Visibilidade da cadeia: códigos de barras, RFID, NFC, beacons BLE

Ao longo dos anos, vários métodos foram empregados para entender a visibilidade de cada pacote por meio de sua cadeia de suprimentos, à medida que ele é transportado de seu local de armazenamento para seu destino de entrega. Com o advento dos sistemas digitais, os “scripts manuscritos” nos pacotes evoluíram para “códigos de barras” que podiam ser rastreados em pontos de envio e recebimento usando leitores de código de barras. Então veio a identificação por radiofrequência (RFID) e a comunicação de campo próximo (NFC), que eliminou a necessidade de linha de visão (necessária para códigos de barras) e forneceu uma maneira mais eficiente de escanear pacotes. RFID também pode ser usado para posicionamento sem contato de pacotes em depósitos ou em trânsito. Mas por que os beacons agora estão substituindo o RFID? O que a tecnologia baseada em RFID não consegue alcançar com beacons?

Para encontrar essas respostas, vamos rever a evolução das soluções de visibilidade da cadeia de suprimentos e comparar cada tecnologia, a saber, códigos de barras, RFID, beacons BLE e seus recursos e desvantagens. Também veremos como o NFC, uma nova tecnologia emergente no espaço do consumidor, se sai em termos de visibilidade da cadeia de suprimentos ou logística.

Um código de barras é uma etiqueta afixada a um produto ou pacote que tem uma representação opticamente legível por máquina de dados que representam certas informações sobre aquele pacote ou produto. Os códigos de barras evoluíram de unidimensionais para bidimensionais e, mais recentemente, para o popular código QR, que pode armazenar grandes quantidades de dados para identificar objetos específicos. A tecnologia de código de barras e seus scanners ópticos permitem que os gerentes da cadeia de suprimentos pela primeira vez digitalizem pacotes de qualquer hub e vinculem dados a um repositório central, como ERP WMS ou TMS.

Desvantagens do código de barras:

Tempo e trabalho intensivos: A primeira grande desvantagem dos códigos de barras é o tempo que leva para escanear cada pacote. Se você envia 5.000 pacotes por dia e leva 3 segundos para escanear cada pacote no depósito, você gastará quase 4 horas-homem por dia em "escaneamento". Se 50.000 pacotes fossem processados, levaria 40 dias-homem ou quase 14.600 dias-homem por ano.

Incapacidade de fornecer localização em tempo real: A segunda grande desvantagem dos códigos de barras é que você não consegue encontrar facilmente um pacote-chave de um grupo de pacotes sem escanear novamente a pilha inteira. Além disso, você não consegue obter a localização em tempo real do pacote por meio do código de barras. Por exemplo, se seu depósito contém 5.000 pacotes, você precisa escanear um pacote por vez para auditar seu inventário. O mesmo se aplica quando seu pacote está em trânsito.

O código de barras ajuda a trazer identidade digital para os pacotes, mas provou ser trabalhoso devido aos requisitos de “linha de visão”. Além disso, eles não conseguem localizar o pacote em tempo real. Isso levou a experimentos com tecnologia RFID.

A tecnologia RFID usa etiquetas que contêm pequenos circuitos que podem ser identificados por ondas de rádio. A etiqueta pode ser tão fina quanto uma etiqueta de papel ou tão fina quanto um chaveiro, dependendo do número de sequências de dados que ela pode armazenar e da distância que ela pode ler. As etiquetas RFID são divididas em etiquetas passivas e etiquetas ativas. Ler uma etiqueta RFID "não requer" uma "linha de visão" como um código de barras, mas a "distância de leitura" depende se a etiqueta RFID é ativa ou passiva. Os leitores RFID podem ser fixos ou móveis, mas seu telefone não pode ser usado para ler etiquetas RFID como códigos de barras.

A: Identificação passiva por radiofrequência

O RFID passivo usa uma etiqueta (sem bateria) que captura energia das ondas de rádio emitidas pelo leitor e as reflete de volta para o leitor. Uma vez que a onda refletida é capturada pelo leitor, a etiqueta e seus parâmetros são identificados. Como a onda de rádio é refletida como um bumerangue, quando o leitor a lê, sua intensidade diminui rapidamente, tornando o alcance de leitura geralmente menor que 20 pés.

Etiquetas RFID passivas são frequentemente usadas para rastrear itens de baixo custo em portas de depósitos e pontos de verificação onde o alcance de leitura necessário é menor.

Desvantagens do RFID passivo em termos de visibilidade da cadeia de suprimentos:

Não é possível cobrir o depósito: Como seu alcance de leitura é muito pequeno, você precisa andar no chão e cobrir todos os cantos com um leitor RFID móvel. Se você usar leitores fixos para cobrir todo o depósito, precisará de um grande número de leitores e incorrerá em altos custos de serviço e manutenção.

Configuração complicada: como seu telefone não pode funcionar como um Leitor RFID, você precisa configurar uma infraestrutura cara no caminhão para ler as etiquetas em trânsito. O alcance da leitura continua sendo um problema para proteger todos os pacotes no contêiner. Mesmo em um depósito, dá muito trabalho instalar. Você precisa de um leitor específico, conexão de rede, roteador, etc.

Não é possível fornecer localização em tempo real: O leitor não possui recursos naturais de triangulação de GPS e GSM.

b. Identificação ativa por radiofrequência

RFID ativo usa uma etiqueta com uma bateria interna que envia suas informações para um leitor como um telefone celular, expandindo o alcance de leitura para cerca de 100 pés. A tecnologia RFID ativa é usada para monitorar pacotes ou equipamentos de alto valor em armazéns, pátios de carga e ferrovias.

O alto alcance de leitura permite que o leitor supere as desvantagens das soluções RFID passivas usando um número limitado de leitores para detectar pacotes e dispositivos em todo o pátio ou depósito, mas outras desvantagens impedem sua expansão. Vamos ver quais são!

Desvantagens do RFID ativo em termos de visibilidade da cadeia de suprimentos:

Não é escalável devido à sua natureza proprietária: devido ao protocolo proprietário, a tag se comunica apenas com seu leitor RFID designado. Seu aplicativo requer leitores e tags específicos e não pode torná-los de código aberto.

Em uma emergência, um telefone não pode funcionar como um leitor de cartão: seus caminhões e armazéns precisam ter leitores permanentes, ou os motoristas precisam carregá-los com eles e devolvê-los de forma responsável.

Alto custo: Economias de escala ainda não foram alcançadas devido ao número limitado de etiquetas fabricadas (devido à natureza proprietária do protocolo). Isso faz com que cada etiqueta RFID ativa custe um dólar ou mais, o que pode não ser viável para muitos casos de uso, como entregas de última milha que exigem etiquetas do tipo de uso único.

A localização em tempo real não está disponível devido ao consumo de energia: o leitor requer uma conexão celular e um chipset GPS para localizar um pacote em trânsito em tempo real. Isso significa que se você quiser construir capacidades de monitoramento em trânsito em tempo real, a solução se tornará muito faminta por energia.

Complexidade da configuração: a instalação do leitor, a criação da rede e a fiação significam que a configuração e a manutenção podem levar muitas horas de trabalho.

Como resultado, as soluções baseadas em RBI, embora abordem a varredura de “linha de visão” e o alcance de leitura de códigos de barras, ainda não conseguem fornecer visibilidade escalável e integrada de pacotes em movimento dentro de armazéns e em trânsito.

Vamos ver como os beacons podem ajudar a resolver essas deficiências! Também compararemos brevemente BLE e RFID com Near Field Communication (NFC), uma tecnologia cujo uso em aplicações de visibilidade de logística ou cadeia de suprimentos atraiu muita atenção no espaço do consumidor

Beacons, tags Bluetooth ou tags BLE são semelhantes a tags RFID ativas. Eles têm uma bateria interna que fornece um longo alcance de leitura. A diferença mais exclusiva entre BLE e RFID é que os beacons usam a tecnologia Bluetooth Low Power (BLE) de eficiência energética. BLE é um protocolo universalmente disponível que também é um recurso que existe na maioria dos chipsets GSM (ou seja, seu telefone), dando assim aos BLE Beacons uma vantagem estratégica em termos de custo-benefício e escalabilidade.

Você pode ler o beacon usando um telefone celular ou qualquer dispositivo hotspot que use um chipset GSM com BLE. Como o dispositivo GSM já está conectado à rede, você não precisa criar uma rede, instalar um roteador ou uma zona WiFi.

Você pode obter a localização em tempo real usando chips GPS em dispositivos GSM ou por triangulação celular, para saber não apenas se seu pacote está no caminhão, mas também onde o caminhão está.

Alto alcance de leitura: Beacons têm um alcance de leitura maior do que RFID ativo devido às características de economia de energia da tecnologia BLE. Você pode cobrir vários pontos quentes em um grande depósito com um único telefone, ou cobrir todo o comprimento e largura de um caminhão carregando pacotes.

Menor consumo de energia: Beacons podem transmitir eficientemente grandes quantidades de informações (dados do sensor, como temperatura, umidade, luz, etc.) sem consumir muita energia – isso também se deve à natureza do protocolo BLE. Isso permite que tags ou beacons BLE durem até 3 anos sem precisar ser recarregados.

Custo-efetivo: Graças à ubiquidade do protocolo Bluetooth em celulares, as tags estão sendo produzidas em massa e estão perto de atingir economias de escala. Os beacons já custam tão pouco que você pode jogá-los fora após cada uso.

Near field communication, ou NFC, é uma tecnologia relativamente nova. É um parente próximo do RFID porque opera na mesma largura de banda que o RFID de alta frequência ou HF, ou seja, 13,56 Mhz. O NFC funciona de forma semelhante ao RFID ativo ou passivo, onde a etiqueta pode simplesmente refletir as ondas de rádio emitidas, ou usar uma pequena bateria para emitir ativamente ondas de rádio para um leitor NFC.

Leitores de cartão NFC são comuns nos smartphones de hoje em dia. A maioria dos telefones Android e Windows vêm com leitores de cartão NFC, mas a maior desvantagem da tecnologia é sua distância de leitura extremamente baixa (apenas alguns centímetros).

Na verdade, a tecnologia foi desenvolvida para permitir aplicações de leitura atenta, como compartilhamento de informações entre smartphones, autenticação de cartão de crédito e pagamentos baseados em smartphone, onde o cartão de crédito ou smartphone de um usuário precisa estar próximo de uma etiqueta ativa ou passiva. Ponto de Venda (POS).

O NFC é eficaz para abordar a visibilidade da cadeia de suprimentos?

Esse não é o caso – se você espera obter um grande depósito com muitos pacotes sem gastar muito tempo ou horas-homem. Nem pode ser usado para monitorar pacotes enviados em contêineres ou monitorar entregas de última milha.

Como a leitura de pacotes ou bens requer proximidade, é quase idêntico ao RFID passivo, exceto que erros de leitura (ou ativos perdidos lidos em uma zona) são às vezes minimizados em comparação ao RFID passivo devido às necessidades do ativo. Chegue perto e pessoalmente com seus leitores.