チェーンの可視性: バーコード、RFID、NFC、BLEビーコン

長年にわたり、保管場所から配送先まで輸送される各荷物の可視性をサプライチェーンを通じて把握するために、さまざまな方法が採用されてきました。デジタルシステムの出現により、荷物の「手書きのスクリプト」は「バーコード」に進化し、バーコードリーダーを使用して出荷および受取地点で追跡できるようになりました。その後、無線周波数識別（RFID）と近距離無線通信（非対称) 技術により、視線 (バーコードに必要) が不要になり、より効率的に荷物をスキャンできるようになりました。RFID は、倉庫内や輸送中の荷物の非接触位置特定にも使用できます。しかし、なぜビーコンが RFID に取って代わっているのでしょうか。RFID ベースの技術ではビーコンでは実現できないことは何でしょうか。

これらの答えを見つけるために、サプライ チェーン可視化ソリューションの進化を振り返り、バーコード、RFID、BLE ビーコンなどの各テクノロジーとその機能と欠点を比較してみましょう。また、消費者分野で出現している新しいテクノロジーである NFC が、サプライ チェーンや物流の可視化の面でどのように機能するかについても見ていきます。

バーコードは、製品またはパッケージに貼り付けられるラベルで、そのパッケージまたは製品に関する特定の情報を表すデータを光学的に機械で読み取り可能な形で表現したものです。バーコードは 1 次元から 2 次元に進化し、最近では特定のオブジェクトを識別するために大量のデータを保存できる人気の QR コードに進化しました。バーコード テクノロジとその光学スキャナにより、サプライ チェーン マネージャは初めて、任意のハブからパッケージをスキャンし、ERP WMS や TMS などの中央リポジトリにデータをリンクできるようになりました。

バーコードの欠点:

時間と労力がかかる: バーコードの最初の大きなデメリットは、各パッケージをスキャンするのにかかる時間です。1 日に 5,000 個のパッケージを出荷し、倉庫で各パッケージをスキャンするのに 3 秒かかる場合、「スキャン」に 1 日あたり約 4 工数かかります。50,000 個のパッケージを処理する場合、40 人日、つまり年間約 14,600 人日かかります。

リアルタイムの位置情報を提供できない: バーコードの 2 つ目の大きな欠点は、荷物の山全体を再スキャンしなければ、荷物のグループから重要な荷物を簡単に見つけることができないことです。さらに、バーコードから荷物のリアルタイムの位置情報を取得することはできません。たとえば、倉庫に 5,000 個の荷物がある場合、在庫を監査するには一度に 1 個の荷物をスキャンする必要があります。荷物が輸送中の場合も同じです。

バーコードは荷物にデジタル ID を付与するのに役立ちますが、「視線」要件があるため、手間がかかることが判明しています。また、荷物の位置をリアルタイムで特定することもできません。このため、RFID 技術の実験が行われました。

RFID 技術では、電波で識別できる小さな回路を含むタグを使用します。ラベルは、保存できるデータ文字列の数と読み取り可能な距離に応じて、紙のラベルと同じくらい薄くすることも、キーホルダーと同じくらい薄くすることもできます。RFID タグは、パッシブ タグとアクティブ タグに大別されます。RFID タグの読み取りには、バーコードのように「視線」は「必要ありません」が、「読み取り距離」は RFID タグがアクティブかパッシブかによって異なります。RFID リーダーは固定式またはモバイル リーダーにすることができますが、携帯電話を使用してバーコードのように RFID タグを読み取ることはできません。

A: パッシブ無線周波数識別

パッシブ RFID は、リーダーから発せられた電波のエネルギーを捕捉し、それをリーダーに反射するタグ (バッテリーなし) を使用します。反射波がリーダーによって捕捉されると、ラベルとそのパラメータが識別されます。電波はブーメランのように反射されるため、リーダーが読み取ると、その強度は急速に減少し、読み取り範囲は通常 20 フィート未満になります。

パッシブ RFID タグは、必要な読み取り範囲が狭い倉庫の出入り口やチェックポイントで低価格のアイテムを追跡するためによく使用されます。

サプライチェーンの可視性に関するパッシブ RFID の欠点:

倉庫全体をカバーできない: 読み取り範囲が非常に狭いため、床の上を歩き、モバイル RFID リーダーで隅々までカバーする必要があります。固定リーダーを使用して倉庫全体をカバーする場合、多数のリーダーが必要になり、サービスとメンテナンスのコストが高くなります。

複雑な設定：携帯電話は RFIDリーダー、輸送中のタグを読み取るために、トラックに高価なインフラストラクチャを設置する必要があります。コンテナ内のすべてのパッケージを保護するには、読み取り範囲が依然として問題となります。倉庫であっても、インストールには多くの作業が必要です。特定のリーダー、ネットワーク接続、ルーターなどが必要です。

リアルタイムの位置情報を提供できません: リーダーには GPS および GSM の三角測量機能がありません。

b. アクティブ無線周波数識別

アクティブ RFID は、バッテリーを内蔵したタグを使用して情報を携帯電話などのリーダーに送信し、読み取り範囲を約 100 フィートまで拡大します。アクティブ RFID テクノロジは、倉庫、貨物ヤード、鉄道で高価な荷物や機器を監視するために使用されます。

読み取り範囲が広いため、限られた数のリーダーを使用してヤードや倉庫全体の荷物やデバイスを感知することで、パッシブ RFID ソリューションの欠点を克服できますが、その他の欠点がその拡張を妨げます。その欠点を見てみましょう。

サプライチェーンの可視性に関するアクティブ RFID の欠点:

独自の性質のため、拡張性がありません。独自のプロトコルのため、タグは指定された RFID リーダーとのみ通信します。アプリケーションには特定のリーダーとタグが必要であり、それらをオープンソース化することはできません。

緊急時には、携帯電話をカードリーダーとして使うことはできません。トラックや倉庫に常設のリーダーを設置するか、運転手がリーダーを携帯して責任を持って返却する必要があります。

高コスト: 製造されるラベルの数が限られているため (プロトコルが独自仕様であるため)、規模の経済はまだ実現されていません。このため、アクティブ RFID タグ 1 つあたりのコストは 1 ドル以上になり、1 回限りのタグを必要とするラスト マイル配送など、多くの使用例では実現できない可能性があります。

電力消費のため、リアルタイムの位置情報は利用できません。リーダーは、輸送中の荷物の位置をリアルタイムで特定するために、携帯電話接続と GPS チップセットを必要とします。つまり、輸送中の荷物をリアルタイムで監視する機能を構築したい場合、ソリューションは非常に多くの電力を消費することになります。

セットアップの複雑さ: リーダーのインストール、ネットワークの作成、配線には、セットアップとメンテナンスに多くの工数がかかる可能性があります。

その結果、RBI ベースのソリューションは、バーコードの「視線」スキャンと読み取り範囲には対応しているものの、倉庫内や輸送中の荷物のスケーラブルで統合された可視性を提供できていません。

ビーコンがこれらの欠点をどのように解決できるかを見てみましょう。また、BLEとRFIDを、物流やサプライチェーンの可視化アプリケーションでの使用が消費者の分野で大きな注目を集めている技術である近距離無線通信（NFC）と簡単に比較します。

ビーコン、Bluetooth タグ、または BLE タグは、アクティブ RFID タグに似ています。これらには、長い読み取り範囲を提供する内蔵バッテリーがあります。BLE と RFID の最もユニークな違いは、ビーコンがエネルギー効率の高い Bluetooth Low Power (BLE) テクノロジを使用していることです。BLE は、ほとんどの GSM チップセット (つまり、携帯電話) に存在する機能でもある、普遍的に利用可能なプロトコルです。そのため、BLE ビーコンは、コスト効率と拡張性の点で戦略的な利点があります。

ビーコンは、BLE 対応の GSM チップセットを使用する携帯電話またはホットスポット デバイスを使用して読み取ることができます。GSM デバイスはすでにネットワークに接続されているため、ネットワークを作成したり、ルーターや WiFi ゾーンをインストールしたりする必要はありません。

GSM デバイスの GPS チップを使用するか、携帯電話の三角測量を通じてリアルタイムの位置を取得できるため、荷物がトラックにあるかどうかだけでなく、トラックがどこにあるかもわかります。

読み取り範囲が広い: BLE テクノロジーの省エネ特性により、ビーコンの読み取り範囲はアクティブ RFID よりも広くなります。1 台の電話で大規模な倉庫内の複数のホット スポットをカバーしたり、荷物を積載するトラックの全長と全幅をカバーしたりできます。

低消費電力: ビーコンは、大量の情報 (温度、湿度、光などのセンサー データ) を、電力をあまり消費せずに効率的に送信できます。これも BLE プロトコルの特性によるものです。これにより、BLE タグまたはビーコンは、再充電せずに最大 3 年間使用できます。

コスト効率: 携帯電話の Bluetooth プロトコルが広く普及しているため、タグは大量生産され、規模の経済が実現しつつあります。ビーコンのコストはすでに非常に低いため、使用後は廃棄できます。

近距離無線通信 (NFC) は比較的新しい技術です。高周波 (HF RFID) と同じ帯域幅 (13.56 Mhz) で動作するため、RFID と近い関係にあります。NFC はアクティブまたはパッシブ RFID と同様に機能し、タグは単に放射された電波を反射するか、小型バッテリーを使用して NFC リーダーに電波をアクティブに放射します。

NFC カード リーダーは今日のスマートフォンでは一般的であり、ほとんどの Android および Windows フォンには NFC カード リーダーが付属していますが、このテクノロジの最大の欠点は読み取り距離が非常に短いことです (数センチメートル以内)。

実際、この技術は、スマートフォン間の情報共有、クレジットカード認証、スマートフォンベースの支払いなど、ユーザーのクレジットカードやスマートフォンをアクティブタグまたはパッシブタグの近くに置く必要がある、近接読み取りアプリケーションを可能にするために開発されました。販売時点情報管理 (POS)。

NFC はサプライチェーンの可視性の向上に効果的ですか?

あまり時間や労力をかけずに、大量の荷物を保管できる大きな倉庫を手に入れたいと考えているなら、それは当てはまりません。また、コンテナで出荷された荷物を監視したり、ラストマイルの配達を監視したりすることもできません。

パケットや商品を読み取るには近距離が必要なため、パッシブ RFID とほぼ同じですが、資産のニーズにより、読み取りエラー (またはゾーン内で読み取られる迷子資産) がパッシブ RFID に比べて最小限に抑えられる場合があります。リーダーに近づいて、個人的に読み取ります。