RFID a UWB se střetávají, aby se maximalizovala efektivita sledování majetku

S rozmachem Průmyslu 4.0 po celém světě jsou systémy určování polohy v reálném čase (RTLS) stále více uznávány jako jeden z nejproduktivnějších, nákladově nejefektivnějších, nejefektivnějších a nejméně rušivých doplňkových systémů ve výrobním procesu. S ohledem na tuto skutečnost nyní mnoho společností stojí před rozhodnutím, která technologie RTLS, včetně Wi-Fi, Bluetooth, radiofrekvenční identifikace (RFID) a ultraširokého pásma (UWB), nejlépe vyhovuje jejich potřebám.

Ne všechny tyto techniky však poskytují výsledky stejným způsobem. Tento článek se podrobně podívá na rozdíly mezi těmito technologiemi RTLS a na to, jak může kombinace systémů UWB a RFID přinést výsledky, které jsou větší než součet jejich částí. Prozkoumá také, jak lze UWB bezproblémově integrovat do RFID s minimálním úsilím a narušením probíhajících operací.

Výběr správné technologie sledování aktiv závisí na konkrétních potřebách a cílech konečného použití. Mezi faktory, které je třeba zvážit, patří požadovaná přesnost nebo granularita údajů o poloze, rychlost aktualizace pro každé sledované Aktivum, počet a hodnota sledovaných aktiv, náklady nebo riziko spojené se ztrátou aktiv, fyzické prostředí, ve kterém se sledování vyskytuje, a technologie Snadné použití a náklady a požadavky na shromažďování a přenos dat.

Technologie radiofrekvenční identifikace (RFID)

Technologie RFID radiofrekvenční identifikace byla široce používána v různých scénářích, včetně nízkofrekvenčních (LF), vysokofrekvenčních (HF) a ultravysokofrekvenčních (UHF) frekvenčních pásem, stejně jako pasivních a aktivních systémů. Mezi nimi mohou pasivní RFID používat velmi malé a levné Elektronické štítky RFID ke sledování různých hmotných aktiv.

Výhody technologie RFID zahrnují hardwarovou interoperabilitu, levné RFID štítky (zejména pasivní elektronické štítky RFID), různé typy štítků na výběr a malé rádiové podpisy.

Technologie RFID má však i nevýhody, jako je nestabilní přesnost, vysoká cena RFID čteček, složitá instalace systému, omezené pokrytí a možné zachycení bezdrátových signálů. RFID systémy jsou rozmanitou sadou technologií, jejichž možnosti se liší v závislosti na RFID čtečce.

Mezi nimi je kombinace ručních čteček a pasivních RFID štítků velmi běžná a má extrémně nízké požadavky na infrastrukturu. Pasivní RFID systémy využívají velmi malé a levné RFID štítky ke sledování různých fyzických aktiv, od velkých vozidel a strojů až po malé ruční Nástroje. Tyto systémy jsou vysoce škálovatelné, ale sledovací inteligence se dozví o naposledy zaregistrovaných skenovacích bodech.

Aby bylo možné určovat polohu v reálném čase, musí být v celé oblasti sledování instalováno velké množství RFID přístupových bran nebo pevných čteček RFID a RFID antén. V systémech RFID, ať už pasivních nebo aktivních, fungují nejlépe v přímé viditelnosti ve srovnání s UWB, ale mají omezený dosah.

Ultra-Wideband Technology (UWB)

Technologie UWB využívá krátké impulsy, nízký výstupní výkon a velkou šířku pásma pro přenos dat v širokém rozsahu rádiového spektra. Tato metoda s nízkou spotřebou energie je schopna přenášet velké množství dat a umožňuje velmi přesné určování polohy v reálném čase i bez přímé viditelnosti.

UWB nabízí několik výhod, jako je schopnost přenášet data přes zdi a překážky, poskytovat aktualizace v reálném čase, neinterferovat s většinou ostatních RF signálů a zařízení, má jedinečný rádiový podpis a zlepšuje schopnost vyhnout se vícecestnému šíření. Řešení proto funguje i v nepřehledném průmyslovém prostředí, kde jsou kovové povrchy reflexní.

ZČU má však i některé nevýhody. Jedná se o novější technologii RTLS, takže průmyslové standardy a protokoly pro interoperabilitu jsou méně vyspělé a přijetí na trhu je nižší.

Technologie UWB je ideální pro použití v těžkém průmyslu a prostředí s překážkami GPS, kde jiné bezdrátové technologie často selhávají. Aplikace, jako je sledování vysoce hodnotných aktiv nebo scénáře, kde je kritická přesnost, jako je bezpečnost, zabezpečení a zdravotní péče, poskytují ZČU nejrychlejší návratnost investic.

Jeho schopnost manévrovat kolem a přes překážky poskytuje flexibilitu instalace, včetně schopnosti pracovat bez přímé viditelnosti mezi čtečkou a sledovacím zařízením. Navíc je díky svým jedinečným rádiovým charakteristikám zvláště vhodný pro použití v prostředí s kovovými a jinými reflexními povrchy.

Vzhledem k tomu, že současně existují aktiva vysoké hodnoty a aktiva nízké hodnoty, kombinace technologie RFID a UWB ttechnologie může splňovat různé požadavky na sledování. Zejména pasivní technologie RFID může poskytnout efektivní a cenově dostupné řešení pro sledování mnoha položek s nízkou hodnotou, zatímco UWB RTLS je často přesnější a může zajistit přímou viditelnost větších a cennějších položek v reálném čase.

RFID a UWB umožňují sledování a správu nástrojů

Pokud má zařízení velké množství nástrojů, některé menší a jiné větší, využití pasivní technologie RFID a UWB poskytuje kompletní řešení sledování.

Technologie RFID je skvělá pro monitorování a správu malých předmětů a ručního nářadí ve vašem zařízení. Například skříňka na nářadí vybavená čtečkou RFID přečte elektronický štítek RFID při odevzdání a odhlášení nástrojů a zaznamená, kdo nástroj převzal.

Technologie UWB se nejlépe hodí pro větší předměty, jako jsou boxy na nářadí a nástroje, které se nevejdou do boxů na nářadí, což umožňuje úplnou viditelnost a sledování polohy kdekoli v celém objektu. U zařízení bez boxů na nářadí lze UWB použít ke sledování kalibračních nástrojů uložených ve skříních a denně se přihlašovat a odhlašovat, čímž je zajištěno, že jejich místo pobytu bude vždy známo.

RFID a UWB umožňují sledování vysokozdvižných vozíků pro optimalizaci skladových operací

Vybavením vysokozdvižných vozíků čtečkami RFID lze skenovat palety s RFID štítky a materiály lze přesně sladit s jejich příslušným umístěním pomocí skenování skladových regálů. Za účelem dalšího zlepšení efektivity a optimalizace řízení trasy se mezi předními výrobci stalo běžnou praxí začleňovat technologii UWB do vysokozdvižných vozíků, aby bylo možné okamžitě získat polohu a historii pohybu vysokozdvižného vozíku v reálném čase.

RFID a UWB umožňují sledování majetku, zefektivnění lineární výroby

Sledování vozidel a jejich součástí v lineární výrobě pomocí elektronických štítků RFID připevněných k podvozku vozidla může pomoci maximalizovat efektivitu v prostředí lineární výroby.

Pomocí technologie RFID můžete identifikovat vozidla a komponenty v každé výrobní oblasti pomocí pevných čteček s dosahem obvykle menším než 3 palce. Značky UWB, které odpovídají číslu VIN, vám umožňují doladit polohu konkrétního vozidla v reálném čase, uvnitř nebo venku, a po dokončení je snadné jej lokalizovat. Toto komplexní řešení zajišťuje úplnou viditelnost vozidel ve skladu při čekání na komponenty nebo úpravy.

RFID a UWB maximalizují efektivitu výroby automobilů

Výrobci automobilů a dalších těžkých zařízení používají pasivní štítky RFID ke sledování rozpracované výroby (WIP), skenují je při umístění na pracovním voze nebo kombi a poté využívají štítky UWB, aby vždy věděli, kde se na vozíku nachází.

To je ideální pro automobilové výrobní závody, kde kovové regály obsahují 25 až 30 dílů přemisťovaných AGV nebo roboty. Například spojením UWB a RFID vzniká systém, který dokáže sledovat AGV pohyby zásob na úrovni dílů a položek. Označením více než 5 000 kovových regálů a používáním RFID štítků pro správu zásob může společnost zvýšit efektivitu zařízení tím, že umožní v reálném čase zviditelnit umístění a obsah regálu a také další mobilní aktiva (roboty, remorkéry, terénní vozidla atd.) s označeným obsahem.

Vzhledem k tomu, že zavádění sledování aktiv ke zlepšení efektivity výroby stále nabírá na síle, musí výrobci zvážit potenciální výhody hybridních řešení, která splňují jejich specifické potřeby. Kombinací metod RFID-UWB mohou výrobci optimalizovat nákladovou efektivitu a plně využívat výhod sledování majetku ve svých zařízeních.