Uporaba RFID v praksi

V prvem članku smo videli, da je bil RFID sistem sprva odkrit in uporabljan naključno. Tako britanske kot nemške letalske sile so v drugi svetovni vojni uporabljale grobi različici aktivnega in pasivnega RFID sistema. Po vojni se je RFID razvijal predvsem v praktično smer – izumljeni so bili sistemi za sortiranje pošte in prtljage, protivlomni sistemi, sistemi za sledenje tovora, dokler nista David Brock in Sanjay Sarma revolutionizirala način uporabe RFID tako, da je dotlej draga tehnologija postala dostopna tudi navadnim uporabnikom.

Ta članek  bo predstavil implementacijo in uporabo RFID tehnologije v praksi, pri čemer bomo obravnali RFID tehnogijo glede na področja uporabe. Za delitev RFID tehnologije na posamezna področja uporabe sem se odločila zatoi zato, ker e tako olajšana predstavitev posameznih vidikov same uporabe, čeprav je treba opozoriti, da smo v našem opisu zajeli samo najvidnejše primere – ker je RFID tehnologija zelo prilagodljiva, tako uporabniki kot izumitelji izkoriščajo njeno prilagodljivost za ustvarjanje načinov uporabe, ki tukaj niso vključeni, to pa zato, ker nam bodisi manjka podatkov, ali pa so še vedno v razvoju.

RFID tehnologijo smo razdelili na šest področij uporabe: industrijo, transport in logistiko, izobraževanje, turizem, šport in medicino.

Industrija

Čeprav je RFID tehnologija nastala predvsem za potrebe vojske, so tudi civilisti kmalu sprejeli in integrirali uporabo RFID tehnologije v področje, ki se je po drugi svetovni vojni iz izdelovanja orožja ponovno osredotočilo na potrebe civilistov. To pa je bila industrija.

Dandanes, v dobi računalnikov in svetovnega spleta je čas dobrina, katere izgubo si podjetniki ne morejo privoščiti. RFID tehnologija tako postaja eden izmed temeljnih kamnov, ki omogočajo prostorsko in časovno učinkovite procese, pri tem pa zmanjšuje možnost človeške napake v omenjenih procesih.

Inventarni sistemi

Čeprav se fine nianse RFID kažejo predvsem ko gre za potrebe knjižnice, pa surova moč in zmogljivost RFID sistema najbolj prideta do izraza pri inventarnih sistemih. Ker gre 25 % cene v skladiščenje in transport, je torej nujno, da se vsaj eno, če že ne obe področji optimirata kar se da dobro. RFID je za take primere idealen, ker ne omogoča samo sledljivosti paketov v realnem času, temveč z ustreznim programom tudi opozori, kje in kdaj bo katerega izdelka na policah ali v skladišču zmanjkalo, tako da lahko dovolj hitro zadostimo povpraševanju. Wal-Mart je leta 2007 populariziral uporabo inventarnih sistemov z zmanjšanjem primerov za produkte brez zaloge za 30 %. Dodatno je RFID sistem zmanjšal tudi ceno dela, poenostavil je poslovne procese in zmanjšal število napak v inventarju. Družba Boeing pa je že leta 2004 RFID sistem uporabila za zmanjšanje vzdrževalnih in inventarnih stroškov pri delih na letalu Boeing 787 Dreamliner. Ker so vsak del letala označili z RFID nalepko, je bilo tako preverjanje, če so se porabili vsi sestavni deli, hitrejše in enostavnejše.

Slika 1: Preverjanje prisotnosti sestavnih delov v notranjosti pilotske kabine z RFID čitalcem

Vir: “The (Boeing). Edge of glory”, [boeing blog.com], b.d.).

Sledenje izdelkov

RFID svoje najboljše prednosti izkaže tudi ko je treba za potrebe raziskav ali poporodajnega menedžmenta slediti izdelek še naprej. Če je tako serija izdelkov pokvarjena, jo lahko s pomočjo RFID sistema hitro najdemo in odpokličemo naročilo, ne da bi nam bilo pri tem potrebno odpreti vse pakete, v katerih se nahajata pomešani seriji pokvarjenih in brezhibnih izdelkov. Svojo uporabnost je RFID tako izkazal leta 2010, ko so roparji iz Wynn Casina v Las Vegasu ukradli žetone v vrednosti 1,5 milijona dolarjev. Vendar od svojega plena niso imeli dobička, ker so bili RFID čipi na žetonih nemudoma razveljavljeni, tako da je bila vrednost žetonov nična.

Slika 2: RFID čipi v igralnih žetonih

Vir: “Beau Rivage Damage Worse Than Expected” [cardsquad.com], (2005).

 Identifikacija živali

Identifikacija živali lahko rangira od čipiranja dragih čistokrvih plemenskih predstavnikov pasem, do živali, namenjenih za zakol. Glede na to poznamo dve metodi označevanja – implante, ki so živali vsajeni pod kožno gubo, in čipe, ki jih živali nosijo v ušesu v obliki manjše kartice. Čeprav je zamisel podkožnih čipov v teoriji dobra, ker ne kvarijo videza plemenskih živali, se lahko pojavijo problemi v obliki zavračanja implanta in morebitnih rakavih tkiv.

Preprečevanje arbitraže

V preteklosti se je redno dogajalo, da je skladiščnik ali katera druga odgovorna oseba prodala tovor, namenjen kupcu A, kupcu B, ker je pač kupec B plačal višjo ceno, pri tem pa je kupec A ostane praznih rok, ker ni mogel dokazati, da se je arbitraža v resnici zgodila. RFID to preprečuje s tem, da je vsaka RFID nalepka ali značka unikatna oziroma ima drugačno ID številko. Ko se tovor naroči, se na dobavnico zapišejo tudi ID številke tovora, ki se preverjajo na kontrolnih točkah, ter se tako zagotovi, da tovor resnično pride do kupca A, in ne h kupcu B, ki se hoče ‘vriniti’ v prodajno verigo.Seveda tudi tukaj obstaja možnost zlorabe, vendar zaenkrat o tem še ni bilo diskusije.

Transport in logistika

Transport in logistika sta področji, ki se medsebojno tesno prepletata, zato smo se odločili, da ju v diplomskem delu zaradi preglednosti podatkov združimo v eno. Druga svetovna vojna je močno pospešila razvoj transporta in posledično tudi logistike, k čemur je pripomogel tudi RFID. Po vojni so se tehnologije, ki so se obnesle na bojiščih, počasi prenesle v civilno sfero, kjer tudi RFID ni bil izjema. Prav nasprotno, zaradi njegove učinkovitosti in domala neomejenih zmožnosti so RFID prilagodili tako, da je omogočal gladko delovanje procesov, ki so pred uvedbo RFID tehnologije bili zamudni in posledično tudi dragi. Tukaj so našteti in na kratko opisani le najpogostejši načini uporabe RFID tehnologije, čeprav ne dvomimo, da bodo v prihodnost nadgrajeni v še bolj učinkovite sisteme.

Avtomatsko pobiranje cestnine

Cestni promet je še vedno ena izmed najbolj razširjenih oblik potovanja in prevoza stvari in potnikov. Poleg svoje cenenosti in dostopnosti pa ima še vedno pereč problem, ki ustvarja dolge kolone in nezadovoljne voznike – pobiranje cestnine. Še zlasti se ta problem odraža na avtocestah, ki vodijo iz notranjosti dežele k morju – na začetku in koncu poletnih mesecev se ustvarjajo na dotičnih avtocestah dolge kolone vozil, ki čakajo, da bodo spuščene skozi zapornice. Četudi so ljudje na cestninskih postajah izurjeni in hitri, prej ko slej pride do človeške napake – nerazumevanje tujega jezika, ker je cestninar preveč utrujen, napaka v vrnitvi količine denarja, premalo delovne sile in podobno.

RFID je bil zaradi svoje sestave in delovanja idealen odgovor na opisane probleme, ki so pestile cestninske postaje. Ni potreboval neposrednega kontakta, za delovanje so rabili samo delujoč oddajnik na sprednjem oknu avtomobila, in sistem, ki je sprejel signal oddajnika ter temu ustrezno ravnal – odprl ali zaprl zapornico. Prvi RFID sistemi za avtomatsko pobiranje cestnine so se pojavili že leta 1980, dokončno pa so se uveljavili leta 1990. Na splošno delujejo na principu aktivna nalepka-čitalec. Ko se vozilo približuje cestninski postaji, čitalec pošlje signal, ki zbudi nalepko, ta pa nato čitalcu odgovori z unikatno ID številko, ki jo čitalec pošlje naprej v sistem. Sistem ID asociira z računom lastnika avtomobila, ki je plačal prehod. Če je nalepka nepoškodovana in pravilno aktivirana, se zapornica dvigne in spusti vozilo naprej – če pa je nalepka poškodovana, zastarana ali ponarejena, pa zapornice mirujejo in vozilo ne more naprej. Kot zanimivost, različne države uporabljajo različne sisteme, vsem pa je skupno, da uporabljajo RFID v takšni ali drugačni obliki.

Slika 3: Semi-pasivna cestninska nalepka podjetja FasTrek

Vir:”Radio-frequency identification” [Wikipedia], b.d.

Javni prevoz

Časi, ko je voznik moral preverjati vozovnico vsakega šolarja ali študenta, ki je vstopil na avtobus, so mimo. Novodobno preverjanje vozovnice deluje po podobnem principu kot zgoraj omenjeno pobiranje cestnine. Potnik od avtobusne družbe proti plačilu pridobi pasivno RFID kartico, kjer uslužbenec zapiše podatke o lastništvu, vozni relaciji, na kateri se potnik vozi, in do kdaj je kartica veljavna. Ko tako potnik vstopi v avtobus, samo približa kartico čitalcu, ki bo avtomatsko zbral podatke in obenem preveril veljavnost kartice. Če je kartica veljavna, bo potnik šel naprej, drugače pa bo sistem voznika s piskom opozoril, da je nekaj narobe. Preverjanja veljavnosti se opravljajo s strani pooblaščene tretje osebe – občasnega sprevodnika, ki z ročnim čitalcem preveri istovetnost in veljavnost kartice. Čeprav je to poleg knjižnice najvidnejši primer uporabe RFID tehnologije, lahko pričakujemo, da bo sistem kmalu – če že ni – prešel z avtobusnih postaj na železniške postaje in letališča. V praksi pri nas uporabljata RFID sistem Izletnik Celje, ki ga je prvič pognal septembra leta 2010, in Ljubljanski potniški promet, ki je uradno pognal projekt Urbana avgusta leta 2009.

Slika 4: Urbana, kartica za primestni potniški prevoz v Ljubljani

Vir: “Urbana”,[tablix.org], 2009

Najem avtomobila

Najem avtomobila brez birokracije in čakanja na prosto vozilo? Danes je to možno. Podjetje Avis je s pomočjo sistema RFID avgusta leta 2011 ustvarila brezžični sistem menedežmenta, ki so omogočili virtualne najemne transakcije. Sistem Avis On Location deluje tako, da uporabnik s pomočjo pametnega telefona in Avisove spletne strani izbere in najame vozilo iz Avisovega voznega parka praktično na katerikoli lokaciji. Ko odda naročilo, uporabnik prejme PIN kodo s pomočjo katere odpre in požene vozilo. Vozilo je opremljeno z dvema napravama, ki preverjata, če je PIN koda prava, in istočasno nadzirata porabo goriva in kilometrino, ki se ju potem shrani v posebnem pomnilnem modulu, kar je potem osnova za ceno najema avtomobila. Dodatno RFID tehnologija varuje avtomobile pred krajo in omogoča pregled nad voznim parkom v realnem času.

Izobraževanje

RFID tehnologija se pojavlja tudi tam, kjer je najbrž ne bi pričakovali. Ker je poglavitni namen RFID sledenje in inventar označenih predmetov, je eno izmed področij, kjer se RFID najhitreje razvija, ravno izobraževanje. Ne samo v smislu teorije, temveč predvsem aplikacije predstavljenih teorij v razvojnem prostoru. Eden izmed idealnih inkubatorjev za preizkušanje novih RFID sistemov so tako knjižnice, ki združujejo varovanje, inventar in izposojo ter vrnitev gradiva, pod pogojem, da so ti 4 procesi med sabo integrirani in dopuščajo posodabljanje informacij, ne da bi bilo treba zaustaviti celoten sistem zaradi potrebnih posodabljanj ali kritičnih dogodkov. Bolj sporna tema pa je uporaba RFID tehnologije za sledenje dijakov in študentov ter preverjanje njihove prisotnosti v učilnicah, čeprav se najdejo tudi zagovorniki, da bo tudi to postal del življenja v prihodnosti.

Sledenje študentom/šolarjem

Sledenje šolarjem s pomočjo RFID je bilo ob predstavitvi možnosti pozitivno sprejeto. Namesto štetja glav in skrbi, če le niso katerega od otrok pozabili, to odgovornost prevzame RFID. Otroke se zbere in se potem skenira njihove RFID kartice – in ob koncu postopka se točno ve, če kdo manjka. To prihrani učiteljem veliko časa in živcev, ker lahko tako hitreje reagirajo in najdejo izgubljene otroke v krajšem času.

Niso pa s sistemom vsi tako zadovoljni. Zlasti študentje Nothern Arizona University so leta 2010 glasno protestirali proti uvedbi preverjanja prisotnosti na predavanjih s pomočjo RFID sistema, ker naj bi to bilo proti svobodni volji in odločanju, če in kdaj bodo obiskovali določen predmet ali ne – problem pa nastane, ker je ocena deloma odvisna tudi od prisotnosti, ki se preverja z istim RFID sistemom. Problem je nastal predvsem zaradi napačnih informacij – javnost je izvedela, da bo RFID obsegal celotno učilnico – kar je ustvarilo paniko – v resnici pa so bili na vrata instalirani čitalniki, h katerim so morali študentje približati kartice, da so lahko prišli v učilnico. Če pa je ukrep kaj vplival na prisotnost in posledično dvig ocen, se ne ve.

Muzeji

V preteklosti pa tudi danes so muzeji ena izmed šibkih točk, ko se gre za inventar in varovanje shranjenega gradiva. Mnogo artefaktov je zelo starih, zato potrebujejo previdno rokovanje in po možnosti čim manj prenašanja, ker pa so tudi veliko vredni – mednje spadajo umetniška dela in unikatna orožja – morajo biti tudi ustrezno varovani. Exploratorium, muzej v San Franciscu, je uporabil RFID sistem za kreiranje začasne raziskovalne aplikacije, eXspot, s katero so lahko s pomočjo RFID kartice spremljali pot obiskovalcev. Dodatno je imela kartica funkcijo dajanja informacij o različnih razstavnih eksponantih, obiskovalci so se lahko tudi fotografirali ob eksponantu in pozneje prenesli fotografije in zbrane podatke z omrežja na domač računalnik s pomočjo personalizirane RFID kartice.

Turizem

V turizmu se letno obračajo milijardne vsote, hkrati pa je to tudi področje, ki je logistično gledano eno izmed najzahtevnejših. Hotel mora imeti pregled nad stanjem gostov, zasedeno kapaciteto sob, potrebno količino surovin za izdelavo jedi, poskrbeti, da prtljaga pride ob pravem času v pravo sobo, in še bi lahko naštevali. Eden izmed takšnih ekstremnih primerov v turizmu so križarke, ki so z velikostjo pravzaprav prava mala plavajoča mesta. Čeprav se to sliši optimistično,
je pa realnost, da morajo biti tako velike ladje v času, ko so na oceanu, popolnoma samozadostne. Ker gre tukaj za veliko število potnikov, je samo človeška sila premalo, da bi oskrbela in nadzorovala vse procese, ki so nujni za nemoteno delovanje ladje. Tukaj priskoči na pomoč RFID tehnologija. Čeprav je to eden najbolj obsežnih projektov uporabe RFID, so bolj znani projekti, našteti in opisani na naslednji strani.

Smučišča

Smučišča so eden izmed prostorov, kjer je nadzor še posebej potreben. V tej luči je večina smučišč, še posebej skandinavskih, ter tistih v francoskih Alpah ter španskih in francoskih Pirenejih zamenjala standardne voznovnice za žičnico in vlečnico s takimi, ki so opremljene z RFID čipi. Smučarjem tako ni treba več iskati vozovnic in jih dajati v pregled kontrolorjem, ker že sistem sam poišče in prekontrolira kartico na njihovih osebah. Smučišče Vail Resorts v Koloradu je uporabljalo sezonske vozovnice; leta 2010 je Vail oznanil da bo zbiral informacije – število smučanj na dan, uporabo vlečnice – in zbrane informacije bodo na vpogled uporabniku na omrežju. Sistem so poimenovali EpicMix. Obnesel se je zelo dobro, čeprav so bili uporabniki na začetku do njega skeptični. Danes pa si uporabniki niti ne morejo več predstavljati življenja brez njega.

Sledenje žetonov

Leta 2005 je Casino Wynn v Las Vegasu čipe z visoko vrednostjo opremil z RFID nalepkami. Nalepke so omogočile kazinu detekcijo ponarejenih čipov, vpogled v stavne navade stalnih strank, povečale hitrost seštevanj vrednosti čipov in pokazale napake v delilčevem štetju. Leta 2010 so Bellagio casino v Las Vegasu oropali za 1.5 milijona dolarjev v čipih. RFID nalepkam na ukradenih čipih so spremenili veljavnost v neveljavnost, tako da so prej vredni čipi postali brezvredni.

Potni list

Prvi RFID potni list je bil izdan na Maleziji leta 1998. Čeprav so malezijski potni listi na videz običajni, so taki e-potni listi beležili tudi potovalno zgodovino lastnikov – čas, datum in prostor prohodov in odhodov v državo. Druge države, ki imajo RFID potne liste so Norveška (2005), Japonska (1. marec 2006), večina evropskih držav (okoli leta 2006,) vključno s Španijo, Irsko in Veliko Britanijo. Avstralija, Kitajska in ZDA so izdale nove potne liste leta 2007, Srbija v juliju leta 2008, Republika Koreja avgusta in Tajvan decembra istega leta, medtem ko sta Albanija in Filipini uvedla nove potne liste v letu 2009. Zadnja zabeležena država, ki je uvedla e-potne liste je Makedonija. Nekatere države načrtujejo dopolnitev e-potnih listov s prstnimi odtisi in drugimi biometričnimi podatki, medtem ko so jih druge že posodobile.

Šport

Šport je področje, kjer v večini panog odločajo že desetinke sekunde. V preteklosti niso bili redkost primeri, ko se ni točno vedelo, kdo je pravzaprav zmagovalec, če sta dva športnika istočasno prečkala ciljno črto. RFID ta problem učinkovito eliminira, in zagotavlja natančne meritve časa – seveda pod pogojem, da je oprema pravilno uporabljena in ni v okolici predmetov, ki bi lahko zmotili RF signal.

• merjenje časa – uporaba RFID za merjenje časa je bila v različnih športnih panogah prisotna že leta 1990. Najprej so RFID uporabljali pri golobjih dirkah, ko so zbirali podatke za posamezne živali v jatah. Pozneje so sistem prilagodili za uporabo v tekaških prireditvah z velikim številom udeležencev, najpogosteje v maratonih, nato pa tudi v dualtonih in trialtonih. Tekmovalci nosijo pasivne ali aktivne značke, ki so prebrane s pomočjo antene, ki je položena čez tekalno površino na cilju. Uporabljajo se predvsem UHF čipi, ki imajo posebej oblikovane antene. Napake hitenja (angl. rush error), štetja krogov in napake starta so tako eliminirane, ker je vsak posamznik spremljan individualno in ne skupinsko, kar pomeni večjo točnost rezultatov.
• štetje krogov – Tako pasivni kot aktivni RFID sistemi so uporabljeni tudi na off-road dogodkih, kot so orientacijski teki, enduro ter na motociklističnih dirkah.

Medicina

Čeprav je medicina napredovala, je v večini primerov podobna športu – vsaka sekunda šteje, in v najhujših primerih ne gre za izgubo medalje, temveč postane vprašanje življenja in smrti. To še zlasti velja v operacijskih sobah, kjer lahko že najmanjša napaka pomeni komplikacijo v operativnem posegu. Tudi v tem primeru lahko RFID olajša delo kirurgom. Drugače se RFID tehnologija uporablja za označevanje zdravil in občasno za označevanje pacientovih izločkov, kot so kri in urin.

Operacijske sobe

Operacijske sobe so kritična točka v bolnišničnem sestavu. Marsikdo je že slišal šale na račun kirurgov, ki so v pacientovem telesu pozabili katerega od instrumentov – nekatere od teh zgodb so pa na žalost tudi resnične. Ker operacije zahtevajo od kirurgov in asistentov visoko raven koncetracije, se lahko proti koncu dneva zgodi človeška napaka in kirurg v želodcu pacienta pusti kirurško gobico, forceps ali kaj podobnega, in rano zapre. Napake se včasih še pravočasno odkrijejo, so pa znani tudi primeri, ko so se tovrstne napake odkrile šele čez vrsto let, ker se je pacient pritoževal nad bolečinami v operiranem delu telesa. Zato so aprila leta 2008 predstavili prvi operacijski sistem, kombiniran z RFID tehnologijo. Podjetje ClearCount Medical Solutions je predstavilo sistem Smart Sponge, ki je sistem za detekcijo kirurških gobic s pomočjo RFID tehnologije. Kirurške gobice se v procesu operacije uporabljajo za pivnanje krvi in ostalih izločkov. McGowan sicer komentira, da se napaka, da se kirurška gobica pusti v pacientovem telesu brez vednosti kirurga ali asistenta sicer zgodi samo enkrat na vsakih 1000 ali 1500 operacij, vendar lahko povzroči infekcijo in tako posledično zviša ceno in dolžino zdravljenja pacienta. Sistem je možno razširiti tudi na operacijske instrumente, kar bi lahko še dodatno zmanjšalo možnost človeške napake v procesu operativne in postoperativne nege.

Označevanje zdravil

Transport in distribucija zdravil v bolnišnici je proces, kjer ne sme biti napak. RFID jih lahko drastično zmanjša, če so vse embalaže zdravil označene z RFID nalepko, ki so povezane v sistem, kjer ima pacient RFID zapestnico z zapisanimi podatki kdaj, katero in koliko zdravila mora vzeti. Postopek se tako poenostavi, ker bolniškim sestram ni več treba dešifrirati pisave zdravnikov – 2 je lahko 3 ali 5, kar pa že pomeni kritično napako, ker so lahko predpisana zdravila v preveliki količini preveč agresivna za pacientovo telo.

Podjetje Omnicell je rešilo zadrego tako, da je iznašlo in patentiralo medicinski kabinet OptiFlex, ki deluje na principu omare, ki je napolnjena z zdravili, označenimi z RFID nalepkami; sama omara je interaktivna, in avtomatično sledi dobavi, kje se kaj porabi, kako in kdo je delil zdravila, s čimer se pokaže, kje, in kaj se mora dobaviti, ter v kakšnih količinah, kar znantno zmanjša celotne stroške nabave. Proces, ki bi običajno trajal 5 do 6 ur, se s pomočjo RFID sistema skrči na 1 do 2 uri – in to pri oddelku s 700 posteljami, kar niti ni tako majhna številka. Upoštevati pa moramo, da deljenje zdravil obsega vsaj kake 4 ure za ves oddelek, medtem ko so zadnje 3 posvečene pregledu inventarja pred in po delitvi zdravil, izdelavi zapisnika, nabavljanju, sortiranju in shranjevanju zdravil na zanje določena mesta. RFID sistem pa skrči proces tako, da prevzame nadzor nad inventarjem in izdelavo zapisnika, tako da bolniškim sestram ostane samo še nabava, prevzem in sortiranje zdravil, kar je razmeroma hitro opravljeno, sploh če so zdravila že opremljena z RFID nalepkami in so v točno določeni količini. OptiFlex je samo eden izmed sistemov, ki to omogočajo; na trgu so tudi drugi, ki delujejo podobno, kot je eShepherd podjetja Exavera, le da eShepherd povezuje vse – od zdravniškega osebja, do prostorov, pacientov in samih naprav, sodelujočih v procesu.

Primeri, ki smo jih tukaj opisali, so le delček  celotne, kompleksne slike kje, kako in kdaj se RFID uporablja. Zaradi svojih unikatnih lastnosti  se RFID razvija in prilagaja  novim procesom in okoliščinam celo do te mere, da nekateri napovedujejo, da bo v kratkem  nadomestil črtno kodo.  To  zaenkrat sicer še ne bo takoj, ker  so  materiali in procesi  za aktualno splošno uporabo RFID  še predragi za  mala podjetja in trgovce,   vendar pa RFID  nezadržno prodira tudi v  te sektorje.

Se nadaljuje … RFID in standardi

Prejšnji članek: RFID –  tehnologija prihodnosti