无论是在工业时代,信息时代,或者是近几年如火如荼的人工智能,或者是数字时代,人类的生产工具一直在经历着巨大的进化剧变,但与此同时,标签的进化体系却从未停止发展。从纸质标签到条形码,从条形码到二维码,现在RFID标签来了。似乎可以这么认为。随着科技时代的进步,我们的生活一直站在一个“标签时代”的发展链条上。
更实际地说,从国内环境来看,越来越多的行业已经开始应用新的RFID标签技术,并将其投入日常应用。但由于对RFID产品了解甚少,很多稍有涉猎的行业都开始怀疑RFID的先进性和必要性。所以今天,我们就来分享和预测一下那些在未来很长一段时间内离不开RFID和RFID标签的行业的真正优势。
RFID标签下电线管理,工业数字化转型的定位
工业在许多RFID标签的应用中,电线管理可能是不受欢迎的,但它是最有必要的。1983年,美国德克萨斯州就发生过这样的事故,因为德州每年都有龙卷风季节。曾经一场龙卷风把镇上成千上万的电缆光缆都搞砸了,而这些电缆的事故后修复恰恰需要与电缆接口一一对应,这不仅给德州我们负责线缆维护的部门也是不小的麻烦,当然他们最后还是修好了,但是我们其实可以发现,线缆的管理是非常困难的,也是显而易见的。即使是现在,这个问题仍然很难解决。
第一个原因是电线、数据线或其他电缆的用户数量急剧增加。这个数据层面不是关于一个地区、一个国家的线缆制造产量的爆发,而是关于单位后台仓库或线缆使用区域同时在执行运营职能的线缆数量。以前后台数据库机房的线缆量如果是几千根,现在已经达到十几万根的水平,这对线缆管理是一个非常大非常严峻的考验。如果出现故障和线缆功能问题,如何在十万级别的数据线中找到对应的线缆是一个大工程。
第二,数据读取是一个难点。一般来说,大型企业,如电力集团、交通行业,都会配备企业管理ERP或EAM系统,帮助锁定问题区域和电缆位置。然而,这种解决方案的缺点是,它仍然不能准确地锁定到某根电缆。这时候就需要人工去故障区域,用各种阅读器人工检测锁定。这会导致第二个难点:单个设备上可能有多根线缆交织在一起,会导致误读、多读、漏读,从而错过问题的发现,甚至造成更大的成本损失。
在这个问题上,RFID将显示其强大的功能和优势。从频率上看,目前的RFID标签技术和产品类别集中在两个频段:HF和UHF。高频的频率稳定在13.56兆赫,超高频的频率在856-928兆赫的范围内。随着频率的增加,意味着更精确的读取能力、更远的读取距离和更小的RFID标签元件体积。这是电线管理的对症下药。工程师只需要在电缆上安装一个小小的RFID标签,然后手持阅读器,再手持显示器或LED灯,就可以快速找到相应的电缆。同时,顶级RFID标签大多具有抗金属干扰能力,可以完美避免读取干扰的问题。
从其他类型标签的功能来看,你永远无法想象条形码和二维码是如何管理和应对这个数量级的。工业管理工作。更重要的是,对于工业就线材管理而言,有理由相信在未来5-10年内将是国产的。工业尤其是制造业数字化转型的重要领地。“重制造,轻管理”一直是国内制造业多年来的陋习。当然,因为国内和国际市场的需求,这其实是可以理解的,但随着成交量水平的井喷增长,维持这种状态显然不足以支撑大规模工业业态的可持续发展趋势。那么如何在实际执行端使用数字化管理工具进行务实改进呢?工业设备管理各方面的利用效率必然是重中之重。
“一物一码”是对RFID标签极大的低估和蔑视。
有人说RFID标签最大的优势是提供了绝对的“一物一码”。零售为物流行业的防伪和逆向流动提供了无可辩驳的证据。对于这个观点,我的看法是“一物一码”可能是对RFID标签极大的低估和蔑视。二维码和条形码,哪个不是一物一码?RFID标签输入零售其实码头和物流码头最大的价值有三个。一个是信息的存储和分类,一个是阅读限制的放开,一个是它不可磨灭的存在。
在解释存储分类之前,我需要补充一个前提。一般来说,在Class1 Gen2(简称G2)协议V109的规则下,RFID标签会有四个内部信息存储空间,分别是四个独立的存储块:保留、EPC、TID和用户。其中,Reserved是存储Kill Password和Access Password的存储块,一般不释放权限给任何一方读取。真正起作用的是EPC、TID和用户。他们有什么用?
TID,正式名称是存储标签的识别号,你可以称之为更有代表性的名称“全球唯一码”,它提供了RFID标签存在的唯一证明,出厂后无法写入或修改。如果标签是唯一的,那么贴在上面的产品也必须是唯一的,这就是防伪的原理。EPC的作用是提供厂家可以写的工厂信息或者原始信息。举个容易理解的例子,你是上海买了一个深圳我们做的亮黑色P40华为手机,大概在它的EPC里有一段话:szbk40sh,代表刚才的信息。EPC原则上只能由厂家编写,它遵循一个记录规则,由厂家决定,所以它为记录产品的原始信息提供了绝对的技术依据。看用户,用户属于比较灵活的自定义号, 这提供了产品在出厂后仍能保留写许可的可能性。对于厂商来说,由于有些产品涉及运输环节或者产品信息的保密性,需要更多的字符来承载产品的数据信息,而EPC的存储容量一方面是有限的,另一方面是出厂后无法更改,所以他们会需要用户号。应该注意的是,不是所有的RFID标签都具有用户存储容量。简单来说,每个RFID标签有四个存储块,但根据RFID标签的类型和功能进行适配。有些标签的用户存储容量为0,这意味着无法写入数据。这三类记忆的单独使用和关联使用,在很长一段时间内,都是现在和未来所拥有的。零售防伪和物流溯源的机制和可能性提供了绝对的支持。
第二个很大的价值是解除了阅读限制,抛开脑海中固有的拿着扫描阅读器,一个一个对准商品编码阅读的印象。RFID标签下的阅读场景可以变得非常宏大,也可以变得非常不可见。例如,下面的阅读方法:
在提高工作效率和提供更有效的响应速度方面,RFID标签创造了其他标签无法与之竞争的优势。
第三个价值是不可磨灭的。这种不可磨灭意味着它存储的大部分信息是无法修改和写入的,尤其是它的包装方式。从RFID标签的大部分应用案例和适配场景来看,并不是外部傻瓜式的包装组合,而是封装在产品内核中。这很好的解决了不法分子撕掉、涂抹防伪码的问题,让产品信息真正植入到产品本身的基因中。对于溯源或者防伪来说,如果脱离了自身防伪和上游机制的保护,那么所谓的防伪和上游只是欺骗消费者的营销手段,并没有真正的安全可言。
医疗领域是RFID标签应用行业的黑马。
关于RFID标签在医疗领域的应用,我将另外写一篇更详细的文章。在这里,我将简要说明它在该领域的优势。
我认为医疗领域是RFID标签应用行业中最黑暗的一个领域。在新冠肺炎疫情爆发之前,需求没有这么强劲。但是,借助新冠肺炎疫情,医疗卫生系统中的一些药品、药品、药液、手术工具甚至实验室组织的绝对唯一标识是必要的,也是刚性的。
可能很多人还没有意识到这个问题的紧迫性。我们举个简单的例子。以核酸检测为例。网络数据显示,国内部分城市,如北京核酸样本日最大检测量为45.8万,单个检测单元日最大检测量考虑外周检测。机构在的加持下,可以达到17000。如果在抽样过程中按1: 5的比例混合低危人群,一天就可以检出8万多人。在如此庞大的检测环节中,除了检测设备和工具,最严重的问题就是人员和工作效率的上限。除了仔细储存和收集检验标本外,每个检验员还应仔细准确地识别、管理、提交、储存和准确检索所有标本。但事实上,如果这些工作配备了RFID标签功能, 保守估计,各项成本累计损失可降低30%以上。操作原理也比较简单,与以前的检测手段相比——主要在试管贴一个条形码在上面,条形码要记录人的一些身份信息,RFID的标签检测就会在试管底层封装了一个标签元素,测量前的所有身份信息都已经存在于该元素上。这具有以下优点:第一,可以在一个步骤中进行低成本的数字样本管理;第二,如果样品或试管对于高温消毒、低温保存等环境试验,条码纸本身就是一个外部干扰源,不利于检测和研究。
同样的改编场景也发生在手术室。近年来,手术工具越来越精确,这导致了对手术工具全新的绝对标准要求。所有的手术工具,哪怕是能被人体分解的材料,只要在手术工具清单里,术后都要一一确认,万无一失。同时,医生甚至患者需要在手术前确认一些一次性医疗工具的真实性和密封性。对于这些工具来说,由于经常接触酸性液体、高温高压,粘贴甚至打印条形码都是无效的。这个时候,RFID又该出现了。以村田公司的LXTB-010 RFID标签为例,它不仅能抗酸和金属干扰,还能在高温高压环境下工作, 在外部适应场景中考虑了医疗设备的应用需求。在这方面,这些外国公司尤其是日本公司,他们的确有远见和创造力。除了村田,日本的京瓷,英国的Omni-ID,新加坡的Xerafy在这方面都有绝对的技术优势。
以上,相信会对RFID有一个概念性的了解。看到网上的一些说法,有的说RFID标签只有几十K的内存,有的说是为物流做的技术,有的把RFID和NFC对立起来,其实都是对RFID标签技术的无知。在下一篇文章中,我将系统地关注RFID标签对医疗行业的价值。