О СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМАХ УЧЕТА И МАРКИРОВКИ ПРОДУКЦИИ

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматриваются вопросы, связанные с использованием маркировки продукции и внедрением RFID-технология. Кратко описывается смысл и принцип технологиии маркирования. Перечисляются области применения указанного способа и приводятся конкретные примеры, указывающие использование RFID- меток, разделением типов меток  в зависимости от  отрасли. На основе обзорной дискуссии выработано заключение по эффективности применения такого метода.

ABSTRACT

The article discusses issues related to the use of product labeling and the implementation of RFID technology. The meaning and principle of technology and marking are briefly described. The areas of application are listed and specific examples are given indicating the use of RFID tags, separating the types of tags in each industry. Based on the review discussion, a conclusion on the effectiveness of the application is developed

Ключевые слова: RFID технология, метка, микрочим, антенна, прием, передачи, сигнал.

Keyword: RFID technology, tag, microchim, antenna, reception, transmission, signal.

Введение. Маркировочная система считается важным инструментом в различных областях, таких как транспортировка, медицина, логистика, производство, розничная торговля и многое другое [3; 13]. Маркировочная система представляет собой систему кодирования или пометки объектов, или продукции с использованием определенных символов, цифр или букв, которые позволяют идентифицировать и классифицировать их [7].  Имеются различные технологии, и одна из них − технология RFID (Radio Frequency Identification) становится всё популярнее, находя применение во многих сферах индустрии. RFID – технология применяется в различных областях промышленности. Обзорное исследование применения технологии маркировки на основе современных приборов обобщает информацию по данной тематике, что дает возможность специалистам в области промышленности ориентироваться на выбор необходимой технологии маркировки и учета товаров. Поэтому написание данной статьи является актуальной.

Складское хозяйство и логистика. RFID-метки могут быть прикреплены к грузам, контейнерам или паллетам для отслеживания и управления инвентаризацией, а также контроля перемещения товаров. Технология маркировки в определенном смысле автоматизирует процесс приема-передачи на складах. Главным элементом системы является электронное устройство, которое формирует уникальный код в виде радиоволны (рис. 1, 2). Каждая метка RFID выполнена в форме компактного устройства, не имеющего отдельного питания. В некоторых случаях в метку встраивается активный чип, с помощью которого выполняется коммутация со считывателями в радиусе до 20 метров. Скорость обмена данными между устройствами считывателя и метки достигает 424 Кбит в секунду. Соединения между приборами происходит мгновенно. Требования для надежного приема и передачи информации – дистанция должна быть в пределах между 4 см и 20 м.

В составе каждой системы считывания и распознавания информации имеется набор устройств, которые отдельно отвечают за определенные функции. Например RFID-метка технологии является основным элементом, конструктивно состоящая из следующих модулей:

• запись необходимой информации и ее хранения осуществляется в специальном микрочипе. Накапливая данные, чип отвечает за передачу необходимой информации считывающему устройству;
• взаимодействие со считывателем происходит посредством антенны, входящей в состав RFID метки. Этот элемент организует прием электромагнитных волн от считывателя и отправку ответной информации с микрочипа на основное устройство системы;
• микрочип и антенна заключены в специальную оболочку и внешний корпус, форма и размеры которого могут быть разными, зависят от особенностей RFID.

Рисунок 1. Элементы системы

Эти элементы предназначены для логистических приложений. Его высокая эффективность и отличные характеристики делают его широко используемым в области управления складом, логистики и транспорта [2; 9; 16]. Внедрение технологии RFID в управление складированием и логистические перевозки помогут контролировать направление потока продуктов и обеспечить надежность перевозки грузов.

Рисунок 3. Метка

2. Товарный учет в системе торговли. RFID-метки могут быть использованы для инвентаризации товаров на полках складов, магазинов, автоматического пополнения и заказа товаров, предотвращения краж и контроля за ценами [11; 14].

А Б

Рисунок 4.  А − антенна, Б − приклеиваемый маркер

Данные элементы (рис. 4) предназначены для применения в одежде. Высокая эффективность и отличные характеристики делают их широко используемыми в сфере производства одежды [6; 10]. Использование RFID технологии поможет в управлении цепочками поставок и управлении розничной торговлей.

Рисунок 5. Наборы маркеров

3. Транспорт и автомобильная промышленность. RFID-метки могут быть использованы для идентификации электронной оплаты дорожных сборов автомобилей, автоматического сбора данных о проезжающих транспортных средствах (метрополитен) и контроля за парковкой (рис.6). Технология RFID позволяет организовать идентификацию автомобиля при въезде / выезде на охраняемую территорию, парковку [8]. Организовать проезд по участку платной дороги, мосту и тоннелю. RFID-метка для автомобиля позволяет оперативно передать информацию через считыватель и в соответствии с заложенным алгоритмом произвести ряд действий. Например, зафиксировать время проезда, внести персональные данные в базу, открыть шлагбаум или ворота, передать информацию о перевозимом грузе.

Рисунок 6. RFID система в управление транспортом

RFID-метка считывается считывателем радиочастот при подъезде машины на расстояние до 18 метров. Сигнал полученный с RFID-метки, как правило, обрабатывается системой СКУД [13], это позволяет дальше работать с полученными данными. RFID-метки бывают:

• RFID-метки на фары автомобиля (рис.7);

Рисунок 7. RFID-метки на фаре

Это новейшее решение для автомобилей с радио непрозрачными стёклами. Метки приклеиваются снаружи автомобиля, как правило, на оптическую поверхность фары автомобиля. Такую метку можно разместить на любой диэлектрической поверхности. Она практически не видна и не заметна, так как разрабатывалась с учётом минимального препятствия основному свету автомобиля. 

• На лобовое стекло в виде стикера (рис.8) только стандарта HF (метки диапазона − 13,25МГц) или LF (метки диапазона − 125 кГц) [13].

UHF (метки диапазона-860-960МГц) транспондер  − работает в диапазоне ультравысокой частоты, что позволяет обнаруживать его присутствие на удалении от антенны вплоть (при определённых условиях) до 20 метров без использования элементов питания.

Рисунок 8. Мапкер в лобовом стекле

UHF транспондер − работает в диапазоне ультравысокой частоты, что позволяет обнаруживать его присутствие на удалении от антенны вплоть (при определённых условиях) до 20 метров без использования элементов питания. В твердом корпусе для внешнего крепления (рис.10). UHF RFID метка в герметичном корпусе, как правило, из ABS (ударопрочная техническая термопластическая смола на основе сополимера акрилонитрила с бутадиеном и стиролом) материала.

Рисунок 10. Маркур на твердой основе

Применение данного идентификатора обусловлено непрозрачностью лобовых стёкол некоторых автомобилей. В этом случае необходимо закрепить метку снаружи автомобиля, а для этого метка должна выдерживать условия внешней окружающей среды: температуру, влагу, мойку под давлением.

• В виде пластиковой карты (рис.11).

Рисунок 11. Маркер в пластиковой карте

4. Здравоохранение и фармацевтическая отрасль. RFID-метки могут быть привязаны к медицинскому оборудованию, пациентам или контейнерам с лекарствами для учета инвентаря, индивидуальной идентификации пациентов, контроля сроков годности лекарств и предотвращения контрафактных продуктов. RFID в здравоохранении и медицине может применяться для контроля наличия медикаментов (рис.12) и инструментов ("умные шкафы») [17], для обеспечения санкционированного доступа персонала к оргтехнике.

Рисунок 12 Маркер в медицине

Система также применяется для маркировки:

1) медицинского оборудования; 2) для контроля спецодежды; 3) больничного белья, включая постельное; 4) для маркировки и инвентаризации лекарственных средств; 5) для идентификации пациентов [12], включая контроль доступа в помещения и контроль используемых лекарственных средств; 5) для контроля за перемещениями [5] медицинских карт пациентов; 6) для контроля качества питания пациентов; 7) для маркировки лекарственных средств и расходных материалов (борьба с контрафактом, контроль наличия, быстрая инвентаризация).

5. Животноводство и сельское хозяйство. RFID-метки могут использоваться для индивидуальной идентификации животных, отслеживания их здоровья, контроля за поголовьем и прослеживания продуктов питания от фермы до стола потребителя. Для работы в сфере животноводства RFID-метка может быть упакована как ушная бирка, подкожный микрочип или болюс, капсула, помещаемая в желудок. Каждый из трех вариантов соответствует стандартам ISO (International Organization for Standardization) и ICAR (международная организация, объединяющая специалистов по геномной селекции животных по всему миру), но имеет свои преимущества. Ушная бирка − единственный вариант RFID-метки, который после фиксирования и чипирования остается на виду. Поэтому на ней может быть нанесено название хозяйства или уникальный номер животного, чтобы идентифицировать его без считывателя (рис.17).

Рисунок 13. Маркер в живодноводстве

Ушную бирку проще всего закрепить, и чипированных животных всегда будет просто отделить от всего стада. Но перед окончательным выбором стоит принять во внимание риск того, что метка может быть случайно или намеренно сорвана. Подкожный микрочип − разумеется, не может потеряться или быть подменен специально. Он заключается в капсулу из биосовместимого стекла с покрытием, которое исключает аллергические реакции, отторжение или перемещение под кожей животного (рис.14). Далее чип упаковывается в одноразовый шприц с иглой особой формы, гарантирующей безболезненное введение.

Рисунок 14. Подкожний маркер

При работе с мясными породами животных следует учесть, что подкожный вариант крепления представляет собой риск попадания капсулы в конечный продукт. Болюс − также не может быть утерян или намеренно удален, но подходит только для работы со жвачными животными (рис.15 а). Это маленькая керамическая капсула, которая вводится в желудок через ротовую полость и оседает в рубце. Она не причиняет никакого вреда или беспокойства животному.

Кольцо для ног голубя − RFID-метка для голубей, также известная как RFID-кольцо, предназначена для отслеживания домашней птицы или птиц, таких как куры, утки, гуси и голуби (рис.15 б). Эта бирка обычно прикрепляется к ножным ремням и не отрывается легко, чтобы лучше отслеживать домашнюю птицу или птиц. RFID кольцо для ног голубя часто использует 125 кГц или чип RFID 13.56 МГц, и есть много цветов и размеров, которые можно выбрать в соответствии с целевыми животными.

А Б

Рисунок 15. А − маркер желудке, Б − маркер в виде кольцо

6. RFID-технология в современной библиотеке. В современной библиотеке данная технология имеет широкое применение и помогает автоматизировать и улучшить процессы работы.

Рисунок 16. Маркер в библиотеке

Она используется для эффективной организации и учета книжного фонда, ускорения процесса выдачи и возврата книг, а также обеспечения безопасности и предотвращения краж [1; 17]. В процессе используется плёночные RFID-метки (рис.16). Для работы RFID-системы в библиотеке используется специальное оборудование: 1) станции самообслуживания читателей; 2) станции персонала библиотеки; 3) станции книг возврата; 4) «противокражные ворота»; 5) мобильный считыватель; 6) инвентаризационная тележка; 7) электронные читательские билеты (ЭЧБ).

В заключение можно сказать, что внедрение технологии RFID (Radio Frequency Identification) в повседневной жизни значительно ускоряет цикл обработки информации и повышает уровень обслуживания во всех сферах. Можно перечислять некоторые основные позитивные последствия внедрения RFID технологии для компаний:

• Снижение потерь и краж (помочь компаниям защитить свои товары от краж и несанкционированного перемещения). Технология позволяет отслеживать перемещение товаров и быстро обнаруживать любые несанкционированные действия.
• Улучшение эффективности инвентаризации (позволяет компаниям автоматизировать процесс учета и контроля товаров, значительно сокращая время и затраты на инвентаризацию). Благодаря более точному отслеживанию запасов и повышенной точности данных, компании могут снизить издержки и избежать потерь товаров.
• Повышение производительности (помогает ускорить процессы в снабжении, логистике и доставке товаров). Технология позволяет автоматически определять и отслеживать перемещение товаров на всем протяжении цепочки поставок, что ведет к сокращению времени обработку, увеличению скорости доставки и уменьшению вероятности ошибок.
• Обеспечение точности и надежности информации (обеспечивает более точную и надежную информацию относительно месторасположения и статуса товаров). Это помогает предотвращать ошибки и потери, а также повышает точность прогнозирования спроса и планирования производства.

Список литературы:

1. Аскероватамилла А., Ганбарова Сахиба И. Применение технология радиочастотной идентификации (rfid ) в современной системе образования // Colloquium-journal. − 2023. – С. 2−3.
2. Багиров А. И. RFID-технология автоматизации склада // Научный журнал. – 2020. − 2-4 стр.
3. Бельский В. С., Грибоедова Е. С., Царегородцев К. Д., Чичаева А. А. Безопасность Rfid-Систем // International Journal of Open Information Technologies. − 2021.
4. Боброва Е.И. Программное и техническое обеспечение проекта Библиотека нового поколения творческого вуза в кемеровском государственном институте культуры // Библиосфера. − 2023. – С. 3−7.
5. Брагин Д. С., Поспелова И. В., Черепанова И. В., Серебрякова В. Н Радиочастотные технологии локального позиционирования в здравоохранении // Известия высших учебных заведений России. − Радиоэлектроника. − 2020. – С. 3−9.
6. Бутрина А.В., Товстоношенко В.Н. Использование RFID-технологии на складе временного хранения // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. − 2015. – С. 1–2.
7. Гудин М., Зайцев В. Технология rfid: реалии и перспективы // Компоненты и Технологии. – 2003. – С. 1−2.
8. Карякин А.Т., Жантуева А.В. Особенности использования в складской логистике RFID-технологий // Московский экономический журнал. − 2021. – С. 4−6.
9. Куликов М. М., Комиссарова М. А., Назарова И. А. Перспективы использования rfid-технологий в России // Вестник Ростовского государственного экономического университета (РИНХ). – 2022. – С. 3−7.
10. Минуллина Л.А. Сложности внедрения системы RFID в розничной торговле // Проблемы науки. – 2019. – С. 2–3.
11. Мочалин С. М., Шамис В. А. Управление товарными запасами посредством внедрения автоматизированной системы учета // Конспект. – 2016. – С. 4−5.
12. Новиков В.А., Опришко К. И. Разработка системы хранения и передачи медицинских данных на основе RFID технологии // Биомедицинская инженерия и электроника. − 2017. – С. 1−2.
13. Попов А.В. Контроль доступа в автомобиль с использованием Rfid-Меток // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. − 2021. – С. 2−3.
14. Потапова К.А. Идентификация данных с помощью RFID-Меток // Вестник науки. − 2023. – С. 4−6.
15. Путилина М.В «RFID-технологии в продвижении» // Проблемы современной экономики. − Новосибирск, 2014. – С. 1−4.
16. Чекалин Е., Пантелеева Т.А. Использование Rfid-Систем В Торговых Организациях // Экономика и социум. − 2016. – С. 3−4.
17. Шопабаева А.Р., Хименко С.В., Тулегенова А.Р. Перспективы применения RFID-системы в фармацевтической отрасли // Вестник Казахского Национального медицинского университета. − 2013. – С. 1−2.