标簽時代下(xià)，RFID究竟多少斤兩？

無論是在工(gōng)業時代、信息時代,還是近年來如火(huǒ)如荼的人工(gōng)智能,亦或者數字時代,人類的生(shēng)産工(gōng)具一(yī)直在發生(shēng)着偉大(dà)的進化劇變,但與此同時,标簽的進化系統也如同伴生(shēng)存在一(yī)般,從未停止過它發展的腳步。從紙(zhǐ)質标簽到條形碼,從條形碼再到二維碼,如今又(yòu)來了RFID标簽,似乎我(wǒ)們可以這麽想,我(wǒ)們的生(shēng)活随着科技時代的進步,也一(yī)直立身于一(yī)條前閉後開(kāi)的“标簽時代”發展鏈中(zhōng)。

更實際地說,從國内環境去(qù)看,已經有越來越多的行業領域開(kāi)始運用到新型RFID的标簽技術,并投之于日常應用,但正因爲對于RFID産品的一(yī)知(zhī)半解,讓很多稍有涉獵的行業反而開(kāi)始懷疑RFID的先進性和必要性。所以今天就來分(fēn)享和預告下(xià),當下(xià)甚至未來相當長一(yī)段時間内,那些離(lí)不開(kāi)RFID的行業以及RFID标簽的真正優勢所在。

RFID标簽下(xià)的線材管理,工(gōng)業數字轉型的陣地

工(gōng)業線材管理可能是衆多RFID标簽運用中(zhōng)比較冷門的一(yī)支,但必要性上看卻是最強的。1983年在美國德克薩斯發生(shēng)過這樣的一(yī)個事故,因爲德州每年都有龍卷風季,有一(yī)次龍卷風刮亂了小(xiǎo)鎮數千條cable線纜,而這些線纜的事故後修複又(yòu)恰好需要和電(diàn)纜接口的一(yī)一(yī)對應,這不僅給了德州的電(diàn)纜維修負責部門不小(xiǎo)麻煩,當然最終他們還是修複了,但是從中(zhōng)我(wǒ)們其實可以發現對于線纜的管理問題非常的棘手和明顯。哪怕這個問題到了現在,這個問題依然不好解決。

原因一(yī),來自于電(diàn)線、數據線或者其他線纜的使用體(tǐ)量級的暴增。這個數據量級說的并非區域或者國家在線纜制造産量上的暴增,針對的是單位後台庫房或者線纜使用區域内同時在執行運行功能的線纜量。以前後台數據庫房的線纜量如果是以千爲單位,那現在就到了十萬以上級别,這對于線纜管理是非常大(dà)的嚴峻考驗,如果産生(shēng)故障和線纜功能問題,如何在十萬級别的數據線纜裏找到對應線纜,這是一(yī)個大(dà)工(gōng)程。

其二,數據讀取是一(yī)個難點。一(yī)般來說,對于大(dà)型企業,如電(diàn)力集團,運輸行業等都會配備超量級的企業管理ERP或者EAM系統來輔助鎖定問題區域和線纜位置。但是這個解決方案的缺點是依然無法精準鎖定到某一(yī)條線纜。這時候就需要人工(gōng)到故障區域運用各類讀取器去(qù)手動檢測和鎖定。而這又(yòu)會産生(shēng)第二個難點:可能存在單設備上多條線纜交織的情況,這在讀取時又(yòu)會造成誤讀、多讀、漏讀的現象,從而錯過問題的發現,甚至産生(shēng)更大(dà)的成本損耗。

而在這個問題上,RFID就會體(tǐ)現出其強大(dà)的功能和優勢。從頻(pín)率上看,目前的RFID标簽技術和産品類别分(fēn)别集中(zhōng)于高頻(pín)(HF)和超高頻(pín)(UHF)兩個頻(pín)段内。HF的頻(pín)率穩定在13.56MHz,UHF的頻(pín)率處于856-928 MHz的區間内。随着頻(pín)率的上升,意味着更精準的讀取能力、更遠的讀距以及更小(xiǎo)的RFID标簽元件體(tǐ)積。這對于線材管理,無一(yī)不是對症下(xià)藥。工(gōng)程師隻需要在線纜上裝上RFID的小(xiǎo)型标簽,然後手持讀寫器,再通過手持顯示器或者LED燈标等就可以迅速找到對應問題線纜。而同時,目前絕大(dà)部分(fēn)頂尖的RFID标簽都具有抗金屬幹擾性,這就可以完美規避讀取幹擾問題。

從其他類型标簽功能上看,你永遠無法想象,條形碼、二維碼怎麽來管理和應付這個量級的工(gōng)業管理工(gōng)作。更重要的是,對于工(gōng)業線材管理來說,有理由相信是未來5-10年國内工(gōng)業,尤其是制造業數字轉型的重要領地。“重制造,輕管理”向來是國内制造業多年的陋習。當然,因爲國内外(wài)市場需求使然,這其實也無可厚非,但随着體(tǐ)量級的井噴式增長,維持這個狀态顯然是不足夠支撐起大(dà)型工(gōng)業業态的可持續發展趨勢的。所以如何在實際執行端,利用數字化管理工(gōng)具務實提升工(gōng)業設備管理的各方面利用效能就勢必會是一(yī)個重中(zhōng)之重。

“一(yī)物(wù)一(yī)碼”是對RFID标簽莫大(dà)的低估和輕視

有人說,RFID标簽其實最大(dà)的優勢是提供了絕對的“一(yī)物(wù)一(yī)碼”,爲零售和物(wù)流行業的防僞和溯流提供了不可辯駁的證明。對于這個觀點,我(wǒ)的看法是,“一(yī)物(wù)一(yī)碼”可能是對于RFID标簽莫大(dà)的低估和輕視。二維碼、條形碼,哪個不是一(yī)物(wù)一(yī)碼?RFID标簽在零售端和物(wù)流端,其實最大(dà)的價值有三個,一(yī)個是對于信息量的存儲分(fēn)級,一(yī)個是對于讀取的限制放(fàng)開(kāi),還有一(yī)個是對于其存在不可磨滅性。

在解釋存儲分(fēn)級之前,我(wǒ)需要加個前提,在Class1 Gen2(簡稱G2)協議V109版的規則下(xià),RFID标簽一(yī)般來說,會具有4個信息内部存儲空間,它們分(fēn)别是Reserved(保留),EPC(電(diàn)子産品代碼),TID(标簽識别号)和User(用戶)四個獨立的存儲區塊。其中(zhōng)Reserved是存儲Kill Password(滅活口令)和Access Password(訪問口令)的存儲區塊,一(yī)般不會放(fàng)開(kāi)權限給任意方讀取,真正起到作用的是EPC、TID和USER。它們分(fēn)别有什麽用呢?

TID,官方名字爲存儲标簽識别号碼,你可以叫它更有代表性的名字“全球唯一(yī)碼”,正是這個碼提供了該個RFID标簽存在的唯一(yī)證明,它是出廠後不可寫入和修改的,那如果這個标簽是唯一(yī)的,所以它附着的産品一(yī)定也是唯一(yī)的,這就是防僞的原理。而EPC的作用是,提供廠家可寫入的産品出廠信息或者說原始信息,打個通俗易懂的比方,你在上海購買了一(yī)台深圳制造的亮黑色P40華爲手機,它的EPC内很有可能有一(yī)段是:szbk40sh,代表了剛才的這些信息。原則上EPC是隻能由廠家寫入,并且是遵循一(yī)個記錄規則的,這個規則由廠家自行決定,所以這就爲産品原始信息記錄提供了絕對的技術基礎。再看User,User屬于更爲靈活的用戶自定義号碼,它提供了産品出廠後,依然可以保留寫入權限的可能。而對于廠家來說,因爲部分(fēn)産品涉及到運輸環節,又(yòu)或者是産品信息的保密性,它需要更多的字符數量去(qù)承載産品的數據信息,而EPC的存儲量一(yī)方面有限,另一(yī)方面是出廠後不能更改,所以他們就會需要到User号碼,需要說明的是,不是所有的RFID标簽都有User存儲量,簡單的說,每個RFID标簽都有4個存儲區塊,但是根據RFID标簽的類型和功能适配,有些标簽的User存儲量是0,也就是不可寫入數據。這三類内存的分(fēn)開(kāi)使用和關聯使用,爲眼下(xià)和未來很長一(yī)段時間的所有零售防僞、物(wù)流溯源的機制、可能性提供了絕對的依托。

第二大(dà)價值是讀取限制的放(fàng)開(kāi),抛開(kāi)腦海裏手裏拿個掃描讀取器,一(yī)個個對準産品編碼去(qù)讀取的固有印象。RFID标簽下(xià)的讀取場景變得可以非常宏大(dà),也可以變得非常隐形。比如下(xià)面這些讀取方式:

在提升工(gōng)作效率上,在提供更高效的反應速度上,RFID标簽都創造出其他标簽所無法競争的優勢。

第三大(dà)價值是不可磨滅性。這個不可磨滅性,除了指代它的存儲信息大(dà)部分(fēn)不可修改和寫入以外(wài),特指它的封裝方式。從大(dà)部分(fēn)RFID标簽的應用案例和适配場景來看,它并不是外(wài)部傻瓜式的封裝結合,而是封裝進産品内核裏。這很好的解決了,不法分(fēn)子撕掉、塗抹防僞碼等問題,讓産品信息真正植入進産品本身的基因裏。而對于溯源或者防僞來說,如果脫離(lí)了對本身防僞和溯流機制的保護,那所謂的防僞和溯流也不過是騙騙消費(fèi)者的營銷手段,并沒有真正的安全性可言。

醫療領域是RFID标簽應用行業裏的黑馬

醫療領域的RFID标簽應用,我(wǒ)之後會單獨更詳細的寫一(yī)篇,這裏先粗略的說明一(yī)下(xià)其領域優勢。

醫療領域我(wǒ)認爲是RFID标簽應用行業裏最爲黑馬的一(yī)支了。在新冠疫情之前,這個需求還沒有那麽的強烈。但在新冠疫情的助推之下(xià),醫療衛生(shēng)系統裏對于部分(fēn)藥劑、藥品、藥液、手術工(gōng)具甚至化驗組織的絕對識别和唯一(yī)識别是必須且剛性需求的。

也許很多人還沒有意識到這個問題的急切性。我(wǒ)們舉個簡單的例子,拿核酸檢測來說,根據網絡數據顯示,我(wǒ)國部分(fēn)城市,比如北(běi)京,最高日檢測核酸标本45.8萬個,單一(yī)檢測單元的最高日檢測量在考慮周邊檢測機構的加持下(xià),可達到17000個,如果在采樣環節按照低風險人群1∶5混采,一(yī)天可檢測8萬多人。在這樣龐大(dà)的檢測鏈路裏,最吃緊的除了檢測設備和工(gōng)具以外(wài),就是人員(yuán)和工(gōng)作效率的上限問題。每一(yī)個檢測人員(yuán)除了要小(xiǎo)心翼翼的保存和收集檢測标本,還要細緻精确地對所有标本進行驗别、管理、提交、存放(fàng)和精确調取。但其實,這些工(gōng)作如果适配上RFID的标簽功能,保守估計可以降低各類成本累計損耗超過三成。操作原理也比較簡單,相較于以往的檢測手段——主要是在試管上貼上條形碼,條形碼要記錄人員(yuán)的一(yī)些身份信息,而RFID的标簽檢測則會在試管底部封裝上一(yī)個标簽元件,測量前身份信息一(yī)應俱全全部已經存在在了元件上,這樣的優勢是:一(yī),可以一(yī)步到位進行低成本數字化樣本管理,二,如果需要對樣本或者試管進行高溫消毒、低溫保存等環境試驗,條形碼的紙(zhǐ)張本身就是一(yī)種外(wài)界的幹擾原,并不利于檢測和研究的進行。

同樣的适配場景也發生(shēng)在手術室。近年來,精密化的手術工(gōng)具越來越多,那就産生(shēng)了對于手術工(gōng)具全新的絕對标準要求,既要對所有的手術工(gōng)具,哪怕是可被人體(tǐ)分(fēn)解的材質,隻要在手術工(gōng)具名單裏屬于“須回收項”,就都須要在術後進行一(yī)對一(yī)且萬無一(yī)失的留存确認,同時也需要讓醫生(shēng)甚至是病人對于部分(fēn)一(yī)次性醫療工(gōng)具在真僞性和密封性上做術前确認。而對于這些工(gōng)具來說,由于經常要暴露在酸性液體(tǐ)、高溫高壓等環境之下(xià),所以貼上條碼,甚至是印上條碼都是無效之舉。這時候就又(yòu)到了RFID的出場時刻了。拿Murata的LXTB-010型RFID标簽舉例,除了抗酸、抗金屬幹擾,還可以在高溫高壓環境裏無影響工(gōng)作,對外(wài)的适配場景下(xià)就已經考慮到了醫療設備的應用需求。這方面來說,這些的國外(wài)的公司,尤其是日本企業,确實存在其先見之明和獨到之處,除了Murata以外(wài),同是日本的Kyocera,英國的Omni-ID,還有新加坡的Xerafy都在這方面具有絕對的技術優勢。

以上,相信對于RFID就會有一(yī)個概念性的了解了。看到網絡上有些說法,有的說RFID标簽隻有幾十K的内存量,有的說就是爲物(wù)流而制造的技術,還有的把RFID和NFC對立起來,其實都是對于RFID标簽技術的不了解。下(xià)一(yī)篇,我(wǒ)會系統地聚焦RFID标簽對于醫療行業的價值。