Visibilité de la chaîne : codes-barres, RFID, NFC, balises BLE

Au fil des ans, diverses méthodes ont été employées pour comprendre la visibilité de chaque colis tout au long de sa chaîne d'approvisionnement, pendant son transport de son lieu de stockage à sa destination de livraison. Avec l'avènement des systèmes numériques, les « scripts manuscrits » sur les colis ont évolué vers des « codes-barres » qui pouvaient être suivis aux points d'expédition et de réception à l'aide de lecteurs de codes-barres. Puis sont apparues l'identification par radiofréquence (RFID) et la communication en champ proche (Near Field Communication).NFC) qui élimine le besoin de visibilité directe (nécessaire pour les codes-barres) et offre un moyen plus efficace de scanner les colis. La RFID peut également être utilisée pour le positionnement sans contact des colis dans les entrepôts ou en transit. Mais pourquoi les balises remplacent-elles désormais la RFID ? Qu'est-ce que la technologie basée sur la RFID ne peut pas réaliser avec les balises ?

Pour trouver ces réponses, passons en revue l'évolution des solutions de visibilité de la chaîne d'approvisionnement et comparons chaque technologie, à savoir les codes-barres, la RFID, les balises BLE, ainsi que leurs caractéristiques et leurs inconvénients. Nous verrons également comment la NFC, une nouvelle technologie émergente dans le domaine de la consommation, se comporte en termes de visibilité de la chaîne d'approvisionnement ou de la logistique.

Un code-barres est une étiquette apposée sur un produit ou un emballage qui contient une représentation optiquement lisible par machine de données représentant certaines informations sur cet emballage ou ce produit. Les codes-barres sont passés d'un format unidimensionnel à un format bidimensionnel, et plus récemment au populaire code QR, qui peut stocker de grandes quantités de données pour identifier des objets spécifiques. La technologie des codes-barres et ses scanners optiques permettent pour la première fois aux responsables de la chaîne d'approvisionnement de scanner des emballages à partir de n'importe quel hub et de relier les données à un référentiel central, tel qu'un ERP WMS ou un TMS.

Inconvénients du code-barres :

Le premier inconvénient majeur des codes-barres est le temps nécessaire pour scanner chaque colis. Si vous expédiez 5 000 colis par jour et qu'il vous faut 3 secondes pour scanner chaque colis à l'entrepôt, vous passerez près de 4 heures de travail par jour à « scanner ». Si 50 000 colis étaient traités, cela prendrait 40 jours-homme, soit près de 14 600 jours-homme par an.

Incapacité à fournir une localisation en temps réel : Le deuxième inconvénient majeur des codes-barres est qu'il est difficile de retrouver facilement un colis clé dans un groupe de colis sans avoir à scanner à nouveau l'ensemble de la pile. De plus, vous ne pouvez pas obtenir la localisation en temps réel du colis grâce au code-barres. Par exemple, si votre entrepôt contient 5 000 colis, vous devez scanner un colis à la fois pour vérifier votre inventaire. Il en va de même lorsque votre colis est en transit.

Le codage à barres permet d'apporter une identité numérique aux colis, mais il s'avère fastidieux en raison des exigences de « visibilité directe ». De plus, il est impossible de localiser le colis en temps réel. C'est pourquoi des expériences avec la technologie RFID ont été menées.

La technologie RFID utilise des étiquettes contenant de minuscules circuits qui peuvent être identifiés par des ondes radio. L'étiquette peut être aussi fine qu'une étiquette en papier ou aussi fine qu'un porte-clés, selon le nombre de chaînes de données qu'elle peut stocker et la distance à laquelle elle peut être lue. Les étiquettes RFID sont grossièrement divisées en étiquettes passives et étiquettes actives. La lecture d'une étiquette RFID « ne nécessite pas » de « ligne de vue » comme un code-barres, mais la « distance de lecture » dépend du fait que l'étiquette RFID est active ou passive. Les lecteurs RFID peuvent être fixes ou mobiles, mais votre téléphone ne peut pas être utilisé pour lire les étiquettes RFID comme les codes-barres.

A : Identification passive par radiofréquence

La RFID passive utilise une étiquette (sans pile) qui capte l'énergie des ondes radio émises par le lecteur et les renvoie au lecteur. Une fois l'onde réfléchie captée par le lecteur, l'étiquette et ses paramètres sont identifiés. Comme l'onde radio est réfléchie comme un boomerang, lorsque le lecteur la lit, son intensité diminue rapidement, ce qui fait que la portée de lecture est généralement inférieure à 20 pieds.

Les étiquettes RFID passives sont souvent utilisées pour suivre les articles à faible coût aux portes des entrepôts et aux points de contrôle où la plage de lecture requise est plus petite.

Inconvénients de la RFID passive en termes de visibilité de la chaîne d’approvisionnement :

Impossible de couvrir l'entrepôt : la portée de lecture étant très réduite, vous devez marcher sur le sol et couvrir tous les recoins avec un lecteur RFID mobile. Si vous utilisez des lecteurs fixes pour couvrir l'ensemble de l'entrepôt, vous aurez besoin d'un grand nombre de lecteurs et vous devrez supporter des coûts de service et de maintenance élevés.

Configuration compliquée : Étant donné que votre téléphone ne peut pas servir de Lecteur RFID, il faut mettre en place une infrastructure coûteuse sur le camion pour lire les étiquettes en transit. La portée de lecture reste un problème pour sécuriser tous les colis dans le conteneur. Même dans un entrepôt, l'installation demande beaucoup de travail. Il faut un lecteur spécifique, une connexion réseau, un routeur, etc.

Impossible de fournir une localisation en temps réel : le lecteur ne dispose pas naturellement de capacités de triangulation GPS et GSM.

b. Identification active par radiofréquence

La technologie RFID active utilise une étiquette avec une batterie intégrée qui envoie ses informations à un lecteur comme un téléphone portable, ce qui étend la portée de lecture à environ 100 pieds. La technologie RFID active est utilisée pour surveiller les colis ou les équipements de grande valeur dans les entrepôts, les gares de marchandises et les chemins de fer.

La portée de lecture élevée permet au lecteur de surmonter les inconvénients des solutions RFID passives en utilisant un nombre limité de lecteurs pour détecter les colis et les appareils dans la cour ou l'entrepôt, mais d'autres inconvénients entravent son expansion. Voyons ce qu'ils sont !

Inconvénients de la RFID active en termes de visibilité de la chaîne d’approvisionnement :

Il n'est pas évolutif en raison de sa nature propriétaire : en raison du protocole propriétaire, l'étiquette communique uniquement avec son lecteur RFID désigné. Votre application nécessite des lecteurs et des étiquettes spécifiques et ne peut pas les rendre open source.

En cas d'urgence, un téléphone ne peut pas servir de lecteur de carte : vos camions et entrepôts doivent disposer de lecteurs permanents, ou les conducteurs doivent les emporter avec eux et les restituer de manière responsable.

Coût élevé : les économies d'échelle n'ont pas encore été réalisées en raison du nombre limité d'étiquettes fabriquées (en raison de la nature exclusive du protocole). Chaque étiquette RFID active coûte donc un dollar ou plus, ce qui peut ne pas être réalisable dans de nombreux cas d'utilisation, comme les livraisons du dernier kilomètre qui nécessitent des étiquettes à usage unique.

La localisation en temps réel n'est pas disponible en raison de la consommation d'énergie : le lecteur nécessite une connexion cellulaire et un chipset GPS pour localiser un colis en transit en temps réel. Cela signifie que si vous souhaitez mettre en place des capacités de surveillance en temps réel du transit, la solution deviendra très gourmande en énergie.

Complexité de l'installation : l'installation du lecteur, la création du réseau et le câblage signifient que l'installation et la maintenance peuvent prendre beaucoup d'heures de travail.

Par conséquent, les solutions basées sur RBI, tout en prenant en compte la plage de lecture et de numérisation « en visibilité directe » des codes-barres, ne parviennent toujours pas à fournir une visibilité évolutive et intégrée des colis se déplaçant dans les entrepôts et en transit.

Voyons comment les balises peuvent contribuer à remédier à ces lacunes ! Nous comparerons également brièvement le BLE et le RFID avec la communication en champ proche (NFC), une technologie dont l'utilisation dans les applications de logistique ou de visibilité de la chaîne d'approvisionnement a suscité beaucoup d'attention dans le secteur grand public.

Les balises, les étiquettes Bluetooth ou les étiquettes BLE sont similaires aux étiquettes RFID actives. Elles disposent d'une batterie intégrée qui offre une longue portée de lecture. La différence la plus unique entre BLE et RFID est que les balises utilisent la technologie Bluetooth Low Power (BLE) à faible consommation d'énergie. BLE est un protocole universellement disponible qui se trouve également être une fonctionnalité présente sur la plupart des chipsets GSM (c'est-à-dire votre téléphone), ce qui confère aux balises BLE un avantage stratégique en termes de rentabilité et d'évolutivité.

Vous pouvez lire la balise à l'aide d'un téléphone mobile ou de tout appareil de point d'accès utilisant un chipset GSM avec BLE. Étant donné que l'appareil GSM est déjà connecté au réseau, vous n'avez pas besoin de créer un réseau, d'installer un routeur ou une zone WiFi.

Vous pouvez obtenir une localisation en temps réel en utilisant des puces GPS dans des appareils GSM ou grâce à la triangulation cellulaire, afin de savoir non seulement si votre colis est dans le camion, mais également où se trouve le camion.

Portée de lecture élevée : les balises ont une portée de lecture supérieure à celle de la RFID active en raison des caractéristiques d'économie d'énergie de la technologie BLE. Vous pouvez couvrir plusieurs points chauds dans un grand entrepôt avec un seul téléphone, ou couvrir toute la longueur et la largeur d'un camion en train de charger des colis.

Consommation d’énergie réduite : les balises peuvent transmettre efficacement de grandes quantités d’informations (données de capteurs telles que la température, l’humidité, la lumière, etc.) sans consommer trop d’énergie – cela est également dû à la nature du protocole BLE. Cela permet aux balises ou étiquettes BLE de durer jusqu’à 3 ans sans avoir besoin d’être rechargées.

Rentabilité : grâce à l'omniprésence du protocole Bluetooth sur les téléphones portables, les balises sont produites en masse et sont sur le point de réaliser des économies d'échelle. Les balises coûtent déjà si peu qu'on peut les jeter après chaque utilisation.

La communication en champ proche, ou NFC, est une technologie relativement nouvelle. C'est un proche parent de la RFID car elle fonctionne à la même bande passante que la RFID haute fréquence ou HF, c'est-à-dire 13,56 MHz. La NFC fonctionne de manière similaire à la RFID active ou passive, où l'étiquette peut simplement réfléchir les ondes radio émises, ou utiliser une petite batterie pour émettre activement des ondes radio vers un lecteur NFC.

Les lecteurs de cartes NFC sont courants sur les smartphones d'aujourd'hui, la plupart des téléphones Android et Windows sont livrés avec des lecteurs de cartes NFC, mais le plus gros inconvénient de la technologie est sa distance de lecture extrêmement faible (seulement quelques centimètres).

En fait, la technologie a été développée pour permettre des applications de lecture rapprochée, telles que le partage d'informations entre smartphones, l'authentification par carte de crédit et les paiements par smartphone, où la carte de crédit ou le smartphone d'un utilisateur doit être à proximité d'une étiquette active ou passive. Point de vente (POS).

La NFC est-elle efficace pour améliorer la visibilité de la chaîne d’approvisionnement ?

Ce n'est pas le cas si vous espérez obtenir un grand entrepôt avec de nombreux colis sans y consacrer trop de temps ou d'heures de travail. Il ne peut pas non plus être utilisé pour surveiller les colis expédiés dans des conteneurs ou surveiller les livraisons du dernier kilomètre.

La lecture des paquets ou des marchandises nécessitant une grande proximité, elle est presque identique à la RFID passive, à ceci près que les erreurs de lecture (ou les biens errants lus dans une zone) sont parfois minimisées par rapport à la RFID passive en raison des besoins de l'actif. Rapprochez-vous de vos lecteurs.