يتصادم RFID وUWB لزيادة كفاءة تتبع الأصول إلى أقصى حد

مع ازدهار الصناعة 4.0 في جميع أنحاء العالم، يتم الاعتراف بشكل متزايد بأنظمة تحديد المواقع في الوقت الفعلي (RTLS) باعتبارها واحدة من الأنظمة الإضافية الأكثر إنتاجية وفعالية من حيث التكلفة وتأثيرًا والأقل تعطيلًا في عملية التصنيع. مع أخذ هذا في الاعتبار، تواجه العديد من الشركات الآن تحديد تقنية RTLS، بما في ذلك Wi-Fi وBluetooth وتحديد تردد الراديو (RFID) والنطاق العريض للغاية (UWB)، التي تناسب احتياجاتها بشكل أفضل.

ومع ذلك، لا توفر جميع هذه التقنيات النتائج بنفس الطريقة. ستلقي هذه المقالة نظرة متعمقة على الاختلافات بين تقنيات RTLS وكيف يمكن أن يؤدي الجمع بين أنظمة UWB وRFID إلى نتائج أكبر من مجموع أجزائها. وسوف يستكشف أيضًا كيف يمكن دمج UWB بسلاسة في RFID بأقل جهد ممكن وتعطيل العمليات الجارية.

يعتمد اختيار تقنية تتبع الأصول المناسبة على الاحتياجات المحددة وأهداف الاستخدام النهائي. تشمل العوامل التي يجب أخذها في الاعتبار الدقة أو التفاصيل المطلوبة لبيانات الموقع، ومعدل التحديث لكل أصل يتم مراقبته، وعدد وقيمة الأصول التي يتم تتبعها، والتكلفة أو المخاطر المرتبطة بخسارة الأصول، والبيئة المادية التي يحدث فيها التتبع، والتكنولوجيا. سهولة الاستخدام والتكلفة ومتطلبات جمع ونقل البيانات.

تقنية تحديد الترددات الراديوية (RFID)

تم استخدام تقنية تحديد الترددات الراديوية RFID على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من السيناريوهات، بما في ذلك نطاقات التردد المنخفضة (LF) والترددات العالية (HF) والترددات العالية جدًا (UHF)، بالإضافة إلى الأنظمة السلبية والنشطة. من بينها، يمكن لـ RFID السلبي استخدام علامات RFID الإلكترونية الصغيرة جدًا ورخيصة الثمن لتتبع الأصول الملموسة المختلفة.

تشمل مزايا تقنية RFID إمكانية التشغيل البيني للأجهزة، وعلامات RFID غير المكلفة (خاصة علامات RFID الإلكترونية السلبية)، ومجموعة متنوعة من أنواع العلامات للاختيار من بينها، وتوقيعات الراديو الصغيرة.

ومع ذلك، فإن تقنية RFID لها أيضًا عيوب، مثل الدقة غير المستقرة، والتكلفة العالية لقارئات RFID، وتركيب النظام المعقد، والتغطية المحدودة، واحتمال اعتراض الإشارات اللاسلكية. أنظمة RFID هي مجموعة متنوعة من التقنيات التي تختلف قدراتها اعتمادًا على قارئ RFID.

من بينها، يعد الجمع بين أجهزة القراءة المحمولة وعلامات RFID السلبية أمرًا شائعًا جدًا وله متطلبات بنية تحتية منخفضة للغاية. تستخدم أنظمة RFID السلبية علامات RFID صغيرة جدًا وغير مكلفة لتتبع مجموعة متنوعة من الأصول المادية، بدءًا من المركبات الكبيرة والآلات وحتى الأدوات اليدوية الصغيرة. هذه الأنظمة قابلة للتطوير بشكل كبير، لكن ذكاء التتبع يتعرف على أحدث نقاط المسح المسجلة.

من أجل تحقيق تحديد المواقع في الوقت الحقيقي، يجب تركيب عدد كبير من بوابات الوصول RFID أو قارئات RFID الثابتة وهوائيات RFID في جميع أنحاء منطقة التتبع. في أنظمة RFID، سواء كانت سلبية أو نشطة، فإنها تعمل بشكل أفضل ضمن خط الرؤية مقارنة بأنظمة UWB، ولكن نطاقها محدود.

تقنية النطاق العريض للغاية (UWB)

تستخدم تقنية UWB نبضات قصيرة، وإخراج طاقة منخفض، ونطاق ترددي كبير لنقل البيانات عبر نطاق واسع من الطيف الراديوي. هذه الطريقة منخفضة الطاقة قادرة على نقل كميات كبيرة من البيانات، مما يتيح تحديد المواقع بدقة عالية في الوقت الفعلي حتى بدون وجود خط رؤية مباشر.

توفر UWB العديد من المزايا، مثل القدرة على نقل البيانات عبر الجدران والعقبات، وتوفير تحديثات في الوقت الفعلي، وعدم التداخل مع معظم إشارات وأجهزة التردد اللاسلكي الأخرى، والحصول على توقيع راديوي فريد، وتحسين القدرة على تجنب انتشار المسارات المتعددة. وبالتالي فإن الحل يعمل حتى في البيئات الصناعية المزدحمة حيث تكون الأسطح المعدنية عاكسة.

ومع ذلك، فإن UWB لديه أيضًا بعض العيوب. إنها تقنية RTLS أحدث، لذا فإن معايير الصناعة وبروتوكولات التشغيل البيني أقل نضجًا وقبول السوق أقل.

تعد تقنية UWB مثالية للاستخدام في البيئات الصناعية الثقيلة والبيئات التي يعوقها نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) حيث غالبًا ما تفشل التقنيات اللاسلكية الأخرى. توفر التطبيقات مثل تتبع الأصول عالية القيمة أو السيناريوهات التي تكون فيها الدقة أمرًا بالغ الأهمية، مثل السلامة والأمن والرعاية الصحية، أسرع عائد على الاستثمار لتكنولوجيا UWB.

إن قدرته على المناورة حول العوائق وعبرها توفر مرونة في التثبيت، بما في ذلك القدرة على العمل دون وجود خط رؤية بين القارئ وجهاز التتبع. بالإضافة إلى ذلك، فإن خصائصه الراديوية الفريدة تجعله مناسبًا بشكل خاص للاستخدام في البيئات ذات الأسطح المعدنية وغيرها من الأسطح العاكسة.

نظرًا لوجود أصول عالية القيمة وأصول منخفضة القيمة في نفس الوقت، فإن الجمع بين تقنية RFID وتقنية UWB يمكن أن يلبي متطلبات التتبع المختلفة. يمكن أن توفر تقنية RFID السلبية، على وجه الخصوص، حلاً فعالاً وبأسعار معقولة لتتبع العديد من العناصر منخفضة القيمة، في حين أن UWB RTLS غالبًا ما تكون أكثر دقة ويمكن أن توفر رؤية على خط البصر وفي الوقت الفعلي للعناصر الأكبر والأكثر قيمة.

يعمل RFID وUWB على تمكين تتبع الأدوات وإدارتها

عندما تحتوي المنشأة على عدد كبير من الأدوات، بعضها أصغر والبعض الآخر أكبر، فإن ذلك يؤدي إلى الاستفادة من تقنية RFID وU

توفر تقنية WB حلاً كاملاً للتتبع.

تعد تقنية RFID رائعة لمراقبة وإدارة العناصر الصغيرة والأدوات اليدوية في منشأتك. على سبيل المثال، يقوم صندوق الأدوات المجهز بقارئ RFID بقراءة علامة RFID الإلكترونية عند إدخال الأدوات وإخراجها، ويسجل من أخذ الأداة.

تعد تقنية UWB مناسبة بشكل أفضل للعناصر الأكبر حجمًا مثل صناديق الأدوات والأدوات التي لا يمكن وضعها في صناديق الأدوات، مما يسمح برؤية كاملة وتتبع الموقع في أي مكان في جميع أنحاء المنشأة. بالنسبة للمنشآت التي لا تحتوي على صناديق أدوات، يمكن استخدام UWB لتتبع أدوات المعايرة المخزنة في الخزانات وتسجيل الدخول والخروج يوميًا، مما يضمن معرفة مكان وجودها دائمًا.

تعمل تقنية RFID وUWB على تمكين تتبع الرافعة الشوكية لتحسين عمليات المستودعات

من خلال تجهيز الرافعات الشوكية بقارئات RFID، يمكن مسح المنصات التي تحمل علامات RFID، ويمكن مطابقة المواد بدقة مع مواقعها الخاصة عن طريق مسح أرفف المستودعات. من أجل زيادة تحسين الكفاءة وتحسين إدارة الطريق، أصبح من الممارسات الشائعة بين الشركات المصنعة الرائدة دمج تكنولوجيا UWB في الرافعات الشوكية للحصول على الموقع في الوقت الفعلي وتاريخ حركة الرافعة الشوكية.

يتيح RFID وUWB إمكانية تتبع الأصول والتصنيع الخطي المبسط

يمكن أن يساعد تتبع المركبات ومكوناتها في التصنيع الخطي باستخدام علامات RFID الإلكترونية المثبتة على هيكل السيارة في زيادة الكفاءة إلى أقصى حد في بيئات التصنيع الخطية.

باستخدام تقنية RFID، يمكنك تحديد المركبات والمكونات في كل منطقة إنتاج من خلال أجهزة قراءة ثابتة ذات نطاق قراءة أقل من 3 بوصات عادةً. تسمح لك علامات UWB التي تطابق رقم VIN بضبط موقع مركبة معينة في الوقت الفعلي، سواء في الداخل أو الخارج، ومن السهل تحديد موقعها بمجرد اكتمالها. يضمن هذا الحل الشامل الرؤية الكاملة للمركبات المخزنة أثناء انتظار المكونات أو التعديلات.

تعمل تقنية RFID وUWB على زيادة كفاءة تصنيع السيارات إلى أقصى حد

تستخدم شركات تصنيع السيارات وغيرها من المعدات الثقيلة علامات RFID السلبية لتتبع العمل الجاري (WIP)، ومسحها ضوئيًا أثناء وضعها على شاحنة عمل أو عربة محطة ثم الاستفادة من علامات UWB لمعرفة موقعها دائمًا على العربة.

يعد هذا مثاليًا لمصانع تصنيع السيارات، حيث تحتوي الرفوف المعدنية على 25 إلى 30 جزءًا يتم نقلها بواسطة المركبات الآلية أو الروبوتات. على سبيل المثال، يؤدي الجمع بين UWB وRFID إلى إنشاء نظام يمكنه تتبع حركات المخزون على مستوى AGV والجزء والعنصر. من خلال وضع علامات على أكثر من 5000 رف معدني واستخدام علامات RFID لإدارة المخزون، يمكن للشركة زيادة كفاءة المنشأة من خلال تمكين الرؤية في الوقت الفعلي لموقع الرفوف ومحتواها بالإضافة إلى الأصول المتنقلة الأخرى (الروبوتات، والقاطرات، والمركبات على الطرق الوعرة، وما إلى ذلك). ) مع المحتوى الموسوم.

مع استمرار اعتماد تتبع الأصول لتحسين كفاءة التصنيع في اكتساب الزخم، يجب على الشركات المصنعة النظر في الفوائد المحتملة للحلول الهجينة التي تلبي احتياجاتهم المحددة. ومن خلال الجمع بين أساليب RFID-UWB، يمكن للمصنعين تحسين فعالية التكلفة والاستمتاع الكامل بمزايا تتبع الأصول في منشآتهم.