مقدمه‌ای بر کاربردهای فناوری RFID در مدیریت انبار

در جریان سریع توسعه فناوری شناسایی از طریق امواج رادیویی (RFID)، انبارها و سیستم‌های توزیع بسیار مورد توجه می‌باشند. این فناوری موفق شده است تا قابلیت‌ها و کارایی خود را به عنوان یک ابزار مقرون‌به‌صرفه در صرفه‌جویی در زمان، بهبود عملکرد و میدان‌عمل، کاهش هزینه‌های نیروی انسانی و منابع مورد نیاز فعالیت‌های مختلف در مدیریت انبار ثابت نماید. این مقاله مقدمه‌ای بر نحوه بکارگیری فناوری RFID در مراکز نگهداری و توزیع و در نهایت معرفی انبارهای هوشمند (Intelligent Warehouse) می‌باشد.

فناوری RFID می‌تواند برای بسیاری از عملیات معمول مدیریت کالا در انبارها و شبکه‌های گسترده توزیع مورد استفاده قرار گیرد، ازقبیل: ورود و دریافت، طبقه‌بندی، جانمایی و مدیریت نگهداری، برداشت و تحویل، خروج و انتقال. با بررسی دقیق فرآیندها و خصوصیات سیستم و همچنین طراحی و انتخاب مناسب تجهیزات، این فناوری می‌تواند با قابلیت‌ها و خصوصیات منحصربفرد خود در حل مشکلات و رفع محدودیت‌های قبلی، افزایش کارآمدی فرآیندها و فراهم آوردن بستر پردازش قدرتمند و یکپارچه استفاده شود. بعلاوه بازگشت سریع و مناسب سرمایه را نیز بدنبال خواهد داشت. در ادامه برخی از این کاربردها بررسی شده است:

● تگ‌ها:

معمولترین تگ‌ها برای استفاده در انبارها و مراکز توزیع، برچسب‌های غیرفعال یا برچسب‌های هوشمند(Smart Labels) است که به بسته‌ها و یا پالت‌ها الصاق می‌شوند. یک برچسب هوشمند نمونه دارای یک تگ RFID است (که در داخل آن قرارداده شده) و کد بارکد و متن مناسب نیز برای پشتیبانی سیستم‌های قدیمی مدیریت انبار بر روی آن چاپ شده است. آنتن و تراشه RFID همچنین می‌تواند در پوشش‌های مقاومتر برای الصاق دائمی بر اموال، شناسایی و تعیین موقعیت و یا مقاومت در شرایط مختلف از قبیل درجه حرارت بالا، مایعات صنعتی، فشار، ضربه و شرایطی که روش‌های دیگر جمع‌آوری داده ممکن نمی‌باشد، قرار داده شود.

تگ‌خوان‌ها دارای آنتن جهت ارسال و دریافت سیگنال‌های رادیویی، یک پردازنده جهت بازخوانی اطلاعات تگ و کنترل‌کننده و نرم‌افزاری جهت انجام پردازش‌ها و عملیات پیشرفته مدیریت داده‌ها، می‌باشند.آنتن ممکن است برای نصب در محل‌های مختلف جدا از سیستم پردازنده بوده و از طریق یک کابل به آن متصل شود. انواع مختلفی از تگ‌خوان‌ها فراهم شده‌است؛ مانند تگ‌خوان دستی قابل حمل و یا تگ‌خوان ثابت که معمولا در ورودی انبار و خطوط نوار نقاله نصب می‌شود.

● خصوصیات و قابلیت‌ها:

قابلیت بکارگیری تگ‌های RFID در مکان‌های صنعتی فقط یکی از خصوصیاتی است که آن را از بارکد و یا سایر فناوری‌های شناسایی و جمع‌آوری خودکار داده‌ها یا AIDC (Automatic Identification and Data Collection) مجزا و برتر می‌سازد. یکی از بارزترین خصوصیات این فناوری عدم نیاز آن به دید مستقیم بین تگ و تگ‌خوان جهت تبادل داده است که موجب می‌شود در شرایطی که تگ و تگ‌خوان در زاویه مناسبی قرار ندارند و یا اجسام و یا پوشش بسته‌بندی، مانع ایجاد کند ، نیز عملیات شناسایی و ثبت اطلاعات تگ انجام شود. تگ‌خوان‌ها همچنین می‌توانند تعداد زیادی تگ را با هم و در یک زمان شناسایی کند.

تگ‌های RFID همچنین حافظه‌های امن و قابل نوشتن را فراهم نموده‌اند که می‌تواند در گسترش میدان‌عمل، ردگیری و کنترل سوابق و امنیت مورد استفاده قرار گیرد و مزایای بسیاری را موجب گردد. بیشتر تگ‌های RFID قابلیت خواندن/نوشتن را دارند، بسیاری حافظه‌هایی دارند که حتی می‌تواند به چندین قسمت تقسیم شود که برخی از قسمت‌ها غیرقابل تغییر باشد (مانند محل نوشتن شماره سریال) و دیگر قسمت‌ها قابل تغییر و بروز رسانی بوده و محلی برای ثبت سوابق جابجایی و تراکنش‌ها، سوابق نگهداری، اطلاعات ساختار و اجزاء و سایر اطلاعات متغیر باشد.

سیستم کد محصول الکترونیکی یا EPC (Electronic Product Code) در فناوری RFID، یک شماره سریال استاندارد منحصربفرد برای هر تگ فراهم می‌نماید. بسیاری از فرآیندها و پردازش‌های نوین ایجاد شده در حوزه زنجیره تامین بر مبنای استفاده از مزایای این شماره منحصربفرد، استاندارد و امن ارائه شده‌اند. این شماره‌ها با طول‌های مختلف ۶۴، ۹۶ و ۲۵۶ بیتی استفاده می‌شوند.

خصوصیت دیگر فناوری RFID که اغلب برای کاربردهایی مانند مدیریت انبار و مراکز توزیع بسیار مهم می‌باشد، محدوده قابل‌خوانده‌شدن تگ می‌باشد. با توجه به ساختار و نوع تگ، طراحی آنتن، فرکانس مورد استفاده و سایر متغیرهای موثر، تگ‌های غیرفعال تا فاصله حدود ۶ متری قابل شناسایی و خواندن می‌باشند. تگ‌های فعال از فاصله بیشتری قابل خواندن و شناسایی می‌باشند و به‌طور معمول برای مدیریت محوطه‌ها، ردیابی و موقعیت‌یابی بسته‌ها و کانتینرها و سایر کاربردهای مشابه استفاده می‌شوند.

بُرد و محدوده قابل شناسایی، یک پارامتر بسیار مورد توجه است و اغلب یک نشانگر نادرست و گمراه‌کننده از عملکرد و کارایی یک سیستم RFID است. کنترل و حساسیتی که آنتن و تگ‌خوان فراهم می‌کنند و دقت شناسایی معمولا بسیار مهمتر از بُرد است. محدوده‌های وسیع از خواندن می‌تواند احتمال ثبت ناخواسته تگ‌ها را بیشتر کند. بنابراین تنظیم جهت خواندن و فاصله مناسب بسیار مهم و ضروری خواهد بود.

● فرکانس‌ها و استاندارد EPC:

فرکانس یکی از مهمترین پارامتر‌های موثر در بُرد و کارایی سیستم RFID است. تقریبا کلیه سیستم‌های RFID استفاده شده در کاربرهای انبار، مراکز توزیع و زنجیره‌های تامین در یکی از سه خانواده فرکانسی زیر می‌باشد:

▪ § فرکانس (HF) ۱۳.۵۶MHz: معمولا برای فواصل کوتاه و در حدود یک متر.

▪ § فرکانس (UHF) ۸۶۰~۹۶۰MHz: که استاندارد شناخته شده EPC-global نسل دوم (Gen۲) را شامل می‌شود و بُرد تا ۶ متر را خواهد داشت.

▪ §فرکانسGHz ۲.۴۵ : که در تگ‌های فعال استفاده می‌شود و بُرد بالایی دارد. معمولا در شناسایی و تعیین موقعیت در محوطه‌های بزرگ کاربرد دارد.

فناوری UHF، محدوده پوشش مناسب، سرعت، امنیت و تجهیزات مقرون‌بصرفه‌ای را که بیشتر برنامه‌های کاربردی و سیستم‌های انبار، مدیریت کالا و تولید نیاز دارند فراهم می‌نماید. استاندارد EPC Gen ۲ UHF برای رفع نیازهای زنجیره‌های تامین ارائه شده است و در محدوده فرکانسی ۸۶۰~۹۶۰MHz عمل می‌کند، همچنین احتمال تداخل با سیستم‌های رادیویی مانند استاندارد شبکه‌های رادیویی۸۰۲.۱۱ کمتر می‌باشد. این استاندارد سرعت بالا در شناسایی و خواندن تگ‌ها، فاصله مناسب، کد‌های الکترونیکی محصول که شماره‌گذاری سریال منحصربفرد را فراهم می‌کند و میزان حافظه مناسبی را نیز برای ذخیره اطلاعات کاربر، ارائه می‌نماید.