RFID和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng):如何協(xié)同工作?
推動(dòng)全球工業(yè)環(huán)境中物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)增長(zhǎng)的一個(gè)因素是射頻識(shí)別(RFID)和其他傳感器技術(shù)的發(fā)展。盡管射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)已經(jīng)存在了數(shù)十年,但由于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)和第四次工業(yè)革命,近年來(lái)它又找到了新的形式。
就其核心而言,RFID通過(guò)幫助跟蹤庫(kù)存、提高效率和增強(qiáng)一系列行業(yè)的服務(wù),在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中找到了新的應(yīng)用機(jī)會(huì)。然而,隨著制造商越來(lái)越多地在其工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行中利用RFID,這些系統(tǒng)將如何協(xié)同工作?并且,RFID在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中能夠提供什么輸入?
什么是RFID?它是如何工作的?
從根本上講,RFID是使用無(wú)線電波來(lái)傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。系統(tǒng)中有三個(gè)主要組件可幫助實(shí)現(xiàn)此目的:標(biāo)簽,天線和讀取器。
RFID標(biāo)簽是一種小型跟蹤系統(tǒng),可通過(guò)天線和微芯片發(fā)送和接收信息。標(biāo)簽允許用戶(hù)自動(dòng)識(shí)別和跟蹤庫(kù)存和其他資產(chǎn)。它們可以是電池供電的,也可以是無(wú)源的,但在工業(yè)環(huán)境中,它們往往是無(wú)源的。這意味著它們沒(méi)有電源,而是由射頻識(shí)別讀取器傳輸?shù)碾姶拍芰抗╇姟?/p>
在標(biāo)簽和讀取器之間工作的是RFID天線。RFID天線通常與RFID讀取器集成在一起,為標(biāo)簽提供能量,并在兩個(gè)組件之間共享數(shù)據(jù)。
RFID讀取器實(shí)際上是整個(gè)系統(tǒng)的大腦。讀取器接收由標(biāo)簽產(chǎn)生的無(wú)線電信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息,然后,再將這些信息發(fā)送到云平臺(tái)進(jìn)行進(jìn)一步處理。
RFID的目的是什么?
RFID最初是在第二次世界大戰(zhàn)期間開(kāi)發(fā)的,用于識(shí)別友軍飛機(jī)。從那時(shí)起,它走過(guò)了漫長(zhǎng)的發(fā)展道路,現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。在工業(yè)環(huán)境中,RFID系統(tǒng)的目的通常是監(jiān)測(cè)和跟蹤不同資產(chǎn)。
例如,RFID標(biāo)簽可以附著在倉(cāng)庫(kù)中的商品上,使員工能夠通過(guò)手持讀取器自動(dòng)進(jìn)行盤(pán)點(diǎn),并將數(shù)據(jù)發(fā)送到公司的數(shù)據(jù)庫(kù)中。除了庫(kù)存管理和資產(chǎn)跟蹤外,RFID技術(shù)還可用于:
- 人員跟蹤
- 禁區(qū)管制
- 身份標(biāo)記
- 供應(yīng)鏈管理
- 防偽(例如在制藥業(yè)或卷煙分銷(xiāo)中)

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng):RFID應(yīng)用的熱點(diǎn)
工業(yè)領(lǐng)域是供應(yīng)鏈噩夢(mèng)的溫床。主要的物流效率低下通??勺匪莸街圃焐虒?duì)其敏感貨物的位置及其狀況缺乏足夠了解。RFID和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)共同提供了對(duì)此類(lèi)重要數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)訪問(wèn),并消除了許多此類(lèi)問(wèn)題的根本原因。
通過(guò)與產(chǎn)品、倉(cāng)庫(kù)貨架和車(chē)輛相連的RFID標(biāo)簽網(wǎng)絡(luò),工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)軟件能夠跟蹤敏感商品的狀況。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)為RFID和傳感器技術(shù)生成的所有數(shù)據(jù)提供存儲(chǔ)和分析功能,然后,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)通過(guò)分析算法對(duì)它們進(jìn)行運(yùn)行以可視化結(jié)果。根據(jù)平臺(tái)的參數(shù),這些結(jié)果可以通過(guò)儀表板、報(bào)表、實(shí)時(shí)產(chǎn)品位置圖等來(lái)表示。
此外,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案通常使用網(wǎng)絡(luò)或移動(dòng)應(yīng)用程序來(lái)簡(jiǎn)化與用戶(hù)的通信,例如,如果倉(cāng)庫(kù)中的溫度接近臨界閾值,這些應(yīng)用程序?qū)⒘⒓刺嵝褑T工注意該問(wèn)題。
RFID(無(wú)線射頻識(shí)別)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)可以非常有效地協(xié)同工作,以提高生產(chǎn)效率,降低運(yùn)營(yíng)成本,并增強(qiáng)對(duì)供應(yīng)鏈和資產(chǎn)管理的可見(jiàn)性。以下是它們協(xié)同工作的方式:
- 數(shù)據(jù)收集:RFID標(biāo)簽可以附著在各種物品上,如原材料、半成品、成品、設(shè)備、工具等。這些標(biāo)簽可以存儲(chǔ)和傳輸關(guān)于這些物品的各種信息,如唯一標(biāo)識(shí)符、位置、狀態(tài)等。當(dāng)這些帶有RFID標(biāo)簽的物品通過(guò)RFID讀取器的范圍時(shí),讀取器可以自動(dòng)收集這些信息,并將其傳輸?shù)焦I(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。
- 實(shí)時(shí)監(jiān)控:通過(guò)RFID技術(shù),工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)線上的物品流動(dòng),了解原材料、半成品和成品的庫(kù)存情況,以及設(shè)備和工具的使用情況。這種實(shí)時(shí)監(jiān)控有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題,如物料短缺、設(shè)備故障等,并觸發(fā)相應(yīng)的預(yù)警和響應(yīng)機(jī)制。
- 追溯與可視化:RFID技術(shù)可以幫助工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和過(guò)程的追溯。通過(guò)收集和分析RFID數(shù)據(jù),平臺(tái)可以追蹤產(chǎn)品的生產(chǎn)歷史、運(yùn)輸路徑和最終去向,以及生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵事件和參數(shù)。這種追溯能力有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量和安全性,并增強(qiáng)對(duì)供應(yīng)鏈的可見(jiàn)性。
- 自動(dòng)化與優(yōu)化:通過(guò)將RFID數(shù)據(jù)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的其他數(shù)據(jù)源(如傳感器數(shù)據(jù)、生產(chǎn)計(jì)劃等)相結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化和優(yōu)化。例如,當(dāng)RFID讀取器檢測(cè)到某個(gè)原材料的庫(kù)存低于預(yù)設(shè)閾值時(shí),工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)可以自動(dòng)觸發(fā)采購(gòu)訂單或調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃,以確保生產(chǎn)線的連續(xù)運(yùn)行。
- 資產(chǎn)管理與維護(hù):RFID技術(shù)還可以幫助工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備和工具等資產(chǎn)的更有效管理和維護(hù)。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控這些資產(chǎn)的使用情況和位置,平臺(tái)可以預(yù)測(cè)其維護(hù)需求,并優(yōu)化維護(hù)計(jì)劃和資源分配。這有助于降低維護(hù)成本,提高設(shè)備利用率,并延長(zhǎng)資產(chǎn)壽命。
追蹤的終極手段
有了RFID和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案,庫(kù)存專(zhuān)員可以深入查看任何參數(shù),以獲得現(xiàn)有資產(chǎn)的完整視圖。例如,他們可以了解到,在3000個(gè)包裝箱中,有800個(gè)將在30天后到期。當(dāng)庫(kù)存專(zhuān)員收到下一個(gè)訂單時(shí),他們可以輕松地找出最接近到期??日期的包裝箱,并先發(fā)貨。
為了理解這一點(diǎn),請(qǐng)考慮以下示例:如何在乳品行業(yè)環(huán)境中應(yīng)用RFID和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng):
案例:優(yōu)化冷鏈運(yùn)營(yíng)
假設(shè)一家奶酪制造商生產(chǎn)出一批新的切達(dá)奶酪產(chǎn)品,并且每箱切達(dá)奶酪都有RFID標(biāo)簽。RFID標(biāo)簽保存了所附著包裝箱的所有相關(guān)數(shù)據(jù)(例如生產(chǎn)日期、倉(cāng)庫(kù)位置等),并將此數(shù)據(jù)保存到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云數(shù)據(jù)庫(kù)中。
當(dāng)制造商收到一個(gè)2000箱奶酪的訂單時(shí),庫(kù)存專(zhuān)員可以利用RFID和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng):
- 追蹤產(chǎn)品歷程,為零售商和客戶(hù)提供該產(chǎn)品唯一的準(zhǔn)確信息
- 檢查是否有足夠的存貨
- 確定哪些貨物需要優(yōu)先發(fā)送(根據(jù)有效期)
- 立即在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)找到所需的貨物
- 迅速處理生產(chǎn)或物流過(guò)程中的問(wèn)題
RFID(無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù))在冷鏈運(yùn)營(yíng)中起到了重要的作用,其優(yōu)化效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
- 實(shí)時(shí)監(jiān)控與追溯:通過(guò)RFID技術(shù),可以對(duì)冷鏈物流過(guò)程中的溫度、濕度等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)環(huán)境參數(shù)超出預(yù)設(shè)范圍時(shí),系統(tǒng)能夠自動(dòng)發(fā)出警報(bào),以便及時(shí)采取措施,從而確保產(chǎn)品質(zhì)量。此外,RFID技術(shù)還可以對(duì)冷鏈物品的生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷(xiāo)售等全過(guò)程進(jìn)行追溯,有助于分清權(quán)責(zé),減少不必要的經(jīng)濟(jì)糾紛。
- 提高物流效率:RFID技術(shù)可以自動(dòng)、快速地識(shí)別并跟蹤貨物,減少人工操作的錯(cuò)誤和延誤。在冷鏈物流中,RFID技術(shù)可以應(yīng)用于倉(cāng)庫(kù)管理、運(yùn)輸管理、訂單管理等環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)貨物的快速入庫(kù)、出庫(kù)和盤(pán)點(diǎn),提高物流效率。
- 降低運(yùn)營(yíng)成本:RFID技術(shù)可以減少對(duì)人工的依賴(lài),降低勞動(dòng)力成本。同時(shí),通過(guò)優(yōu)化物流過(guò)程,可以減少庫(kù)存積壓和浪費(fèi),降低運(yùn)營(yíng)成本。
- 提升客戶(hù)滿(mǎn)意度:通過(guò)RFID技術(shù),企業(yè)可以為客戶(hù)提供更加準(zhǔn)確、及時(shí)的物流信息服務(wù),如貨物位置查詢(xún)、預(yù)計(jì)到達(dá)時(shí)間等。這有助于提升客戶(hù)滿(mǎn)意度,增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
因此,倉(cāng)庫(kù)專(zhuān)員可以輕松找到并搬運(yùn)必要的貨物。在發(fā)貨區(qū)的出口處,RFID讀取器將掃描附著在包裝上的標(biāo)簽,以確保裝運(yùn)的貨物是正確的。隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案和訂單管理系統(tǒng)的集成,在掃描時(shí)會(huì)自動(dòng)記錄發(fā)貨情況,并記錄下來(lái),以幫助將來(lái)進(jìn)行產(chǎn)量估算。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與RFID和傳感器技術(shù)的發(fā)展是一致的。這些系統(tǒng)可以讓用戶(hù)以前所未有的方式訪問(wèn)實(shí)時(shí)信息,從而為分發(fā)的每個(gè)階段帶來(lái)深刻見(jiàn)解。
責(zé)任編輯:趙寧寧 來(lái)源: 物聯(lián)之家網(wǎng)
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