Połączenie technologii RFID i UWB pozwala zmaksymalizować wydajność śledzenia zasobów

Wraz z rozwojem Przemysłu 4.0 na całym świecie, systemy pozycjonowania w czasie rzeczywistym (RTLS) są coraz częściej uznawane za jeden z najbardziej produktywnych, opłacalnych, wpływowych i najmniej zakłócających dodatkowych systemów w procesie produkcyjnym. Mając to na uwadze, wiele firm stoi teraz przed wyborem, która technologia RTLS, w tym Wi-Fi, Bluetooth, identyfikacja radiowa (RFID) i ultraszerokopasmowa (UWB), najlepiej odpowiada ich potrzebom.

Jednak nie wszystkie te techniki dają takie same rezultaty. W tym artykule przyjrzymy się dogłębnie różnicom między tymi technologiami RTLS i temu, w jaki sposób połączenie systemów UWB i RFID może dać rezultaty większe niż suma ich części. Przeanalizujemy również, w jaki sposób UWB można bezproblemowo zintegrować z RFID przy minimalnym wysiłku i zakłóceniu bieżących operacji.

Wybór odpowiedniej technologii śledzenia zasobów zależy od konkretnych potrzeb i celów końcowych. Czynniki, które należy wziąć pod uwagę, obejmują wymaganą dokładność lub szczegółowość danych o lokalizacji, częstotliwość aktualizacji dla każdego monitorowanego zasobu, liczbę i wartość śledzonych zasobów, koszt lub ryzyko związane z utratą zasobów, środowisko fizyczne, w którym odbywa się śledzenie, łatwość użytkowania i koszt technologii oraz wymagania dotyczące gromadzenia i przesyłania danych.

Technologia identyfikacji radiowej (RFID)

Technologia identyfikacji radiowej RFID jest szeroko stosowana w różnych scenariuszach, w tym w pasmach częstotliwości niskiej (LF), wysokiej (HF) i ultrawysokiej (UHF), a także w systemach pasywnych i aktywnych. Wśród nich pasywny RFID może wykorzystywać bardzo małe i tanie elektroniczne znaczniki RFID do śledzenia różnych namacalnych zasobów.

Zalety technologii RFID obejmują interoperacyjność sprzętową, niedrogie znaczniki RFID (zwłaszcza pasywne znaczniki elektroniczne RFID), różnorodność typów znaczników do wyboru i małe sygnatury radiowe.

Jednak technologia RFID ma również wady, takie jak niestabilna dokładność, wysoki koszt czytników RFID, skomPlikowana instalacja systemu, ograniczony zasięg i możliwe przechwytywanie sygnałów bezprzewodowych. Systemy RFID to zróżnicowany zestaw technologii, których możliwości różnią się w zależności od czytnika RFID.

Wśród nich bardzo powszechne jest połączenie czytników ręcznych i pasywnych znaczników RFID, które ma wyjątkowo niskie wymagania infrastrukturalne. Pasywne systemy RFID wykorzystują bardzo małe i niedrogie znaczniki RFID do śledzenia różnych aktywów fizycznych, od dużych pojazdów i maszyn po małe narzędzia ręczne. Te systemy są wysoce skalowalne, ale inteligencja śledzenia uczy się o ostatnio zarejestrowanych punktach skanowania.

Aby osiągnąć pozycjonowanie w czasie rzeczywistym, należy zainstalować dużą liczbę bram dostępowych RFID lub stałych czytników RFID i anten RFID w całym obszarze śledzenia. W systemach RFID, zarówno pasywnych, jak i aktywnych, działają one najlepiej w linii wzroku w porównaniu z UWB, ale mają ograniczony zasięg.

Technologia ultraszerokopasmowa (UWB)

Technologia UWB wykorzystuje krótkie impulsy, niską moc wyjściową i dużą przepustowość do przesyłania danych w szerokim zakresie widma radiowego. Ta metoda o niskim poborze mocy jest w stanie przesyłać duże ilości danych, umożliwiając precyzyjne pozycjonowanie w czasie rzeczywistym nawet bez bezpośredniej linii wzroku.

UWB oferuje kilka zalet, takich jak możliwość przesyłania danych przez ściany i przeszkody, dostarczanie aktualizacji w czasie rzeczywistym, brak zakłóceń w większości innych sygnałów RF i urządzeń, posiadanie unikalnego podpisu radiowego i poprawa zdolności do unikania propagacji wielodrogowej. Rozwiązanie to działa zatem nawet w zatłoczonych środowiskach przemysłowych, w których powierzchnie metalowe są odblaskowe.

Jednak UWB ma również pewne wady. Jest to nowsza technologia RTLS, więc standardy branżowe i protokoły dotyczące interoperacyjności są mniej dojrzałe, a akceptacja rynkowa jest niższa.

Technologia UWB jest idealna do stosowania w ciężkich środowiskach przemysłowych i utrudnionych przez GPS, w których inne technologie bezprzewodowe często zawodzą. Aplikacje takie jak śledzenie aktywów o dużej wartości lub scenariusze, w których dokładność ma kluczowe znaczenie, takie jak bezpieczeństwo, ochrona i opieka zdrowotna, zapewniają najszybszy zwrot z inwestycji w UWB.

Jego zdolność do manewrowania wokół i przez przeszkody zapewnia elastyczność instalacji, w tym możliwość działania bez linii wzroku między czytnikiem a urządzeniem śledzącym. Ponadto jego unikalne właściwości radiowe sprawiają, że jest on szczególnie odpowiedni do stosowania w środowiskach z metalem i innymi odblaskowymi powierzchniami.

Ponieważ aktywa o wysokiej wartości i aktywa o niskiej wartości istnieją w tym samym czasie, połączenie technologii RFID i UWB technology może spełniać różne wymagania dotyczące śledzenia. W szczególności pasywna technologia RFID może zapewnić skuteczne i niedrogie rozwiązanie do śledzenia wielu przedmiotów o niskiej wartości, podczas gdy UWB RTLS jest często dokładniejszy i może zapewnić widoczność w czasie rzeczywistym w przypadku większych, bardziej wartościowych przedmiotów.

RFID i UWB umożliwiają śledzenie i zarządzanie narzędziami

Gdy obiekt ma dużą liczbę narzędzi, niektóre mniejsze, a inne większe, wykorzystanie pasywnej technologii RFID i UWB zapewnia kompletne rozwiązanie do śledzenia.

Technologia RFID doskonale nadaje się do monitorowania i zarządzania małymi przedmiotami i narzędziami ręcznymi w obiekcie. Na przykład skrzynka narzędziowa wyposażona w Czytnik RFID odczytuje elektroniczną etykietę RFID, gdy narzędzia są oddawane i wydawane, i rejestruje, kto wziął Narzędzie.

Technologia UWB najlepiej nadaje się do większych przedmiotów, takich jak skrzynki narzędziowe i narzędzia, które nie mieszczą się w skrzynkach narzędziowych, umożliwiając pełną widoczność i śledzenie lokalizacji w dowolnym miejscu w obiekcie. W obiektach bez skrzynek narzędziowych UWB można wykorzystać do śledzenia narzędzi kalibracyjnych przechowywanych w szafach i codziennego ich sprawdzania i wydawania, zapewniając, że ich lokalizacja jest zawsze znana.

RFID i UWB umożliwiają śledzenie wózków widłowych w celu optymalizacji operacji magazynowych

Dzięki wyposażeniu wózków widłowych w czytniki RFID można skanować palety z tagami RFID, a materiały można dokładnie dopasować do ich odpowiednich lokalizacji poprzez skanowanie półek magazynowych. Aby jeszcze bardziej zwiększyć wydajność i zoptymalizować zarządzanie trasami, wśród wiodących producentów powszechną praktyką stało się włączanie technologii UWB do wózków widłowych w celu natychmiastowego uzyskania historii lokalizacji i ruchu wózka widłowego w czasie rzeczywistym.

RFID i UWB umożliwiają śledzenie zasobów, usprawnioną produkcję liniową

Śledzenie pojazdów i ich komponentów w produkcji liniowej przy użyciu elektronicznych tagów RFID przymocowanych do podwozia pojazdu może pomóc zmaksymalizować wydajność w środowiskach produkcji liniowej.

Dzięki technologii RFID możesz identyfikować pojazdy i komponenty w każdym obszarze produkcyjnym za pomocą stałych czytników o zakresie odczytu zwykle mniejszym niż 3 cale. Tagi UWB, które odpowiadają numerowi VIN, umożliwiają dokładne określenie lokalizacji konkretnego pojazdu w czasie rzeczywistym, wewnątrz lub na zewnątrz, a po zakończeniu jest łatwy do zlokalizowania. To kompleksowe rozwiązanie zapewnia pełną widoczność pojazdów w magazynie podczas oczekiwania na komponenty lub modyfikacje.

RFID i UWB maksymalizują wydajność produkcji motoryzacyjnej

Producenci samochodów i innych urządzeń ciężkiego sprzętu używają pasywnych tagów RFID do śledzenia postępów prac (WIP), skanując je podczas umieszczania na ciężarówce roboczej lub kombi, a następnie wykorzystując tagi UWB, aby zawsze znać ich lokalizację na wózku.

Jest to idealne rozwiązanie dla zakładów produkujących samochody, w których metalowe regały mieszczą od 25 do 30 części przenoszonych przez AGV lub roboty. Na przykład połączenie UWB i RFID tworzy system, który może śledzić ruchy zapasów na poziomie AGV, części i artykułów. Oznaczając ponad 5000 metalowych regałów i używając tagów RFID do zarządzania zapasami, firma może zwiększyć wydajność obiektu, umożliwiając widoczność w czasie rzeczywistym lokalizacji i zawartości regałów, a także innych mobilnych zasobów (robotów, holowników, pojazdów terenowych itp.) z oznaczoną zawartością.

W miarę jak wdrażanie śledzenia zasobów w celu poprawy wydajności produkcji nabiera tempa, producenci muszą rozważyć potencjalne korzyści wynikające z rozwiązań hybrydowych, które spełniają ich specyficzne potrzeby. Łącząc metody RFID-UWB, producenci mogą zoptymalizować opłacalność i w pełni cieszyć się Zaletami śledzenia zasobów w swoich obiektach.