایش آنها را بر روی توربینهای برق آبی GE در فرانسه آغاز کردیم. در هر سد الکتریکی شما بین 5 تا 10 توربین دارید و هر توربین به 20 تا 40 برچسب نیاز داشت. دادههای مربوط به دما و تنش توربین در طول چندین ماه جمعآوری شد و بازده سیستمها بهینهسازی شد. این آزمایش به کانادا و همچنین چین گسترش یافت، که یکی از بزرگترین کاربران نیروگاههای برق آبی در جهان است.
این برچسب RFID جدید چه موارد استفاده دیگری برای نظارت بر شرایط را روشن میکند؟
کریستین میروس: بنابراین، ما اکنون این برچسب جدید را نه تنها برای اندازهگیری دما بلکه همچنین برای اندازهگیری محدودیت گسترش میدهیم، که بسیاری از کاربردهای جدید را باز میکند. به عنوان مثال، این برچسب جدید میتواند کابلهای الکتریکی که قطارها را تغذیه میکنند برای بار و شرایط جوی نظارت کند. این هرگز قبلاً انجام نشده است. و چون ما تازه این فناوری را توسعه دادهایم، موارد استفاده بیشتری در حال روشن شدن است.
ریچارد آفرایتر: آنچه در فناوری حسگر اهمیت دارد این است که مشتریان با یک فروشنده کار کنند که به طور کلی نسبت به چیپ بیطرف باشد. بسته به نیاز، گزینههایی وجود دارد، چه این اندازهگیری دقیق دما باشد، خواندنهای با سرعت بالا یا پارامترهای فیزیکی مختلف مانند فشار یا رطوبت، که به نقاط قیمت مختلف اشاره دارد. این نیازهای تخصصی به این معنی است که شما میخواهید مطمئن شوید که چیپ و فرم فاکتور مناسب برای مورد استفاده منحصر به فرد خود را دریافت میکنید.
برای بررسی عمیقتر اینکه چگونه راهحلهای سفارشی RFID شرکت HID Global میتوانند به کسبوکار صنعتی شما که در محیطهای سخت کار میکند، کمک کنند، یک نسخه از مطالعه موردی GE Hydro را دانلود کنید.
*منبع: Statista.com
نیک ایندولو یک استراتژیست ارشد بازاریابی با تجربه است که در بازاریابی محتوا و نوشتن ارتباطات شرکتی تخصص دارد، عمدتاً برای سازمانهای فناوری که بازار را مختل میکنند. او در تبدیل مواد بسیار فنی از کارشناسان موضوع به مواد بازاریابی قابل اجرا برای هر دو نوع دیجیتال و چاپی مهارت دارد. آخرین نقشهای او، موقعیتهای خالق محتوای ارشد برای Exponent و PTC بوده است، جایی که کار او در نشریاتی مانند Morning Consult، NewDesign Magazine UK، SmartCard Identity News و Construction Outlook منتشر شده است. در زندگی شخصیاش، او یک نویسنده خلاق است که وبلاگهای روندهای فناوری دیجیتال و داستانهای علمی تخیلی مینویسد و همچنین یک ورزشکار علاقهمند به مسابقات Spartan Race است. نیک در نزدیکی بوستون ماس با همسر، دختر و گلدن رتریور خود زندگی میکند.