wersja mobilna
Online: 409 Czwartek, 2016.09.29

Biznes

RFID - optymistyczne prognozy oraz problemy z wdrożeniem

środa, 12 września 2007 14:13

Układy RFID mogą być małe jak ziarenka piasku, jednak zakres ich zastosowań stale się zwiększa. Umożliwiają dokładną lokalizację i kontrolę liczebności artykułów oraz żywego inwentarza, ułatwiają zarządzanie łańcuchem dostaw, monitoring ruchu samochodowego oraz pomagają firmom farmaceutycznym zwalczać podrabiane leki.

RFID montowane są w ubraniach, paszportach, banknotach, a nawet w ciele człowieka. Na razie są to głównie projekty próbne i o ograniczonym zasięgu, ale pozytywne wyniki tych testów zachęcają do inwestowania w tę technologię.

Mimo dużego potencjału i obiecujących zastosowań biznesowych, RFID jest jednak obecnie technologią niszową, blokowaną przez trudności z przesyłem danych oraz stosunkowo wysokie koszty. Analitycy są jednak zgodni, że obniżenie cen tych układów może znacznie zwiększyć możliwości ich zastosowania. RFID może nie wyprze całkowicie kodów kreskowych, jednak przez najbliższe lata będziemy świadkami koegzystencji tych dwóch rozwiązań.

Prognozy

Powołując się na analizy firmy IDTechEx, wraz z początkiem 2007 roku na świecie sprzedano łącznie 3,752mld znaczników RFID. Około 27% z nich sprzedano w 2006 roku, natomiast 19% w roku 2005. Według wyliczeń IDTechEX, rynek systemów identyfikacji w postaci pojedynczych produktów wzrośnie ze 160mln dol. w 2006 roku do 13mld dol. w roku 2016. Raport ten stwierdza także, iż do roku 2016, 550 miliardów urządzeń może obsługiwać technologię RFID. Inną analizę przedstawia grupa Frost & Sullivan. Rynek wytwarzania oraz logistyki związanej z RFID w Stanach Zjednoczonych ma wzrosnąć z 74,8mln dol. w 2005 roku do 261,8mln w roku 2012. Oznacza to niemal 20-procentowy wzrost w skali roku przez najbliższe 5 lat. Mniej optymistycznie przedstawia się analiza sporządzona przez ABI Research. Firma ta obniżyła o 15% prognozy na rok 2007 dotyczące rynku software oraz usług RFID, do wartości ok. 3,1mld dol. ABI Research tłumaczy to jednak kierunkiem rozwoju tej technologii, a nie zastojem w branży. Roczny wzrost rynku w Unii Europejskiej w latach 2004-2010 powinien kształtować się na poziomie 47%, wg prognoz Komisji Europejskiej. Jeśli Europa nie podejmie odpowiednich działań w celu popularyzacji RFID, jej rynek w 2010 r. będzie stanowił mniej niż 30% rynku globalnego. Według analityków, sprzedaż znaczników RFID na poziomie 1,02mld w 2006 roku jest jednak sporym zawodem dla tych, którzy przewidywali znaczny wzrost obrotów. Jest wiele przyczyn tak rozbieżnych prognoz, jednak optymistyczny wariant rozwoju wydaje się nawet możliwy do zrealizowania.

Czynniki

Ważnym czynnikiem popularyzującym RFID wydaje się przyjęcie wspólnego standardu technologicznego, większej konsolidacji wśród producentów oraz wprowadzenie większej liczby współpracujących ze sobą rozwiązań. Ratyfikowany w 2006 roku standard EPSIC był ważnym wydarzeniem dla branży RFID. Oddał on w ręce producentów zbiór zasad oraz metod do archiwizacji i przetwarzania danych zebranych przez układy RFID. Definiuje on interfejs wspomagający odczyt, zapis oraz kasowanie etykiet RFID oraz zawiera wykaz komend koniecznych do przeprowadzenia tych operacji. Przyspieszyło to rozwój metod planowania oraz implementacji rozwiązań RFID. Wśród firm uczestniczących w projekcie znalazły się m.in. Auto_ID Labs, IBM, NEC, Oracle, Samsunga czy Systemsa. Większa współpraca producentów oraz dostawców usług z branży RFID prowadzi do opracowania bardziej wydajnych, lepiej zarządzanych rozwiązań. Większy stopień standaryzacji pozwoli wprowadzić na rynek większą liczbę urządzeń mogących się ze sobą komunikować. Możliwy jest scenariusz „ekosystemu RFID”, gdzie elementy od poszczególnych producentów mogłyby wnosić wkład w funkcjonowanie wspólnego zestawu produktów i usług. Prowadzi to do większej wszechstronności tej technologii, pozwalając dostosować system do potrzeb przedsiębiorstwa.

Nie bez znaczenia jest także koszt zastosowania tej technologii, szczególnie w odniesieniu do ceny produktów, które chcemy oznaczyć. Większość analityków jest jednak zgodna, że wraz ze wzrostem popularności znaczników RFID, będzie maleć koszt ich użycia. Aktualnie, cena taga waha się w granicach od 10 do 17 centów w przypadku sprzedaży hurtowej. Mimo tendencji malejącej, ceny te sprawiają, iż zastosowanie RFID nadal opłacalne jest głównie w przypadku dużych placówek detalicznych lub produkcyjnych. Według analityków, cena na poziomie 5 centów za sztukę gwarantowałaby szersze wejście tej technologii do rozwiązań biznesowych.

Tabela 1. Porównanie cech znaczników RFID i kodów kreskowych
CechaKod kreskowyRFIDZysk z użycia RFID
Konieczność bliskości czytnika i kodu.WymaganeNiewymaganeŁatwiejsze operowanie narzędziami skanującymi, brak konieczności bezpośredniego kontaktu z etykietą
Liczba kodów, które można jednorazowo skanować.JedenWieleŁatwość skanowania dużych dostaw
Automatyzacja i dokładnośćBłędy związane z odczytaniem kodów, błędy ludzkieW pełni zautomatyzowane, wysoka dokładnośćBezbłędne liczenie towaru
IdentyfikacjaTylko całe serie towaruMożliwość identyfikacji na poziomie przedmiotuLokalizacja na poziomie pojedynczego przedmiotu.
Zapisane daneLimitowana do paru bitów koduDo kilku KB danych w jednym znacznikuDostęp do danych w czasie rzeczywistym z dowolnej lokacji, możliwość aktualizowania danych
Kwestia sprawności

Kolejnym czynnikiem jest wzrost zaufania do bezpieczeństwa i niezawodności RFID. Jest to wciąż nowa technologia, jednak firmy działające w branży zbierają coraz większe doświadczenie w projektowaniu i implementacji udanych rozwiązań. Prowadzi to do zwiększenia ich funkcjonalności, efektywności oraz bezpieczeństwa, przy jednoczesnym zmniejszeniu kosztów. Według ankiety zleconej przez Frost & Sullivan, największe zainteresowanie RFID przejawia się w branży motoryzacyjnej, gdzie 59% ankietowanych firm zamierza wprowadzić tego typu rozwiązania w 2007 roku. Zarówno dla producentów urządzeń konsumenckich, jak i działających w branży transportu i logistyki, było to 58%.

Mimo zdominowania rynku RFID przez rozwiązania na zamówienie, dobrą prognozą na przyszłość jest wprowadzenie na rynek coraz większej liczby produktów dostępnych dla klienta masowego. Zastosowanie tego typu dotyczy dziś tylko kosztownej aparatury lub szczególnie ważnych przedmiotów codziennego użytku, takich jak np. karty kredytowe. Opłacalność tego rozwiązania zależy więc od sposobu, w jaki wykorzystają je firmy. Bezdotykowe karty oparte na technologii RFID okazały się dużym sukcesem, stanowiąc obecnie duży procent rynku. W 2007 roku rząd Chin planuje wprowadzenie dowodów osobistych wyposażonych w RFID. Jest to obecnie największy projekt RFID na świecie, wyceniany na 6mld dol. Podobne plany przejawia rząd Wielkiej Brytanii. Inwestycja ta wyceniana jest na 15mld dol. Duży wzrost odnotowano także w dziedzinie kart płatniczych, szczególnie w USA, gdzie przewiduje się dostosowanie kart VISA, MasterCard, American Express oraz JCB do standardów RFID. Jak podaje IDTechEx, wraz z bezdotykowymi biletami oraz aparatami telefonicznymi, rynek kart płatniczych wyposażonych w RFID wyniesie ponad 3mld dol. w 2008 roku. Tego typu inwestycje mają znaczny wpływ na kształtowanie się rynku RFID. Powoduje to, że prawdopodobnie w 2007 roku ten segment będzie stanowił ponad 60% rynku, włączając w to sprzęt, usługi oraz infrastrukturę. Zanim jednak RFID trafi do produktów masowych, w 2007 roku można spodziewać się wprowadzenia na rynek urządzeń elektronicznych z wyższej półki oraz środków farmaceutycznych wyposażonych w tę technologię.

Tabela 2. Rynek RFID w 2006r. według zastosowań (źródło: IDTechEx RFID Forecasts, Players and Opportunities 2007-2017)
BranżaLiczba znaczników sprzedana w 2006 roku (w milionach)Obroty (mln dol.)
Farmaceutyczna153,5
Opieka zdrowotna105,1
Odzież5010
Produkty konsumenckie102,5
Opony0,10,1
Usługi pocztowe0,50,3
Książki5017,3
Przemysłowe narzędzia, części maszyn104
Archiwizacja82,6
Militaria10200
Palety20034
Smart cards, karty płatnicze, kart RFID350770
Smart Tickets/banknoty/tajne dokumenty6513
Bagaż lotniczy255
Transport1010
Zwierzęta70140
Pojazdy2,523,8
Ludzie0,59,5
Paszporty25100
Inne111133,1
Łącznie:1022,61484
Branża detaliczna

Powszechnie stosowaną strategią jest wdrażanie pilotażowych rozwiązań RFID tylko na określonym obszarze i ograniczonej liczbie produktów. W 2006 roku wiele firm pracujących nad szerszym zastosowaniem RFID było zaangażowanych w tego typu działalność. Programy testowe umożliwiają lepsze poznanie specyfiki technologii, czynników wpływających na powodzenie przedsięwzięcia oraz sposobów optymalizacji projektu pod względem ekonomicznym. Przewiduje się, że wiele z tych projektów znajdzie kontynuację w pełni komercyjnych rozwiązaniach stosowanych na szerszą skalę. Większa standaryzacja oraz coraz sprawniejsze systemy RFID powodują, że więcej firm widzi w tej technologii sposób na oszczędność czasu oraz obniżenie nakładów na logistykę, analizę danych, obsługę klienta oraz szkolenia pracowników. Branża RFID przeszła już fazę walidacji. Następnym krokiem będzie znalezienie skutecznych sposobów na implementację tych rozwiązań w zastosowaniach biznesowych, pozwalając usprawnić obsługę klienta oraz ułatwić inwentaryzację towaru. Mimo trudnych początków oraz niezadowalających wyników finansowych w 2006r., analizy IDTechEx wskazują, iż rynek RFID związany z paletami oraz opakowaniami może wzrosnąć do 420mln sztuk w 2007 roku i do ponad miliarda w roku 2009.

Omawianą strategię przyjęła firma New Balance, która uruchomiła swój projekt pilotażowy w połowie 2006 roku, uzyskując 100-procentowy poziom odczytu. Oznacza to, że system był w stanie bezbłędnie zlokalizować wszystkie produkty znajdujące się na terenie sklepu oraz w magazynie. Według przedstawicieli firmy, następnym krokiem ma być uruchomienie systemu w przynajmniej jednym sklepie firmy. Innym przykładem jest sieć sklepów Marks & Spencer, która planuje włączyć do systemu RFID 120 swoich oddziałów w 2007 roku. Dalsze plany firmy zakładają oznaczenie wszystkich 350mln produktów znajdujących się w sprzedaży.

Doświadczenia innej sieci sklepów detalicznych, amerykańskiego Best Buy, wskazują, że zastosowanie RFID pozwala znacznie usprawnić poprawne rozmieszczenie towaru na półkach. Pilotażowy projekt w przypadku tej firmy dotyczył gier wideo oraz płyt CD i DVD. System był w stanie sporządzić listę wszystkich produktów znajdujących się w błędnym miejscu czy też wskazać tytuły będące na wyczerpaniu. Zmniejsza to ryzyko wystąpienia braku towarów. Ponieważ łatwiej jest utrzymać prawidłowy rozstaw produktów, większa część pracowników może być zaangażowana w bezpośrednią pomoc klientom. Według przedstawicieli firmy, w sklepach gdzie zastosowano tę technologię obroty wzrosły o 18,7%, a liczba sprzedanych produktów zwiększyła się o 14,1%.

Obok Departamentu Obrony USA, sieć Wal-Mart jest uważana za światowego lidera w szerokiej implementacji RFID. Mimo ambitnych planów i wprowadzenia wymogu użycia RFID dla swoich największych dostawców, tylko 600, czyli ok. 3% zaopatrzeniowców współpracujących z Wal-Mart, korzysta z tej technologii. Dla wielu małych dostawców użycie tego typu znaczników było ekonomicznie nieuzasadnione. Dostawcy korzystający z RFID to głównie duże koncerny, takie jak np. Procter & Gamble. Tak małe przyjęcie tej technologii zmusiło Wal-Mart do przeskalowania swoich planów co do zastosowania RFID w centrach dystrybucyjnych. Firmie nie udało się wywiązać z planów zainstalowania technologii RFID w 12 z 137 jednostkach tego typu do końca 2006 roku. Ponieważ większa część dostaw jest nadal oznakowana tradycyjnymi kodami kreskowymi, firma skupiła się na korzyściach płynących z użycia RFID wewnątrz hali sklepu. Umożliwia to lepszą współprace z producentami wyposażającymi swoje produkty w znaczniki RFID, w celu koordynacji dostaw i organizowania promocji. Według zapowiedzi firmy, w połowie tego roku ok. 1000 sklepów będzie obsługiwało RFID. Do końca roku ta liczba ma wzrosnąć do 2000.

Zyska również przemysł

Także sektor przemysłowy może zyskać na wykorzystaniu RFID. W przeciągu ostatnich lat zauważono wzrost zainteresowania tym rozwiązaniem w branży półprzewodników, paliwowej, chemicznej, materiałów budowlanych i samochodowej. Wśród wielu zastosowań najpopularniejszym wydaję się wykrywanie błędów oraz kontrola procesu. Analiza przeprowadzona przez firmę Frost & Sullivan przewiduje, że rynek przemysłowych aplikacji RFID będzie zwiększał się w skali 13,3% rocznie od 2005 do 2012 roku.

Producenci z branży samochodowej powoli dostrzegają możliwości usprawnienia przepływu informacji oraz poprawy efektywności pracy hali produkcyjnej poprzez wykorzystanie RFID. Mimo że jest to obiecująca technologia, minie prawdopodobnie parę lat zanim tagi staną się standardowym elementem łańcucha dostaw. Żaden z wielkich producentów nie ujawnił planów szerszego zastosowania RFID w procesie produkcyjnym. Elementy te nie są jeszcze powszechnie wykorzystywane głównie z powodu swojej ceny. Używa się ich jednak do śledzenia wartościowych elementów oraz wyposażenia hali. Według ankiety przeprowadzonej przez AMR Research, mimo iż 75% respondentów z branży motoryzacyjnej skarży się na problemy ze skutecznym zarządzaniem łańcuchem dostaw, aż 41% nie planuje wykorzystania technologii RFID. Pomimo to, AMR Research typuje 2010 jako rok, w którym RFID wejdzie szerzej w łańcuch dostaw branży motoryzacyjnej.

Wyjątkiem jest Nissan, który zamierza wykorzystać układy firmy WhereNet w swojej fabryce w stanie Missisipi w USA. Jednostka ta zajmuje się produkcją modeli Sedan Altima, Infiniti SUV oraz minivanów Quest. Samochody zjeżdżające z taśmy produkcyjnej otrzymają identyfikator radiowy zawierający informacje na temat przeprowadzonych testów, napraw, inspekcji oraz miejsca gdzie mają być dostarczone. Znaczniki RFID będą usuwane przed przekazaniem modelu do dealera. Także ciężarówki dostarczające części oraz wyposażenie będą wyposażone w nadajniki zawierające informację m.in. o zawartości czy czasie dotarcia do fabryki. Znaczniki te są zasilane własną i mogą być odczytane z czytnika znajdującego się w odległości kilkuset metrów. Wszelkie dane będą bezprzewodowo dostarczane do aplikacji sterujących pracą oddziału. Pozwala to automatycznie powiadamiać pracowników o nowych obowiązkach, takich jak np. odebranie właśnie dostarczonego towaru.

Przykładem wprowadzenia RFID na mniejszą skale jest akcja przeprowadzona w General Motors. Koncern ten wykorzystuje aktywne elementy RFID do przechowywania informacji na temat procesu montażu samochodu. Zawierają one spis elementów, które powinny być wmontowane do danego modelu. Pasywne elementy wykorzystywane są natomiast do skojarzenia numeru identyfikacyjnego oraz stylu danego modelu z określoną dostawą. Jednakże większość procesu opiera się na tradycyjnych kodach kreskowych, których cena jest około dziesięciokrotnie niższa niż koszt RFID. Innym powodem tak znikomego wykorzystania są problemy techniczne, takie jak wpływ elementów elektronicznych, metali oraz chemikaliów wykorzystywanych w procesie na sygnał radiowy. Powoduje to błędy odczytu znaczników, zmniejszając poprawność działania systemu.

Gdzie użyć technologii RFID?

Technologia RFID przydatna jest wszędzie tam gdzie ważne są:

  • przejrzystość przepływu towarów w przedsiębiorstwie oraz łatwa ich lokalizacja
  • śledzenie drogich materiałów, części lub gotowych produktów
  • zmniejszenie groźby kradzieży produktów
  • podniesienie efektywności produkcji
  • tropienie podróbek
  • inwentaryzacja dużych partii materiału
Problemy

Brak obowiązującego standardu oraz trudności techniczne w implementacji nie są jedynymi problemami, z jakim zmaga się branża RFID. Elementy RFID są wciąż zbyt kosztowne, aby stosować je na szeroką skalę, a wiele firm nie potrafi poradzić sobie z ogromną ilością danych pozyskiwanych w wyniku zastosowania znaczników i przez to nie umie wykorzystać ich do realnych rozwiązań biznesowych.

Największym problemem nękającym rynek jest brak wykwalifikowanej kadry. Trzy czwarte respondentów ankiety CompTIA stwierdziło, że na rynku brakuje wystarczającej liczby pracowników przeszkolonych w tej dziedzinie, a 85% jest zdania, iż stanowi to główny czynnik blokujący rozwój tej technologii.

Firmy chcące odnieść rynkowy sukces zmuszone są więc do szkolenia swoich pracowników w tej dziedzinie. RFID stanowi nowe wyzwanie dla zespołów projektowych, ponieważ oprócz typowej wiedzy z zakresu IT, ważna jest znajomość zasad rządzących działaniem nadajników i odbiorników fal radiowych oraz sposobu zbierania i przechowywania danych tak, aby każde urządzenie w sieci mogło być rozpoznane. Inżynier projektujący tego typu urządzenie musi posiadać dokładną wiedzę na temat działania RFID oraz czynników decydujących o sukcesie przedsięwzięcia. Skuteczna działalność na tym rynku wymaga integracji trzech głównych składników RFID: skanerów, nadajników radiowych oraz metod archiwizacji danych. Każdy projekt wykorzystujący tę technologię jest inny i wymaga indywidualnego podejścia. Stosunkowo najprostsze wydaje się skanowanie znaczników RFID, jako że stanowi przejście ze skanowania kodów kreskowych do skanowania kodów radiowych. Aby sieć RFID działała poprawnie, należy uwzględnić jednak zachowanie się fal radiowych w określonym środowisku i ich wzajemne oddziaływanie na siebie. Każde kolejne urządzenie RFID zwiększa poziom skomplikowania sieci. Konieczne jest więc opracowanie skutecznego sposobu przesyłu informacji zebranej przez poszczególne odbiorniki pomiędzy odpowiednimi bazami danych. Wraz ze wzrostem liczby znaczników RFID, istniejące bazy danych będą rosnąć w bardzo szybkim tempie.

Ważnym zagadnieniem jest kwestia bezpieczeństwa danych przechowywanych w sieciach RFID. Źle skonfigurowane sieci są narażone na ataki hakerów, jednak zdaniem specjalistów, elementarna wiedza z zakresu bezpieczeństwa i ochrony tych sieci wystarcza do sprawnego ich ochronienia. Mimo tego, istnieje wiele wyzwań stojących przed RFID w kwestiach bezpieczeństwa danych.

Część firm rezygnuje z implementacji RFID w obawie przed wyciekiem danych osobistych ich klientów. Szczególnie odnosi się do sektora bankowego, gdzie wzrost popularności RFID może spowodować, że osoba niepowołana zdobędzie dostęp do systemu banku, w tym do danych klientów. Inną kwestią jest możliwość klonowania kart RFID. W przypadku niezabezpieczonej sieci, każda osoba wyposażona w odpowiedni czytnik może odczytać zgromadzone dane. Wyjściem w tej sytuacji jest szyfrowanie, ale powoduje ono wzrost kosztów i złożoności systemu.

Jacek Dębowski

 

World News 24h

środa, 28 września 2016 19:55

STMicroelectronics has extended its high-performance STM32F4 MCU series at the entry level, introducing new devices with more memory and extra features, as well as the first STM32F4 MCUs qualified to 125°C. The new STM32F412 and high-temperature STM32F410 MCUs give designers more choices within the economical Access Lines, which feature the 84MHz and 100MHz ARM Cortex-M4 cores and 128KB to 1MB Flash with up to 256KB RAM.

więcej na: www.st.com