Применение технологии RFID для автоматизации складской деятельности

Автор: Пользователь скрыл имя, 06 Декабря 2011 в 13:59, курсовая работа

Краткое описание

К решению задачи автоматизации складского хозяйства разные предприятия приходят по-разному, однако у каждого из них есть проблемы в работе склада, которые становятся в определенный момент весьма критичными. Руководство не может своевременно получить нужную информацию, работа персонала выходит из-под контроля, товар «загадочно исчезает», при этом не выходя за ворота склада. Таких сложностей у каждого предприятия может быть множество, и все вместе они приводят к значительным совокупным потерям компании, вынуждая ее руководство задуматься о путях их преодоления. Одним из них становится внедрение автоматизированной системы управления складом.
В современном мире при постоянном росте транспортных и грузовых потоков, огромном увеличении количества товарных позиций, вопросы транспортной и складской логистики играют всю большую роль. Наиболее распространенной и технологией автоматической идентификации, используемой в задачах складской автоматизации и логистике, является штрих-кодирование. Это обусловлено в первую очередь, стоимостью внедрения системы штрих- кодирования на складе. Именно дешевизна штрих-кодовых этикеток по сравнению с радиочастотными метками (RFID) определяет высокую популярность этой технологии на сегодняшний день.

Оглавление

Введение 3
ГЛАВА 1. Радиочастотная идентификация 4
1.1. Понятие RFID 4
1.2. Системы обнаружения RTLS и EAS 8
1.3. Преимущества и недостатки FRID 12
1.4 Применение RFID-системы 16
ГЛАВА 2. Использование RFID на практике 18
2.1. RFID на складе 18
2.2. Применение RFID Wal-Mart Stores Inc. и Tesco PLC 21
2.3. RFID в России 24
Заключение 27
Список литературы 29

Файлы: 1 файл

Курсовая Применение технологии RFID для автоматизации складской деятельности.docx

— 579.69 Кб (Скачать)

Если  в "традиционной" RFID-системе метки  считываются при прохождении  ими определенных участков структурированного процесса, то RTLS-метки считываются  постоянно, независимо от процесса, который  перемещает эти метки. Для таких не структурированных процессов, считывание может зависеть и от людей, когда они сами располагают предмет с тагом в поле считывания антенны-сканера, либо ручной сканер в поле действия тага. Однако, при малейшей ошибке местоположение предмета может быть не определено.

RTLS имеет две разновидности - GPS (Global Positioning System) и LLS (Local Locating System). Эти технологии вместе с "традиционной" RFID по существу делают доступной для коммерческого применения задачу "тотального отслеживания объектов". Эта концепция сейчас является основополагающей в военной логистике. GPS делает возможным эффективно отслеживать местоположение грузов по миру и передавать эту информацию через радиосвязь в центр, при этом объект с установленной на нем антенной-считывателем, сам определяет свое местоположение, сканируя сигнал от ближайшего радиотага. Однако, этого недостаточно для полного решения проблемы, т.к. необходимо знание местоположения объекта внутри помещения, а не только на пути из одного здания в другое. LPS, используя паллеты и контейнеры с активными радиотагами большой дальности считывания, решает задачи обнаружения на уровне паллет в общей цепи логистики и дистрибуции. И, наконец, недорогие пассивные RFID-метки установленные на товаре, помогают отслеживать процесс производства и упаковки.

EAS-системы (Electronic Article Surveillance) широко применяются в розничной торговле. Эти системы являются частным случаем RFID технологии, когда метка содержит только один бит информации. EAS-технология предполагает идентификацию предметов во время прохождения через зону контроля - специальных ворот. Обычно она используется для предотвращения несанкционированного выноса из магазина, библиотеки и др. Рынок EAS-систем насчитывает более 800 тысяч инсталляций по всему миру.

В магазинах  на товар прикрепляется специальный  радиоактивный таг: маркер-этикетка или пластиковая бирка. Считыватели с антенной (передатчик и приемник) размещаются на выходах POS-узлов, либо на дверях при входе и контролируют вынос неоплаченного товара. При попытке несанкционированного выноса товара во время прохождения мимо антенны система подает сигнал. Элементами EAS-системы в торговле являются также деактиватор, для электронной деактивации маркера у купленного товара и устройство удаления бирки у купленного товара.

Общий принцип работы системы можно  описать следующим образом: передатчик на определенной частоте посылает сигнал приемнику. Так образуется область  защиты. При попадании в эту  область таг создает некоторое нарушение, которое фиксируется приемником. Конкретный способ, которым таг создает прерывание сигнала, и является отличительной чертой той или иной технологии, используемой в разных EAS-системах (см. таблицу 1). Таг в системе является ключевым элементом, т.к. он должен создать уникальный сигнал, который не может повториться ни при каких естественных обстоятельствах во избежания ложной тревоги. Конкретный вид технологии определяет размеры области защиты, способ блокировки сигнала, размер и степень видимости тага, уровень сигнала тревоги, а также процент обнаружения и стоимость. Физика конкретного EAS тага и, как результат, используемая технология определяют частоту, на которой образуется защитная полоса.

В EAS-системах используются пассивные метки: пластиковые  одежные бирки (только для чтения) и модифицируемые этикеточные маркеры. Стоимость пластиковых бирок  лежит в диапазоне .7-.5, а стоимость  маркеров равна .04-.10. В целях экономии места на POS-узлах некоторые производители  интегрируют деактиваторы со сканерами обычных штрих-кодов.

"Горячей  темой" в EAS являются программы  Source Tagging, когда маркер наносится на продукт еще на этапе производства или упаковки, при этом отпадает необходимость маркировки товара в магазине, что значительно экономит время и деньги. Защитный маркер находится под упаковкой, он невидим, что исключает возможность его удаления злоумышленником.   

 

    1. Преимущества  и недостатки FRID

Технология  FRID дает возможность не проводить сбор данных с помощью бумаги и карандаша. Как правило, количество данных, которые необходимо собрать просто несоизмеримо, и соответственно для обработки этой информации требуется огромное количество времени, вот почему самый практичный метод сбора данных – автоматизированный с использованием компьютерных технологий. Автоматический сбор данных систематизирует данные в системе, быстро делая информацию доступной. В производстве высоко ценится возможность быстро и своевременно определить, что рабочий процесс проходит не по графику. В отличии от штрих- кодов FRID дает возможность автоматической идентификации предметов, не размещая предмет рядом со считывателем. Технология  FRID решает эту проблему посредством беспроводной передачи идентификационной информации с предметов на считыватель. Не требуется прямая видимость считывателя.

Преимущества технологии RFID перед штриховым кодированием:

  1. RFID системы работают с любыми группами товаров. Системы  штрихового кодирования могут работать только с ограниченным ассортиментом товаров, и определенной упаковкой. Штриховые коды, как правило, не работают с промышленными товарами, тогда как RFID системы работают абсолютно с любыми группами товаров.
  2. Данные с метки считываются бесконтактным способом. При этом метка не должна находиться в поле зрения ридера и может быть спрятана внутри товара или его упаковки.
  3. Большее расстояние чтения. RFID-метка может считываться на значительно большем расстоянии, чем штрих-код. В зависимости от модели метки и считывателя радиус считывания может составлять до нескольких десятков метров.
  4. Возможность считывать одновременно несколько меток. Механизм анитиколлизий позволяет определять точное количество меток, которые в текущий момент времени находяться в поле действия антенны.
  5. Расположение метки не имеет особого значения для считывателя. В целях обеспечения автоматического считывания штрихового кода комитетами по стандартам разработаны правила размещения символов штрихового кода на товарной и транспортной упаковке. Для радиочастотных меток эти требования несущественны. Единственное, что требуется для считывания информации с радиочастотной метки, - это ее нахождение в зоне действия сканера RFID.
  6. Данные идентификационной метки могут дополняться. В то время, как данные штрихового кода записываются только один раз (при печати), информация, хранимая радиочастотной меткой, может быть изменена, дополнена или заменена на другую при наличии соответствующих условий. Это положение относится только к меткам Read/Write многократной записи и считывания информации.
  7. На метку можно записать гораздо больше данных. Обычные штриховые коды могут поместить информацию не более 50 байт (знаков), причем для воспроизведения такого символа понадобится площадь размером со стандартный лист формата А4.  
    Радиочастотная метка может легко поместить 1000 байт на микросхеме площадью в 1 кв.см. Не представляет серьезной технической проблемы и размещение информации объемом 10 000 байт.
  8. Данные на метку заносятся значительно быстрее. Для получения штрихового кода обычно требуется напечатать его символ либо непосредственно на материале упаковки, либо на бумажной этикетке. RFID метки могут быть имплантированы в основание паллеты или оригинальной упаковки на весь срок их эксплуатации. Сами данные о содержании упаковки записываются бесконтактным способом не более, чем за 1 секунду.
  9. Данные на метке могут быть засекречены. Как и любое цифровое устройство, RFID метка обладает возможностями, позволяющими закрыть паролем операции записи и считывания данных. Кроме того, информацию можно зашифровать. В одной и той же метке можно одновременно хранить закрытые и открытые данные. Это делает радиочастотную метку идеальным средством, защищающим товары и материальные ценности от подделок и краж.
  10. Радиочастотные метки более долговечны. В тех областях, где один и тот же маркированный объект может использоваться бессчетное количество раз (например, при идентификации паллет или возвратной тары), радиочастотная метка оказывается идеальным средством идентификации, так как может быть использована до 1 000 000 раз.
  11. Метка лучше защищена от воздействия окружающей среды. Радиочастотные метки не требуется размещать на внешней стороне упаковки (объекта). Поэтому они оказываются лучше защищенными в условиях хранения, обработки и транспортировки логистических единиц. В отличие от штрихового кода на них не воздействуют пыль и грязь.
  12. Интеллектуальное поведение. RFID-метка может использоваться для выполнения других задач, кроме того, чтобы быть просто хранителем и переносчиком данных. Штрих-код же не обладает никаким интеллектом и является лишь средством хранения данных.

Недостатки RFID по сравнению со штрих-кодом:

  1. Стоимость радиочастотных меток значительно превышает стоимость этикеток со штриховым кодом на упаковке товаров. В сфере логистики и транспортировки грузов стоимость радиочастотной метки может оказаться совершенно незначительной по сравнению со стоимостью содержимого контейнера. Поэтому крупные супермаркеты могут начать использование RFID с применения радиочастотных меток на упаковочных ящиках, палетах и контейнерах.
  2. Невозможность размещения под металлическими и электропроводными поверхностями. Радиочастотные метки подвержены влиянию металла (электромагнитное поле экранируется токопроводящими поверхностями). Поэтому перед использованием радиочастотных меток в упаковках определенного вида (например, металлических контейнерах) упаковку следует модернизировать. Это положение относится и к некоторым типам упаковки жидких пищевых продуктов, запечатанных фольгой (суть - тонкий лист металла).

 

    1. Применение RFID-системы

RFID используется  во всех областях автоматического  получения данных; эта технология  позволяет осуществлять бесконтактную  идентификацию объектов с использованием  радиочастоты (RF). RFID-системы применяются  в разнообразных случаях, когда  требуется оперативный и точный  контроль, отслеживание и учет  многочисленных перемещений различных  объектов.

Область применения системы  определяется ее частотой:

  • Высокочастотные (850-950 МГц и 2,4-5 ГГц) используются там, где требуются большое расстояние и высокая скорость чтения, например контроль железнодорожных вагонов или автомобилей. Например, считывтель устанавливают на воротах или шлагбаумах, а транспондер закрепляется на ветровом или боковом стекле автомобиля. Большая дальность действия делает возможной безопасную установку ридеров вне пределов досягаемости людей.
  • Промежуточной частоты (10 –15 МГц) - там, где должны быть переданы большие количества данных. Область применения: логистика отслеживания товарооборта, розничная торговля: инвентаризация товаров, учет складских перемещений.
  • Низкочастотные (100-500 КГц) используются там, где допустимо небольшое расстояние между объектом и ридером. Обычное расстояние считывания составляет 0,5 метра, а для меток, встроенных в маленькие “брелки”, дальность чтения, как правило, еще меньше - около 0,1 метра. Область применения: большинство систем управления доступом, бесконтактные карты, управления складами и производством использует низкую частоту.

К основным применениям технологии радиочастотной идентификации относятся:

  • складское материально-техническое обеспечение;
  • логистика и управление цепочками поставок от производителя к потребителю в режиме реального времени;
  • идентификация движущихся объектов в реальном масштабе времени (учет автотранспорта, вагонов в движущихся железнодорожных составах);
  • идентификация автотранспортных средств на стоянках, парковках, автовокзалах;
  • автоматизация сборочных процессов в промышленном производстве;
  • системы контроля доступа в помещения и сооружения;
  • обеспечение пассажиров электронными билетами;
  • экспресс доставка посылок;
  • обработка и доставка багажа на авиалиниях;
  • автомобильные охранные системы;
  • проверка транзакции платежных систем на достоверность;
  • предотвращение подделки различных категорий товаров;
  • маркировка (идентификация) имущества, документов, библиотечных материалов и т.п.

 

ГЛАВА 2. Использование RFID на практике

    1. RFID на складе

Рис.1.Автоматизация  склада на современном уровне.

Источник: http://rfid-logist.ru/ 

В RFID системе  каждая единица товара или тары, например ящик, коробка, поддон, при  поступлении на склад проходят через  ворота с встроенной RFID антенной, при  этом происходит считывание информации с метки и занесение ее в  базу. Если на момент поступления на товарах отсутствуют радиочастотные метки, то они должны быть наклеены.

Другим  возможным вариантом является установка  антенн непосредственно на погрузчики. В метку заносится информация о поставщике, дате и времени поступления, типе товара, количестве, месте расположения и т.п. Таким образом, инвентаризация склада становится возможна абсолютно в любой момент времени. При отгрузке товаров через выездные ворота отмечается время и место отправки груза. Дополнительно могут применяться ручные RFID ридеры, существующие в различных вариантах.

    Экономический эффект от внедрения RFID систем рассчитывается с учетом текущего состояния склада, проблем возникающих при его  работе, предполагаемого снижения издержек, простоев, потерь, повышения пропускной способности, что достигается более  точным планированием с использованием данных, полученных с помощью RFID системы. Конечная цель заключается в гармоничном  функционировании склада, как единого  организма, что невозможно без наличия  полной и точной информации о процессах происходящих на его территории в любой момент времени.

Информация о работе Применение технологии RFID для автоматизации складской деятельности