RFID e UWB si scontrano per massimizzare l'efficienza del monitoraggio delle risorse

Con l'industria 4.0 in piena espansione in tutto il mondo, i sistemi di posizionamento in tempo reale (RTLS) sono sempre più riconosciuti come uno dei sistemi aggiuntivi più produttivi, convenienti, efficaci e meno dirompenti nel processo di produzione. Con questo in mente, molte aziende si trovano ora a dover decidere quale tecnologia RTLS, tra cui Wi-Fi, Bluetooth, identificazione a radiofrequenza (RFID) e banda ultralarga (UWB), si adatti meglio alle loro esigenze.

Tuttavia, non tutte queste tecniche forniscono risultati allo stesso modo. Questo articolo esaminerà in modo approfondito le differenze tra queste tecnologie RTLS e come la combinazione di sistemi UWB e RFID possa produrre risultati superiori alla somma delle loro parti. Esplorerà anche come UWB possa essere integrato senza soluzione di continuità in RFID con il minimo sforzo e interruzione delle operazioni in corso.

La scelta della giusta tecnologia di tracciamento delle risorse dipende dalle esigenze specifiche e dagli obiettivi di utilizzo finale. I fattori da considerare includono l'accuratezza o la granularità richiesta dei dati sulla posizione, la frequenza di aggiornamento per ogni asset monitorato, il numero e il valore degli asset monitorati, il costo o il rischio associato alla perdita di asset, l'ambiente fisico in cui avviene il monitoraggio e la tecnologia Facilità d'uso e costo e requisiti per la raccolta e la trasmissione dei dati.

Tecnologia di identificazione a radiofrequenza (RFID)

La tecnologia di identificazione a radiofrequenza RFID è stata ampiamente utilizzata in una varietà di scenari, tra cui bande di frequenza a bassa frequenza (LF), alta frequenza (HF) e ultra-alta frequenza (UHF), nonché sistemi passivi e attivi. Tra questi, l'RFID passivo può utilizzare Tag elettronici RFID molto piccoli ed economici per tracciare vari asset tangibili.

I vantaggi della tecnologia RFID includono l'interoperabilità hardware, tag RFID poco costosi (in particolare tag elettronici RFID passivi), una varietà di tipi di tag tra cui scegliere e piccole firme radio.

Tuttavia, la tecnologia RFID presenta anche degli svantaggi, come l'accuratezza instabile, l'elevato costo dei lettori RFID, l'installazione complessa del sistema, la copertura limitata e la possibile intercettazione dei segnali wireless. I sistemi RFID sono un insieme eterogeneo di tecnologie le cui capacità variano a seconda del Lettore RFID.

Tra questi, la combinazione di lettori portatili e tag RFID passivi è molto comune e ha requisiti infrastrutturali estremamente bassi. I sistemi RFID passivi utilizzano tag RFID molto piccoli ed economici per tracciare una varietà di risorse fisiche, da grandi veicoli e macchinari a piccoli utensili manuali. Questi sistemi sono altamente scalabili, ma l'intelligenza di tracciamento apprende i punti di scansione registrati più di recente.

Per ottenere il posizionamento in tempo reale, è necessario installare un gran numero di varchi di accesso RFID o lettori fissi RFID e antenne RFID in tutta l'area di tracciamento. Nei sistemi RFID, passivi o attivi, funzionano meglio entro la linea di vista rispetto a UWB, ma hanno una portata limitata.

Tecnologia a banda ultra larga (UWB)

La tecnologia UWB utilizza impulsi brevi, bassa potenza in uscita e ampia larghezza di banda per trasmettere dati su un'ampia gamma di spettro radio. Questo metodo a bassa potenza è in grado di trasmettere grandi quantità di dati, consentendo un posizionamento in tempo reale ad alta precisione anche senza linea di vista diretta.

UWB offre diversi vantaggi, come la capacità di trasmettere dati attraverso muri e ostacoli, fornire aggiornamenti in tempo reale, non interferire con la maggior parte degli altri segnali e dispositivi RF, avere una firma radio univoca e migliorare la capacità di evitare la propagazione multipath. La soluzione funziona quindi anche in ambienti industriali disordinati in cui le superfici metalliche sono riflettenti.

Tuttavia, UWB presenta anche alcuni svantaggi. È una tecnologia RTLS più recente, quindi gli standard e i protocolli di settore per l'interoperabilità sono meno maturi e l'accettazione del mercato è inferiore.

La tecnologia UWB è ideale per l'uso in ambienti industriali pesanti e con GPS ostruito in cui altre tecnologie wireless spesso falliscono. Applicazioni come il monitoraggio di asset di alto valore o scenari in cui la precisione è fondamentale, come sicurezza, protezione e assistenza sanitaria, forniscono il ritorno sull'investimento più rapido per UWB.

La sua capacità di manovrare attorno e attraverso gli ostacoli offre flessibilità di installazione, inclusa la possibilità di funzionare senza linea di vista tra il lettore e il dispositivo di tracciamento. Inoltre, le sue caratteristiche radio uniche lo rendono particolarmente adatto all'uso in ambienti con metallo e altre superfici riflettenti.

Poiché beni di alto valore e beni di basso valore esistono contemporaneamente, la combinazione di tecnologia RFID e UWB tLa tecnologia può soddisfare diversi requisiti di tracciamento. La tecnologia RFID passiva, in particolare, può fornire una soluzione efficace e conveniente per tracciare molti articoli di basso valore, mentre la tecnologia UWB RTLS è spesso più accurata e può fornire visibilità in tempo reale e a vista per articoli più grandi e di maggior valore.

RFID e UWB consentono il tracciamento e la gestione degli utensili

Quando una struttura ha un gran numero di utensili, alcuni più piccoli e altri più grandi, sfruttare la tecnologia RFID passiva e UWB fornisce una soluzione di tracciamento completa.

La tecnologia RFID è ottima per monitorare e gestire piccoli utensili e utensili manuali nella tua struttura. Ad esempio, una cassetta degli attrezzi dotata di un lettore RFID legge il tag elettronico RFID quando gli utensili vengono depositati e ritirati e registra chi ha preso l'utensile.

La tecnologia UWB è più adatta per oggetti di grandi dimensioni come cassette degli attrezzi e utensili che non entrano nelle cassette degli attrezzi, consentendo una visibilità completa e il tracciamento della posizione in qualsiasi punto della struttura. Per le strutture senza cassette degli attrezzi, UWB può essere utilizzata per tracciare gli utensili di calibrazione conservati negli armadi e registrarli in entrata e in uscita ogni giorno, assicurando che la loro posizione sia sempre nota.

RFID e UWB consentono il tracciamento dei carrelli elevatori per ottimizzare le operazioni di magazzino

Dotando i carrelli elevatori di lettori RFID, è possibile scansionare i pallet con tag RFID e abbinare accuratamente i materiali alle rispettive posizioni tramite la scansione degli scaffali del magazzino. Per migliorare ulteriormente l'efficienza e ottimizzare la gestione dei percorsi, è diventata una pratica comune tra i principali produttori incorporare la tecnologia UWB nei carrelli elevatori per ottenere immediatamente la posizione in tempo reale e la cronologia dei movimenti del carrello elevatore.

RFID e UWB consentono il monitoraggio delle risorse e una produzione lineare semplificata

Il monitoraggio dei veicoli e dei loro componenti nella produzione lineare mediante tag elettronici RFID applicati al telaio del veicolo può aiutare a massimizzare l'efficienza negli ambienti di produzione lineare.

Con la tecnologia RFID, puoi identificare veicoli e componenti in ogni area di produzione tramite lettori fissi con un raggio di lettura in genere inferiore a 3 pollici. I tag UWB che corrispondono al numero VIN consentono di mettere a punto la posizione di un veicolo specifico in tempo reale, all'interno o all'esterno, ed è facile da individuare una volta completato. Questa soluzione completa garantisce la visibilità completa dei veicoli in magazzino in attesa di componenti o modifiche.

RFID e UWB massimizzano l'efficienza della produzione automobilistica

I produttori di automobili e di altre attrezzature pesanti utilizzano tag RFID passivi per tracciare i lavori in corso (WIP), scansionandoli mentre vengono posizionati su un camion da lavoro o una station wagon e quindi sfruttando i tag UWB per sapere sempre la loro posizione sul carrello.

Questa è la soluzione ideale per gli stabilimenti di produzione automobilistica, dove i rack metallici contengono da 25 a 30 parti spostate da AGV o robot. Ad esempio, la combinazione di UWB e RFID crea un sistema in grado di tracciare i movimenti di inventario a livello di AGV, parte e articolo. Etichettando oltre 5.000 rack metallici e utilizzando tag RFID per la gestione dell'inventario, l'azienda può aumentare l'efficienza della struttura consentendo la visibilità in tempo reale della posizione e del contenuto dei rack, nonché di altre risorse mobili (robot, rimorchiatori, veicoli fuoristrada, ecc.) con contenuto etichettato.

Poiché l'adozione del tracciamento delle risorse per migliorare l'efficienza produttiva continua a guadagnare slancio, i produttori devono considerare i potenziali vantaggi delle soluzioni ibride che soddisfano le loro esigenze specifiche. Combinando i metodi RFID-UWB, i produttori possono ottimizzare la convenienza e godere appieno dei vantaggi del tracciamento delle risorse nelle loro strutture.