Kedjans synlighet: streckkoder, RFID, NFC, BLE beacons

Under åren har olika metoder använts för att förstå synligheten av varje förpackning genom dess leveranskedja när det transporteras från dess lagringsplats till dess leveransdestination. Med tillkomsten av digitala system utvecklades de "handskrivna skripten" på paketen till "streckkoder" som kunde spåras vid leverans- och mottagningsställen med streckkodsläsare. Sedan kom radiofrekvensidentifiering (RFID) och nära fältkommunikation (NFC) teknologi, som eliminerade behovet av siktlinje (krävs för streckkoder) och gav ett mer effektivt sätt att skanna paket. RFID kan även användas för kontaktlös positionering av paket i lager eller under transport. Men varför ersätter beacons nu RFID? Vilken RFID-baserad teknik kan inte uppnås med beacons?

För att hitta dessa svar, låt oss se över utvecklingen av synlighetslösningar för försörjningskedjan och jämföra varje teknik, nämligen streckkoder, RFID, BLE beacons, och deras funktioner och nackdelar. Vi kommer också att se hur NFC, en ny teknik som växer fram i konsumentområdet, presterar när det gäller försörjningskedjan eller logistiksynlighet.

En streckkod är en etikett som är fäst på en produkt eller förpackning som har en optiskt maskinläsbar representation av data som representerar viss information om den förpackningen eller produkten. Streckkoder har utvecklats från endimensionella till tvådimensionella, och på senare tid till den populära QR-koden, som kan lagra stora mängder data för att identifiera specifika objekt. Streckkodsteknologi och dess optiska skannrar gör det möjligt för försörjningskedjechefer för första gången att skanna paket från valfri hub och länka data till ett centralt arkiv, såsom ERP WMS eller TMS.

Nackdelar med streckkod:

Tid och arbetsintensiv: Den första stora nackdelen med streckkoder är den tid det tar att skanna varje förpackning. Om du skickar 5 000 paket per dag och det tar 3 sekunder att skanna varje paket på lagret, kommer du att spendera nästan 4 mantimmar per dag på "skanning". Om 50 000 paket behandlades skulle det ta 40 arbetsdagar eller nästan 14 600 arbetsdagar om året.

Oförmåga att tillhandahålla plats i realtid: Den andra stora nackdelen med streckkoder är att du inte enkelt kan hitta ett nyckelpaket från en grupp paket utan att skanna hela högen igen. Dessutom kan du inte få paketets plats i realtid genom streckkoden. Till exempel, om ditt lager innehåller 5 000 paket måste du skanna ett paket i taget för att granska ditt lager. Detsamma gäller när ditt paket är på väg.

Streckkodning hjälper till att föra digital identitet till paket, men det har visat sig vara arbetskrävande på grund av "line-of-sight" krav. Dessutom kan de inte hitta paketet i realtid. Detta ledde till experiment med RFID-teknik.

RFID-teknik använder taggar som innehåller små kretsar som kan identifieras av radiovågor. Etiketten kan vara lika tunn som en pappersetikett eller lika tunn som en nyckelring, beroende på antalet datasträngar den kan lagra och avståndet den kan läsa. RFID-taggar är grovt uppdelade i passiva taggar och aktiva taggar. Att läsa en RFID-tagg "kräver inte" en "siktlinje" som en streckkod, men "läsavståndet" beror på om RFID-taggen är aktiv eller passiv. RFID-läsare kan vara fasta eller mobila läsare, men din telefon kan inte användas för att läsa RFID-taggar som streckkoder.

A: Passiv radiofrekvensidentifiering

Passiv RFID använder en tagg (inget batteri) som fångar energi från radiovågorna som sänds ut av läsaren och reflekterar dem tillbaka till läsaren. När den reflekterade vågen fångas av läsaren identifieras etiketten och dess parametrar. Eftersom radiovågen reflekteras som en bumerang, när läsaren läser den, minskar dess intensitet snabbt, vilket gör avläsningsområdet vanligtvis mindre än 20 fot.

Passiva RFID-taggar används ofta för att spåra lågkostnadsartiklar vid lagerdörrar och checkpoints där det erforderliga avläsningsintervallet är mindre.

Nackdelar med passiv RFID när det gäller synlighet i försörjningskedjan:

Kan inte täcka lagret: Eftersom dess avläsningsområde är mycket litet måste du gå på golvet och täcka alla hörn med en mobil RFID-läsare. Om du använder fasta läsare för att täcka hela lagret kommer du att behöva ett stort antal läsare och få höga service- och underhållskostnader.

Komplicerad installation: Eftersom din telefon inte kan fungera som en RFID-läsare, måste du installera dyr infrastruktur på lastbilen för att läsa taggarna under transport. Läsintervall är fortfarande ett problem när det gäller att säkra alla paket i behållaren. Även på ett lager är det mycket jobb att installera. Du behöver en specifik läsare, nätverksanslutning, router osv.

Kan inte tillhandahålla realtidsposition: Läsaren har inte naturligt GPS- och GSM-trianguleringsmöjligheter.

b. Aktiv radiofrekvensidentifiering

Active RFID använder en tagg med ett inbyggt batteri som skickar sin information till en läsare som en mobiltelefon, vilket utökar läsområdet till cirka 100 fot. Aktiv RFID-teknik används för att övervaka högvärdiga paket eller utrustning i lager, godsbanor och järnvägar.

Det höga läsområdet gör att läsaren kan övervinna nackdelarna med passiva RFID-lösningar genom att använda ett begränsat antal läsare för att känna av paket och enheter över hela gården eller lagret, men andra nackdelar hindrar dess expansion. Låt oss se vad de är!

Nackdelar med aktiv RFID när det gäller synlighet i försörjningskedjan:

Den är inte skalbar på grund av dess proprietära karaktär: på grund av det proprietära protokollet kommunicerar taggen endast med dess utsedda RFID-läsare. Din applikation kräver specifika läsare och taggar och kan inte öppna dem med öppen källkod.

I en nödsituation kan en telefon inte fungera som en kortläsare: dina lastbilar och lager måste ha permanenta läsare, eller så måste förarna bära dem med sig och returnera dem på ett ansvarsfullt sätt.

Hög kostnad: Stordriftsfördelar har ännu inte uppnåtts på grund av det begränsade antalet tillverkade etiketter (på grund av protokollets egenutvecklade karaktär). Detta gör att varje aktiv RFID-tagg kostar en dollar eller mer, vilket kanske inte är möjligt för många användningsfall, till exempel sista mils leveranser som kräver engångstyptaggar.

Realtidsposition är inte tillgänglig på grund av strömförbrukning: läsaren kräver en mobilanslutning och en GPS-chipset för att lokalisera ett paket på väg i realtid. Det betyder att om du vill bygga övervakningsmöjligheter i realtid under transport kommer lösningen att bli väldigt strömkrävande.

Installationskomplexitet: Läsarinstallation, nätverksskapande och kabeldragning innebär att installation och underhåll kan ta många mantimmar.

Som ett resultat kan RBI-baserade lösningar, samtidigt som de adresserar "line-of-sight" skanning och läsning av streckkoder, fortfarande inte ge skalbar, integrerad synlighet för paket som rör sig inom lager och under transport.

Låt oss se hur beacons kan hjälpa till att åtgärda dessa brister! Vi kommer också kort att jämföra BLE och RFID med Near Field Communication (NFC), en teknik vars användning i logistik- eller försörjningskedjans synbarhetstillämpningar har väckt stor uppmärksamhet i konsumentutrymmet

Beacons, Bluetooth-taggar eller BLE-taggar liknar aktiva RFID-taggar. De har ett inbyggt batteri som ger lång läsräckvidd. Den mest unika skillnaden mellan BLE och RFID är att beacons använder den energieffektiva Bluetooth Low Power-tekniken (BLE). BLE är ett universellt tillgängligt protokoll som också råkar vara en funktion som finns på de flesta GSM-chipset (dvs din telefon), vilket ger BLE Beacons en strategisk fördel när det gäller kostnadseffektivitet och skalbarhet.

Du kan läsa beaconen med hjälp av en mobiltelefon eller vilken hotspot-enhet som helst som använder en GSM-kretsuppsättning med BLE. Eftersom GSM-enheten redan är ansluten till nätverket behöver du inte skapa ett nätverk, installera en router eller en WiFi-zon.

Du kan få plats i realtid genom att använda GPS-chips i GSM-enheter eller genom cellulär triangulering, så att du inte bara vet om ditt paket är i lastbilen, utan också var lastbilen är.

Högt läsområde: Beacons har ett högre läsområde än aktiv RFID på grund av BLE-teknikens energibesparande egenskaper. Du kan täcka flera hot spots i ett stort lager med en enda telefon, eller täcka hela längden och bredden på en lastbil som lastar paket.

Lägre strömförbrukning: Beacons kan effektivt överföra stora mängder information (sensordata som temperatur, luftfuktighet, ljus etc.) utan att förbruka för mycket ström – detta beror också på BLE-protokollets natur. Detta gör att BLE-taggar eller beacons kan hålla i upp till 3 år utan att behöva laddas om.

Kostnadseffektivt: Tack vare Bluetooth-protokollets allestädes närvarande på mobiltelefoner massproduceras taggar och är nära att uppnå stordriftsfördelar. Beacons kostar redan så lite att du kan slänga dem efter varje användning.

Närfältskommunikation, eller NFC, är en relativt ny teknik. Den är en nära släkting till RFID eftersom den fungerar på samma bandbredd som högfrekvens eller HF RFID, dvs 13,56 Mhz. NFC-funktioner liknar aktiv eller passiv RFID, där taggen helt enkelt kan reflektera de utsända radiovågorna, eller använda ett litet batteri för att aktivt sända ut radiovågor till en NFC-läsare.

NFC-kortläsare är vanliga på dagens smartphones, de flesta Android- och Windows-telefoner kommer med NFC-kortläsare, men den största nackdelen med tekniken är dess extremt låga läsavstånd (bara inom några centimeter).

Faktum är att tekniken verkligen utvecklades för att möjliggöra närlästa applikationer, såsom informationsdelning mellan smartphones, kreditkortsautentisering och smartphonebaserade betalningar, där en användares kreditkort eller smartphone måste vara nära en aktiv eller passiv tagg. Försäljningsställe (POS).

Är NFC effektivt för att ta itu med försörjningskedjans synlighet?

Så är inte fallet – om du hoppas få ett stort lager med massor av paket utan att spendera för mycket tid eller mantimmar. Det kan inte heller användas för att övervaka paket som skickas i containrar eller övervaka sista mils leveranser.

Eftersom läsning av paket eller varor kräver närhet, är det nästan identiskt med passiv RFID, förutom att läsfel (eller lösa tillgångar som läses i en zon) ibland minimeras jämfört med passiv RFID på grund av tillgångens behov. Kom nära och personligt med dina läsare.