Невидимый маркер RFID

Специалисты уже давно хорошо знают о существовании так называемых активных RFID меток и при этом они пристально наблюдают за развитием систем на их основе и результатами их практического применения в различных областях. Что же такое активные RFID метки и «с чем их едят»? Все очень просто… Активные метки, в отличие от пассивных, имеют в корпусе один или два небольших аккумулятора, по типу используемых в компьютерах для поддержания энергонезависимой памяти. Именно наличие собственного питания и позволяет активным меткам отправлять ответный сигнал считывателю в ответ на его запрос на гораздо больших расстояниях (речь идет о десятках метров), по сравнению с их пассивными «братьями», где расстояния от считывателя до метки исчисляются от нескольких миллиметров до максимум несколькими десятками сантиметрами. А для решения многих технических задач именно дальность срабатывания меток имеет наибольшее значение. Десятки метров и миллиметры - сантиметры – есть разница, не правда ли…

На самом деле огромное количество жителей крупных городов ежедневно сталкивается с пассивными бесконтактными RFID метками-брелками, которые повсеместно используются для входа в подъезды домов.

Именно этот положительный пример можно рассматривать как широкое и весьма успешное решение, использующее RFID метки, о котором все знают, но не придают этому значения. И это правильно, людям ведь все равно как и на базе чего система работает – главное надежно и дешево!

Несмотря на очень слабое применение систем учета на базе RFID в нашей стране, которое заключается в реализации нескольких пилотных проектов. Даже эти единичные проекты зачастую находятся на этапе технического обоснования или в лучшем случае на этапе тестирования. Тем временем ежегодный объем мирового рынка RFID (Radio Frequency IDentification) составляет уже более $5 млрд. Как полагают аналитики Российской корпорации нанотехнологий, к 2018 году эти показатели возрастут минимум в пять раз. В Украине же развитие данного бизнеса пока сдерживает инертность бизнес структур, а также склонность к использованию устаревших технологий и отсутствие государственной поддержки в некоторых весьма важных направлениях применения решений на базе RFID.

О реалиях и перспективах производства систем на базе RFID «СТАТУСУ» рассказал директор компании «АЛЬТИКА СПЕКТР» Игорь Каныгин.

Кого пометить?

Рынок сбыта систем учета на базе радиочастотных меток достаточно велик, хотя не изученный до конца потенциал продукции RFID позволяет надеяться на его расширение. Главным критерием эффективности новых систем учета – это прямая экономия средств, либо существенная экономия времени, а еще лучше и первое и второе одновременно. Именно возможность достижения такого комплексного эффекта и привлекает специалистов к проектам на основе RFID меток.

Возьмем для примера ситуацию, когда авиапассажиры сталкиваются с потерей или неприбытием их багажа. И счастье, если он прилетает со следующим рейсом, но зачастую, через некоторое время выясняется, что багаж находится в совершенно другой стране мира, или на другом конце света, или иногда вообще потерян бесследно. Это реалии нашей жизни… Авиакомпании мира выплачивают колоссальные суммы компенсаций за утерянный багаж, и по оценкам специалистов потери исчисляется миллионами долларов в год. Только вдумайтесь в эти цифры!!! Так вот проблема заключается только в человеческом факторе и технической сложности просканировать штрих коды всех багажных ярлыков каждой отдельной единицы багажа перед загрузкой в самолет. А теперь представьте идеальную картину. Тележка с уже отсортированными для конкретного рейса чемоданами проходит финальный контроль перед загрузкой в самолет. 

При этом она проезжает через RFID рамку, и через несколько секунд в системе появляется реестр чемоданов загруженных в самолет! При этом проводится проверка правильности сортировки багажа, и если вдруг случайно на тележку попал чемодан, предназначенный для другого рейса, то сотрудник аэропорта с ручным сканером в течение минуты находит ошибочно загруженный багаж и возвращает его на пункт сортировки. И это не фантастика, это уже очень и очень близкая реальность! Уже сейчас активно рассматривается вопрос замены штрих-кодов на интегрированные RFID метки в ярлыках багажа в некоторых аэропортах мира. Так наиболее внимательные авиапассажиры аэропорта Амстердама, если посмотрят на свет свои багажные ярлыки оставшиеся после полета на ручках чемоданов, то они без труда там заметят небольшие темные полоски и маленькую выпуклую черную точку. Это и есть RFID метка с антенной.

Еще один пример применения RFID это ярлыки для одежды фирмы MARKS&SPENCER®. Если кто-либо попробует посмотреть этот ярлык на свет, то также без труда обнаружат RFID метку с антенной. К сожалению в украинских магазинах MNS о существовании меток в ярлыках даже и не подозревают…

Что касается активных меток RFID, то наиболее вероятными потенциальными потребителями скоро станут современные парковки и паркинги, оборудованные настоящими, а не мнимыми автоматическими шлагбаумами. Если рассмотреть данный сегмент, то сразу приходит на ум аналогия с домофонами - консьержами. Итак, если помните, в 90-х годах в парадных домов зачастую трудоустраивали бабушек и дедушек, для того, что бы они «как бы контролировали» вход в подъезд. 

Однако очень быстро были выявлены значительные неудобства и сложности, а также неэффективность такого подхода и сейчас вы редко встретите консьержа в подъездах наших домов. Их функцию выполняют простые и надежные домофоны, которые и открывают замки входных дверей при прикладывании специального бесконтактного RFID брелока к сенсору. Такая эволюция от консьержа к домофону была результатом разумного подхода и четкого анализа соотношения рисков к себестоимости решения проблемы с учетом эксплуатационных затрат.

Но оставим в стороне расчеты эффективности экономистам и вернемся к RFID меткам. Попробуйте вспомнить сколько вы знаете шлагбаумов «оборудованы» будками с бравыми ребятами в них. Причем у этих ребят очень простая функция – нажать кнопку брелока и запустить «свой» автомобиль на территорию стоянки. Не секрет, что такая схема работы как бы «автоматических» шлагбаумов имеет те же недостатки, что и ушедшие в былое консьержи в парадных. Почему же на место «кнопко-нажимателей» не приходят действительно автоматические системы? Скорее всего, это связано с отсутствием достаточной информации у специалистов о появлении новейших технических средств, например, на базе бесконтактных активных систем радиочастотной идентификации. Возможно, это еще дорого, хотя если посчитать только зарплату охранников шлагбаумов, то за несколько месяцев любая автоматическая система окупается в ноль и фактически начинает приносить прибыль владельцам.

Другим интересным решением может стать учет времени выезда и въезда автотранспорта на парковки или территории автохозяйств. Или как осуществить регистрацию автобусов и микроавтобусов, заезжающих и выезжающих на автобусные станции городов Украины. Наличие системы учета позволяет не только контролировать процесс соблюдения расписания, но и исключить заезды «левых» рейсов, осуществить точный расчет оплаты за пользование инфраструктурой автостанций. К сожалению ни один проект на автовокзалах или автостанциях еще не реализован. Возможно, там есть какие-то тайные силы, которые не желают делать ситуацию прозрачной, ведь гораздо удобнее ловить рыбку в мутной воде… А тут мы со своими системами, с которыми уже не договоришься, и которые работают 24 часа в сутки и 365 дней в году. Есть над чем призадуматься.

Другое направление применения активных RFID меток - это учет перемещения железнодорожных вагонов. Если Вы пользуетесь вагонами для перевозки своих грузов, то наверняка знаете, как сложно узнать фактическое местонахождение своего вагона до момента прибытия его на станцию разгрузки. А теперь представьте, что по аналогии с курьерскими службами доставки грузов (TNT, DHL и др.) вы заходите на сайт железной дороги, набираете известный только вам код грузовой накладной и мгновенно получаете последнюю сводку о движении вашего вагона: момент принятия его под ответственность перевозчиком, а также дату и время прохождения узловых станций. Уверен, что такое знание значительно улучшит контролируемость ситуации, а также укрепит сон менеджеров по логистике и владельцев компаний. Правда здесь требуется внедрение системы контроля перемещения вагонов в рамках страны. Но технически это уже давно не фантастика!

Очень полезным решением может оказаться внедрение систем идентификации работников любых горнодобывающих шахт. Системы на базе RFID могут решать вопросы не только ежедневного учета персонала шахты, который работает в выработках, но также она может оказаться последним источником данных, кто и где из шахтеров находился в момент аварии. Именно такое знание может оказаться ключевым при принятии оперативных решений для спасения жизней горняков, попавших в тяжелое положение. 

Правда, как рассказал господин Каныгин, ни шахты, ни профильное министерство пока не спешат не только внедрять новые технологии для своих сотрудников, но даже не хотят изучать их! «Я неоднократно обращался в Министерство угольной промышленности, принимал участие в конференции шахтеров, где с большим успехом презентовал свое решение, но как говорят, воз и ныне там... Нас даже включали в бюджет финансирования на 2010 год… Но сами понимаете, недофинансирование… и т.д. и т.п. Дальше разговоров дело не продвинулось», - огорчается предприниматель.

Одним из неожиданных, на первый взгляд, примером, является система регистрации учащихся учебных заведений. Ее суть заключается в том, что к ученическому билету школьника крепится RFID-метка. Проходя мимо антенны, которую крепят при входе в здание учебного заведения, данные о времени прибытия ученика автоматически передаются на компьютер и регистрируются в базе данных. Любой учитель или родители ученика в любой момент могут зайти на сайт школы и увидеть таблицу или график, показывающий время прибытия и убытия из школы их чада. 

Также при желании такая система может быть источником данных для автоматического SMS информирования родителей о времени прибытия и убытия ребенка из школы. Что не маловажно такая реализация системы очень комфортна для самих учащихся, т.к. нет необходимости доставать метку, прикладывать ее куда-либо, и еще не маловажно, что она позволяет избежать скопления разновозрастных школьников, которые обычно образуются перед турникетами в учебных заведениях. Кроме того снимается проблема с пожарной безопасностью школы, которая требует исключить какие либо препятствия на пути возможной эвакуации учащихся из здания школы. И весьма странно смотрятся массивные турникеты на входе в учебное заведения с точки зрения обеспечения требований пожарной безопасности.

Как рассказал Игорь Каныгин, новой технологией интересовались из разных регионов страны, но пока рынок сбыта ограничивается Киевом и пригородами столицы. Есть отдельные решения для отдельных «продвинутых» заказчиков. И это немного огорчает, но все же не снижает нашего оптимизма!

Главным преимуществом своей продукции предприниматель считает максимальное исключение человеческого фактора при эксплуатации системы: «По сути, это робот. И с ним нельзя договориться, как это можно сделать, например, с охранником автомобильной стоянки. Наша система при минимальной стоимости $5 тыс. за одну точку контроля окупается за несколько месяцев за счет экономии на зарплате охранников, которые, по сути, охраняют только сам шлагбаум», - говорит предприниматель. «Или кто-то действительно наивно полагает, что охранник на стоянке сможет реально компенсировать какие-либо финансовые убытки путем ежемесячных выплат из расчета 25% своего официального оклада, и это при условии, если Вы вдруг, чудом, через суд докажете его прямую вину? Вы действительно в это верите?»

Технология производства систем идентификации

Система автоматической идентификации объектов посредством активных меток позволяет считывать и, при необходимости, даже изменять данные, которые хранятся на так называемых RFID-метках. Учитывая новизну этой продукции для украинского рынка, ни одна компания не взяла на себя смелость наладить полный цикл производства такой продукции. Предприятие «АЛЬТИКА СПЕКТР» под руководством Игоря Каныгина решила пойти по пути наименьшего сопротивления, а именно взять за основу своих систем регистрации подвижных объектов метки и считыватели, которые производятся за пределами Украины, при этом оставила для себя задачу так называемой интеграции конкретных систем, направленных для решения специфических проблем или задач учета и контроля Заказчиков. Таким образом, задачи, возлагаемые на специалистов Компании «АЛЬТИКА СПЕКТР» заключаются в создании специализированного программного обеспечения, для случаев, когда обработкой данных от считывателей и выработкой сигналов управления оконечными устройствами осуществляет компьютер, либо разработкой и производством так называемых автономных контроллеров, которые позволяют установить точку регистрации меток, в любой месте Украины, при условии что там будет устойчивое электропитание и сеть покрытия любого оператора мобильной связи. 

Так как на сегодняшний день некоторые операторы мобильной связи рапортуют о 100% покрытии территории Украины, то при необходимости автономная точка контроля может быть установлена на любом столбе, где есть возможность подключиться к сети электропитания.

Разработка и создание первого экземпляра специализированного контроллера заняла около 7 месяцев. Кроме того около двух месяцев заняло его практическое тестирование и дальнейшая доработка. Конструктивно такой контроллер представляет собой влагозащищенный пластиковый корпус, соединенный со считывателем кабелем, кроме того для его работы необходимо подключение к сети питания. Причем контроллер может работать с одним или двумя считывателями одновременно, а это иногда требуется для решения отдельных технических заданий заказчиков. Что интересно, в корпусе контроллера устанавливается аккумулятор, позволяющий сохранять работоспособность автономной точки регистрации меток в течение нескольких часов в случае пропадания основного питания. После восстановления питания сети аккумулятор автоматически подзаряжается и готов для дальнейшей эксплуатации.

Если еще немного рассказать о технических особенностях автономного контроллера, то можно отметить, что для его создания использовались специализированные комплекты микросхем азиатского производства, а также некоторые узлы отечественного производства, которые доказали свою надежность при испытаниях. Розничная цена такого контроллера зависит от некоторых конструктивных особенностей и колеблется от 486 до 625 у.е. Так удорожание контроллера от минимальной стоимости может быть вызвано наличием дополнительного порта для обработки данных от второго считывателя, а также наличие GPS приемника, который необходим для фактического подтверждения места установки автономного контроллера.

По словам директора Компании Игоря Каныгина, некоторые украинские компании пытались самостоятельно заниматься производством активных меток. Правда, пока не удается даже приблизится до характеристик иностранных технологий. Мы же работаем с активными метками, которые видны на расстоянии 50-80 м, даже если они движутся со скоростью до 200 км/час», - уточняет г-н Каныгин. Как заметил руководитель «АЛЬТИКА СПЕКТР», подобные решения предлагают также итальянские и некоторые скандинавские компании. Правда, технические характеристики их оборудования позволяют опознать метку только на расстоянии 15-20 м при скорости до 50 км/час.

Цена инвестиций

Настоящей проблемой на старте бизнеса может оказаться, как не странно, отсутствие квалифицированного покупателя, а также и квалифицированного персонала, понимающего все плюсы и минусы технологии. По словам Игоря Каныгина, сама инсталляционная работа достаточно простая: необходимо знать, какие провода подключить к клеммам, запомнить цвет и на обратном конце подключить куда нужно. Основная сложность при монтаже системы заключается в прокладке кабеля к точке установки считывателя. «В целом, одного рабочего дня может быть достаточно для того, чтобы завершить процесс инсталляции. 

А главная проблема состоит в четком описании алгоритма работы системы, которая полностью удовлетворит требованиям заказчика и уже дальнейшая реализация этого алгоритма в коде самой программы. Тут еще может оказаться трудным найти квалифицированного программиста, который займется вопросами программного обеспечения, создания базы данных и обработки информации. У нас в Компании такой программист есть. И мы этим очень гордимся!» - отмечает директор Компании не без удовольствия.

Кроме того для реализации проектов нужен специалист, который хорошо знает все возможные варианты дополнительных элементов, которые необходимы для работы системы. Это различные преобразователи, усилители, адаптеры и еще много всяких мелочей, незнание которых может привести проект к провалу. Именно этот специалист на основании технического задания заказчика и изучив ситуацию на месте инсталляции как раз и принимает главное решение о комплектации системы аппаратными средствами. Именно этот специалист путем совместной работы с программистом добивается фактической реализации в системе всех запросов и пожеланий заказчика.

«Именно наличие такого симбиоза аппаратных и программных средств, а также наличие квалифицированного персонала только и может являться залогом успеха», - делится опытом бизнесмен.

Кроме кадрового ресурса, данный бизнес требует немалых капиталовложений. Здесь нужно быть готовым к тому, что первое время придется работать в минус. Компании «АЛЬТИКА СПЕКТР» понадобилось девять месяцев, чтобы вникнуть в процесс и преодолеть сложности работы. «Сначала возникла необходимость поехать к производителю комплектующих для более глубокого изучения технологии разработки систем на базе RFID и конкретных примеров их реализации и эксплуатации. Это путешествие обошлось нам почти в $10 тыс. Плюс первичная закупка тестовых образцов, которая также потребовала $10-15 тыс.», - вспоминает бизнесмен. Процесс обучения продолжился на первых клиентах компании. Как только заинтересованность появилась, первым клиентам оборудование ставилось фактически по себестоимости. Цель была компенсировать стоимость оборудования, наработать опыт создания и эксплуатации системы.

Планы на будущее

До последнего времени, учредитель компании «АЛЬТИКА СПЕКТР» Игорь Каныгин не испытывал потребности в распространении своего бизнеса за пределы Украины и планировал реализовывать свои решения только на отечественном рынке. Однако благодаря успешному завершению специальной программы обучения в Школе Владельцев Бизнеса, которую ему предоставили специалисты Компании Высоцкий Консалтинг, господин Каныгин в корне изменил свое отношение к идеологии развития своей бизнес структуры. Теперь он не только имеет хорошо организованную и развитую компанию единомышленников в лице всех своих сотрудников, но благодаря корректировке цели и стратегии своей компании наше ближнее зарубежье не выглядит уже столь недосягаемым для тех современных решений на базе систем радиочастотной идентификации, которые они и предлагают. «Я на заграницу раньше вообще не смотрел, но вот недавно у нас были контакты с Казахстаном по реализации проекта в шахтах по добыче меди, но, к сожалению, пока не удалось договориться о сотрудничестве. Но мы абсолютно не теряем оптимизма и готовы предлагать свои решения любым заинтересованным структурам как в Украине так и за ее пределами. Я больше чем уверен, что в Украине пространства для маневров вполне достаточно. Главная задача - убедить наших людей, что использование новых технологий существенно упростит их жизнь, сохраняя при этом их средства и время. Когда-то штрих-коды устроили революцию, теперь на очереди – радиочастотные метки», - преисполнен оптимизма г-н Каныгин.

Стартовые инвестиции в производство RFID-систем
(приблизительная смета на 6-ти месячный бизнес-проект).

Аренда помещения – 15 тыс. грн.
Оплата рекламы и продвижение – 5 тыс. грн
Оплата работы персонала – 60 тыс. грн
Закупка комплектующих – 80 тыс. грн.
Разработка программных продуктов – 25 тыс. грн.
Разработка аппаратных средств – 20 тыс. грн.

С Сокращенной версией статьи Вы можете ознакомиться на сайте журнала "СТАТУС"