Отслеживание активов кажется простым делом, пока не определить, что на самом деле означает “отслеживание”.
Для некоторых компаний отслеживание означает подтверждение того, что актив был отсканирован во время инвентаризации, возвращен на склад или прошел через контрольный пункт. Для других это означает возможность узнать, находится ли устройство по-прежнему поблизости, в каком помещении оно может находиться или вышло ли оно за пределы заданной зоны.
Это не одна и та же проблема.
Технологии RFID и BLE используются в системах отслеживания активов, но они решают разные задачи. RFID обычно лучше подходит в тех случаях, когда системе необходимо идентифицировать активы в определенных точках считывания. BLE обычно лучше подходит в тех случаях, когда системе требуются повторяющиеся сигналы, поступающие непосредственно от самого актива.
В этой статье мы подробнее рассмотрим различия между технологиями RFID и BLE, чтобы вы могли лучше понять, какая из них лучше подходит для ваших задач по отслеживанию активов.
Что такое отслеживание активов с помощью RFID?
RFID — это аббревиатура от «Radio Frequency Identification» (радиочастотная идентификация). Это технология беспроводной идентификации, в которой для считывания данных с метки используются радиоволны.
В системе отслеживания активов с использованием технологии RFID, RFID-метка прикреплен к объекту. Метка содержит небольшой чип и антенну. На чипе хранятся данные, как правило, уникальный идентификатор. Антенна позволяет метке взаимодействовать со считывателем RFID.
Пассивные RFID-метки не имеют собственного аккумулятора. Они находятся в неактивном состоянии до тех пор, пока не попадают в зону действия радиосигнала считывателя. Когда считыватель посылает сигнал, метка использует энергию этого сигнала, чтобы передать данные, хранящиеся в ее чипе.
При отслеживании активов метка, как правило, не содержит полной записи об активе. На ней может храниться EPC, серийный номер или другой идентификатор актива. Полная запись хранится в программной системе и включает название актива, категорию, владельца, статус, местонахождение и историю перемещений.
Пассивная RFID-технология в диапазоне УВЧ широко используется для отслеживания активов, поскольку она обеспечивает большее расстояние считывания, чем системы HF/NFC, и позволяет быстро считывать большое количество меток. Благодаря этому она находит применение при проведении инвентаризации, в инструментальных комнатах, для управления складскими активами, возвратной тарой, отслеживания оборудования, а также в других рабочих процессах, где требуется идентификация активов группами или в определенных точках сканирования.
Отслеживание активов RFID В основном это касается идентификации. Он сообщает системе, какой помеченный объект был считан, когда это произошло и где было произведено считывание.
Как работает система отслеживания активов с помощью RFID
Работа системы отслеживания активов на основе технологии RFID начинается с присвоения каждому активу уникального идентификатора. Этот идентификатор записывается на RFID-метку и привязывается к записи об активе в базе данных.
Когда объект попадает в зону считывания, считыватель RFID посылает радиосигнал через свою антенну. Пассивная метка получает энергию от этого сигнала, на мгновение активируется и отправляет обратно сохраненные в ней данные. В пассивных системах RFID в диапазоне УВЧ этот ответ обычно основан на принципе обратного рассеяния, при котором метка изменяет характер отражения сигнала считывателя.
Считывающее устройство фиксирует идентификатор метки и отправляет его в программное обеспечение для отслеживания. Затем программа сопоставляет этот идентификатор с записью об объекте. Одно событие считывания может включать в себя идентификатор метки, время считывания, местоположение считывающего устройства, положение антенны, а также действие, связанное с данным считыванием, например, инвентаризацию, выдачу, возврат или проход через контрольно-пропускной пункт.
В реальных системах программное обеспечение также может фильтровать повторяющиеся считывания. Стационарный считыватель может обнаружить одну и ту же метку многократно в течение нескольких секунд, поэтому системе необходимы правила, позволяющие определить, какие считывания являются значимыми.
Именно поэтому пассивную технологию RFID лучше всего рассматривать как систему отслеживания активов на основе сканирования. Она сама по себе не передает данные о местоположении в режиме реального времени. Информация в записи об активе обновляется, когда метка считывается с помощью ручного считывателя, стационарного считывателя, портала, «умной» полки, шкафа или другого RFID-считывателя.
Что такое отслеживание активов с помощью BLE?
Аббревиатура BLE означает «Bluetooth Low Energy». Это технология Bluetooth с низким энергопотреблением, предназначенная для устройств, которые передают небольшие объемы данных, потребляя при этом меньше энергии, чем классический Bluetooth.
При отслеживании объектов с помощью технологии BLE к объекту прикрепляется трекер, работающий от батареи. Такой трекер часто называют BLE-меткой, BLE-маяком, Bluetooth-меткой или Bluetooth-трекером для объектов. Терминология может варьироваться, но суть остается той же: устройство посылает сигналы по протоколу Bluetooth Low Energy, которые могут принимать расположенные поблизости приемники.
BLE отличается от пассивной технологии RFID тем, что трекер имеет собственный источник питания. Ему не требуется считывающее устройство для питания. Вместо этого он передает сигналы через заданные промежутки времени. Эти сигналы могут приниматься телефонами, шлюзами, анкорами или другими Bluetooth-приемниками.
BLE-трекер обычно передает идентификатор, а не полную запись об объекте. Платформа отслеживания программно связывает этот идентификатор с записью об объекте. После этого система может показать, находится ли объект поблизости, в какой зоне он находится или вышел ли он за пределы заданной зоны.
Отслеживание активов с помощью технологии BLE в основном сводится к определению местонахождения и видимости. Оно полезно в тех случаях, когда активы свободно перемещаются, а системе требуются обновления данных без необходимости ручного сканирования каждого предмета.
Как работает система отслеживания активов по технологии BLE
Устройство отслеживания активов по протоколу BLE периодически отправляет небольшие рекламные пакеты. Эти пакеты обычно содержат идентификатор и основную информацию о сигнале. Интервал между отправками может быть как коротким, так и длинным — в зависимости от того, как часто системе требуются обновления и насколько долго устройство должно сохранять заряд батареи.
Находящиеся поблизости приемники отслеживают эти передачи. Приемником может быть стационарный шлюз, установленный на стене или потолке, мобильный телефон или ориентир для определения местоположения. При обнаружении трекера приемник регистрирует такие данные, как идентификатор трекера, уровень сигнала, время обнаружения и местоположение приемника.
Платформа отслеживания использует эти данные для определения статуса объекта. В простой конфигурации система может отображать лишь информацию о том, что объект находится поблизости. В более сложной конфигурации она может определять, в каком помещении, зоне или районе находится объект. Некоторые системы используют несколько приемников для сравнения сигналов и повышения точности определения местоположения.
Уровень сигнала часто учитывается в алгоритмах определения местоположения по BLE, однако он не является идеальным показателем расстояния. На результат могут влиять стены, люди, полки, металлические предметы, расположение приемника, а также другие беспроводные сигналы в диапазоне 2,4 ГГц. Именно поэтому эффективность отслеживания по BLE в значительной степени зависит от расположения шлюзов, настроек устройства отслеживания и физической среды.
Срок службы батареи — ещё один важный аспект отслеживания по протоколу BLE. Трекер, который передаёт данные чаще, может предоставлять более свежие обновления, но при этом расходует больше энергии. Трекер, который передаёт данные реже, может работать дольше, но обновления в системе могут поступать медленнее.
Система отслеживания объектов по технологии BLE преобразует повторяющиеся сигналы беспроводного обнаружения в данные о наличии объекта, его местоположении в зоне, истории перемещений или оповещения. Речь идет не просто о однократном считывании идентификатора, а о получении сигналов с достаточной частотой, чтобы объект оставался видимым в системе.
RFID и BLE: основные различия
Технологии RFID и BLE часто сравнивают, поскольку обе позволяют идентифицировать объекты, снабженные метками. Существенное различие заключается в том, как каждая из этих систем собирает данные отслеживания.
Работа системы RFID зависит от считывателя. Объект регистрируется, когда метка попадает в зону считывания и отвечает на сигнал считывателя.
Работа технологии BLE зависит от трекера. На объекте установлено устройство с собственным источником питания, которое самостоятельно передает сигналы, а расположенные поблизости приемники принимают эти сигналы.
| Фактор | Отслеживание активов RFID | Отслеживание активов по технологии BLE |
| Сила тегов | Пассивные RFID-метки, как правило, не нуждаются в батарейках | Трекеры BLE нуждаются в батарейках |
| Сбор данных | Читатель сканирует метку | Трекер передает сигналы |
| Стиль отслеживания | Идентификация на основе сканирования | Видимость на основе сигналов |
| Сроки обновления | Обновления при считывании тега | Обновления в зависимости от интервала вещания и обнаружения приемника |
| Модель покрытия | Зоны контролируемого чтения | Зоны покрытия приемника или шлюза |
| Данные об активах | Обычно считывает идентификатор метки, связанный с программным обеспечением | Как правило, обнаруживает идентификатор трекера, связанный с программным обеспечением |
| Обслуживание | Наибольшее значение имеют установка метки и настройка считывателя | Самое главное — это срок службы батареи и замена трекера |
| Структура затрат | Снижение стоимости меток, более тщательное планирование размещения считывателей и антенн | Более высокая стоимость устройства, а также планирование аккумулятора и платформы |
| Оптимальный вариант | Масштабные мероприятия по выявлению и инвентаризации активов | Масштабные мероприятия по выявлению и инвентаризации активов |
Метод отслеживания
Отслеживание активов с помощью RFID осуществляется с помощью считывателя. Считыватель создает зону считывания, и метка реагирует только тогда, когда находится достаточно близко, чтобы получить питание и быть прочитанной. Система регистрирует актив, поскольку считыватель обнаружил метку в этой точке.
Это хорошо работает, когда в бизнес-процессе уже предусмотрены четкие моменты сканирования. Работник сканирует складское помещение. Портал считывает данные об активах, проходящих через дверной проем. Шкаф фиксирует, какие инструменты с метками находятся внутри. Запись об отслеживании привязана к событию считывания.
Отслеживание объектов по технологии BLE осуществляется с помощью трекеров. Трекер BLE посылает сигналы через заданные промежутки времени, даже если никто его активно не сканирует. Находящиеся поблизости телефоны, шлюзы или анкоры принимают эти сигналы и передают данные в программное обеспечение.
Это работает лучше, когда объекты свободно перемещаются, а системе необходимо постоянно отслеживать их. Трекер не ждет сканирования с помощью ручного сканера. Он постоянно передает сигнал о своём нахождении, и система использует эти повторяющиеся сигналы для определения наличия, движения или местоположения объекта.
Видимость в реальном времени
Пассивная RFID по своей сути не обеспечивает непрерывное отслеживание. Она позволяет очень быстро обновлять статус активов при считывании метки, но данные формируются только в точках считывания.
Стационарный RFID-портал может зафиксировать, что объект прошел через дверной проем. «Умный» шкаф может зафиксировать, что предмет с меткой был извлечен или возвращен. Портативный считыватель может подтвердить, какие объекты находятся в помещении во время сканирования. В каждом случае запись зависит от события считывания.
BLE обеспечивает более непрерывный мониторинг, поскольку трекер постоянно передает данные. Система может получать обновления каждые несколько секунд, каждую минуту или с другим интервалом, заданным в настройках трекера.
Аккумулятор и техническое обслуживание
Пассивные RFID-метки не требуют замены батареи. После того как метка прикреплена и закодирована, она может работать в течение длительного времени, если только она не повреждена, не снята или не размещена таким образом, что это препятствует надёжному считыванию.
Техническое обслуживание систем RFID, как правило, сосредоточено на системе, связанной с меткой. На производительность влияют такие факторы, как расположение считывателя, направление антенны, настройка зоны считывания, положение метки и программная фильтрация.
Для трекеров с технологией BLE необходимо с самого начала правильно распланировать работу батареи. Трекер с частыми передачами данных предоставляет более свежие обновления местоположения, но при этом потребляет больше энергии. Трекер с менее частыми передачами данных может работать дольше, но система получает обновления реже.
В проектах с использованием технологии BLE техническое обслуживание заключается не только в том, чтобы метка оставалась на месте. Оно также включает в себя мониторинг состояния батареи, графики замены, отслеживание устройств в автономном режиме, а также трудозатраты, необходимые для обеспечения работоспособности устройств с питанием на множестве объектов.
Диапазон считывания и зона покрытия
Зона действия RFID-системы формируется за счет зон считывания. Портативный считыватель охватывает область, на которую его направляет работник. Стационарный считыватель и антенна охватывают дверной проем, полку, шкаф, ворота погрузочной платформы или рабочую зону. Цель состоит в том, чтобы обеспечить достаточный контроль над зоной считывания, чтобы система могла правильно интерпретировать результаты считывания.
Это полезно, когда процесс имеет чётко определённые физические точки. Если объект, снабжённый меткой, проходит через ворота, система может расценить это считывание как событие перемещения. Если метка считывается внутри шкафа, система может расценить это как наличие объекта в данном шкафу.
Зона покрытия BLE зависит от расположения приемников. Трекер BLE можно обнаружить только там, где находятся телефоны, шлюзы, опорные точки или другие приемники, настроенные на прием его сигнала. Для обеспечения покрытия обширной территории системе требуется достаточное количество приемников, размещенных в нужных местах.
Точность и окружающая среда
Точность RFID, как правило, зависит от надежности считывания и контроля зоны считывания. Система должна считывать нужные метки и предотвращать нежелательное считывание из соседних зон.
В правильно настроенной системе RFID считывание может служить убедительным доказательством того, что метка была обнаружена на конкретном считывателе, полке, в шкафу или у входа. Однако RFID не предоставляет автоматически данные о текущем местоположении на карте. Система получает информацию о том, где именно была считана метка.
Точность технологии BLE, как правило, сводится к оценке местоположения. Простая система на базе BLE может лишь показать, что объект находится поблизости. Более совершенная система способна определить местоположение в пределах помещения, зоны или участка с помощью данных о местоположении приемника, уровне сигнала и повторных обнаружениях.
Сигналы BLE могут изменяться в зависимости от условий окружающей среды. На уровень сигнала могут влиять стены, люди, стеллажи, металлические предметы, планировка помещения, а также другие устройства, работающие на частоте 2,4 ГГц. Технология RFID также имеет ограничения, связанные с условиями окружающей среды, особенно вблизи металла, жидкостей, при плотном размещении меток и при неправильной их ориентации.
Стоимость и масштабируемость
Технология RFID зачастую оказывается более масштабируемой, когда требуется базовая идентификация большого количества объектов. Пассивные RFID-метки и жесткие метки, как правило, стоят дешевле, чем автономные трекеры BLE, поэтому RFID может быть целесообразным решением при большом количестве объектов.
Основные затраты на RFID-технологии зачастую связаны со считывателями, антеннами, монтажом, кодированием и настройкой программного обеспечения. После внедрения системы добавление дополнительных пассивных меток может обойтись относительно недорого.
У технологии BLE иная структура затрат. Каждый датчик содержит электронные компоненты и батарею, поэтому стоимость одного устройства выше. Кроме того, для работы системы могут потребоваться шлюзы, облачное программное обеспечение, замена батарей и более активное текущее управление устройствами.
BLE по-прежнему может оправдывать свои затраты, если стоимость активов высока или затраты на их поиск значительны. Речь идет не столько о том, чтобы дешево маркировать все подряд, сколько о том, чтобы обеспечить отслеживание важных мобильных активов.
Размер бирки и соответствие товара
RFID-метки могут изготавливаться в различных небольших и тонких форматах. Пассивные RFID-метки можно использовать на коробках, папках, контейнерах, инструментах, спецодежде и оборудовании. Для более прочных поверхностей, использования на открытом воздухе и на металлических объектах доступны жесткие RFID-метки.
Трекеры с технологией BLE, как правило, имеют большие размеры, поскольку в них необходимо разместить батарею, печатную плату и корпус. Кроме того, их необходимо закрепить таким образом, чтобы обеспечить защиту устройства и сохранить приемлемое качество сигнала.
Это влияет на то, какие объекты целесообразно маркировать. Технологию RFID проще применять к небольшим, недорогим или массовым предметам. Технологию BLE лучше использовать для тех объектов, где размер трекера, его батарея и стоимость оправдывают его использование.
RFID против BLE: как выбрать подходящую технологию
Выбирайте технологию RFID, если основная цель заключается в идентификации активов в определенные моменты времени. К типичным сценариям применения RFID относятся:
- Быстрая идентификация активов
- Крупные инвентаризации
- Недорогие метки для широкого спектра объектов
- Данные о регистрации заезда и выезда
- Фиксированные точки сканирования
- Ручное считывание или считывание партиями
- Записи об активах, основанные на событиях сканирования
К числу таких примеров относятся складские активы, многоразовые контейнеры, инструменты, ИТ-оборудование, документы, спецодежда, медицинские материалы и оборудование, которое проходит через известные контрольные пункты.
Выбирайте BLE, если основная цель заключается в обеспечении постоянной видимости объектов. К типичным сценариям использования относятся:
- Постоянный мониторинг активов
- Уведомления о приближении
- Расположение на уровне участка или помещения
- Хроника перемещений
- Функции поиска и нахождения
- Отслеживание без ручного сканирования
- Обновления непосредственно с самого актива
К хорошим примерам относятся больничное оборудование, переносные инструменты, тележки, дорогостоящие устройства, арендуемое оборудование, а также предметы, которые сотрудникам необходимо быстро находить.
Можно ли использовать RFID и BLE одновременно?
Да. Технологии RFID и BLE можно использовать в одной и той же системе отслеживания активов, однако их не следует применять для выполнения одной и той же задачи без веских на то оснований.
Наиболее распространенный подход заключается в использовании этих устройств для различных групп активов. Для идентификации и учета недорогих или имеющихся в больших количествах активов можно использовать RFID-метки. Для более ценных мобильных активов, требующих постоянного мониторинга, можно использовать трекеры BLE.
Другой подход заключается в их использовании на разных этапах одного и того же рабочего процесса. Технология RFID позволяет регистрировать фиксированные события, такие как прием, выдача, возврат на склад, считывание данных на пропускном пункте или в шкафу. Затем технология BLE может помочь отслеживать объект после этого момента, пока он находится в зоне действия Bluetooth-приемника.
В более сложной конфигурации оба идентификатора могут быть привязаны к одной и той же записи об активе. Актив может иметь EPC-идентификатор RFID для событий сканирования и идентификатор маяка BLE для событий присутствия или определения местоположения. Когда считыватель RFID обнаруживает EPC-идентификатор, система обновляет историю сканирования. Когда шлюз BLE обнаруживает идентификатор маяка, система обновляет информацию о последнем присутствии актива или его местоположении в зоне.
Такая конфигурация работает эффективно только в том случае, если программное обеспечение способно обрабатывать данные из обоих источников. Платформа должна распознавать, что RFID-метка и BLE-трекер относятся к одному и тому же объекту. В противном случае система может создать две отдельные записи для одного физического объекта.
Технологии RFID и BLE наиболее эффективно работают в сочетании, когда у каждой из них четко определена своя роль. RFID отвечает за идентификацию, а BLE — за постоянный мониторинг.
Часто задаваемые вопросы о сравнении технологий RFID и BLE для отслеживания активов
Может ли технология BLE заменить RFID при проведении инвентаризации?
BLE позволяет идентифицировать объекты, однако, как правило, не является оптимальной альтернативой RFID при проведении инвентаризации больших партий товаров.
Пассивная RFID-технология лучше подходит для быстрого подсчёта большого количества предметов с помощью ручных считывателей, портальных считывателей, шкафов или стационарных точек считывания. RFID-метки, как правило, меньше по размеру и дешевле, а пассивные метки не требуют батареек.
Технология BLE лучше подходит в тех случаях, когда системе требуются периодические сигналы от определённых объектов. С её помощью можно определить, находится ли объект поблизости или в определённой зоне, однако установка трекеров BLE на каждый недорогой предмет зачастую обходится слишком дорого и затрудняет техническое обслуживание.
Можно ли на одном объекте использовать одновременно RFID-метку и BLE-трекер?
Да. Один актив может использовать и то, и другое, если система отслеживания это поддерживает.
Например, RFID-метку можно использовать для инвентаризации, регистрации при входе или считывания данных на контрольно-пропускных пунктах. BLE-трекер можно использовать для отслеживания нахождения в определённой зоне, получения обновлений о перемещениях или получения уведомлений о приближении.
Важную роль играет сопоставление данных в программном обеспечении. В записи об активе должны храниться как идентификатор RFID-метки, так и идентификатор BLE-трекера, чтобы оба типа данных обновляли данные об одном и том же активе, а не приводили к созданию дубликатов записей.
Требуется ли для RFID и BLE одно и то же программное обеспечение?
Не всегда.
Некоторые платформы для отслеживания активов поддерживают только RFID. Некоторые — только BLE. А некоторые могут собирать данные как со считывателей RFID, так и с шлюзов BLE.
Если вы планируете использовать и то, и другое, проверьте, может ли программное обеспечение объединять в одной системе данные считывания RFID-меток, данные обнаружения BLE, записи об активах, действия пользователей и историю местоположений. В противном случае данные могут остаться разрозненными, что затруднит управление системой.
Достаточно ли точна технология BLE для отслеживания объектов на уровне помещений?
BLE может поддерживать отслеживание на уровне помещения, но это зависит от архитектуры системы.
Базовая настройка BLE может показывать лишь то, что объект находится поблизости. Для отслеживания на уровне помещений обычно требуется достаточное количество шлюзов или приемников, размещенных в нужных местах. Кроме того, в программном обеспечении должны быть заложены правила, позволяющие определить, к какому помещению или зоне, скорее всего, относится данный объект.
На уровень сигнала могут влиять стены, люди, полки, металлические предметы, а также расположение приемника. Не следует считать, что BLE автоматически обеспечивает точность до уровня комнаты без предварительной проверки конкретного места установки.
Может ли пассивная RFID-система отобразить последнее известное местонахождение объекта?
Да, но только на основе последнего события чтения.
Если актив в последний раз сканировался ручным считывателем в инструментальном цехе, система может указать этот цех в качестве последнего известного местоположения. Если он прошел через стационарный портал, система может зарегистрировать этот проход или зону в качестве последней известной точки.
Пассивная RFID-технология не может продолжать обновлять данные о местоположении после того, как объект покидает зону считывания. Последнее известное местоположение соответствует моменту последнего успешного считывания.
Какая технология лучше подходит для небольших активов?
Технология RFID, как правило, лучше подходит для небольших объектов, поскольку пассивные RFID-метки могут быть тонкими, легкими и недорогими.
Трекеры с технологией BLE имеют большие размеры, поскольку в них необходимо разместить батарею и корпус. Они могут не подходить для установки на небольшие инструменты, документы, одежду, папки или недорогие предметы.
Использование технологии BLE становится более целесообразным, если объект достаточно велик, ценен и мобилен, чтобы оправдать применение трекера с автономным питанием.
Заключение
Технологии RFID и BLE одинаково полезны для отслеживания активов, но они предназначены для удовлетворения разных потребностей в области отслеживания.
Используйте технологию RFID, когда требуется идентифицировать активы во время сканирования, инвентаризации, возврата или перемещения через известные точки считывания. Эта технология удобна при большом количестве активов, использовании недорогих меток и в рабочих процессах, основанных на событиях сканирования.
Используйте BLE, если необходимо, чтобы объекты оставались видимыми в течение длительного времени. Эта технология лучше всего подходит для мобильных объектов, для которых требуется обновление информации о присутствии, определение местоположения в пределах определенной зоны, оповещения о близости или поддержка функции поиска и обнаружения.
Правильный выбор начинается с определения цели отслеживания. Если вам нужно узнать, что именно было отсканировано, то, как правило, лучше подойдет технология RFID. Если вам нужно узнать, где находится объект в данный момент, то, как правило, лучше подойдет технология BLE.