無論是在工業(yè)時(shí)代、信息時(shí)代,還是近年來如火如荼的人工智能,亦或者數(shù)字時(shí)代,人類的生產(chǎn)工具一直在發(fā)生著偉大的進(jìn)化劇變,但與此同時(shí),標(biāo)簽的進(jìn)化系統(tǒng)也如同伴生存在一般,從未停止過它發(fā)展的腳步。從紙質(zhì)標(biāo)簽到條形碼,從條形碼再到二維碼,如今又來了RFID標(biāo)簽,似乎我們可以這么想,我們的生活隨著科技時(shí)代的進(jìn)步,也一直立身于一條前閉后開的“標(biāo)簽時(shí)代”發(fā)展鏈中。

更實(shí)際地說,從國內(nèi)環(huán)境去看,已經(jīng)有越來越多的行業(yè)領(lǐng)域開始運(yùn)用到新型RFID的標(biāo)簽技術(shù),并投之于日常應(yīng)用,但正因?yàn)閷?duì)于RFID產(chǎn)品的一知半解,讓很多稍有涉獵的行業(yè)反而開始懷疑RFID的先進(jìn)性和必要性。所以今天就來分享和預(yù)告下,當(dāng)下甚至未來相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi),那些離不開RFID的行業(yè)以及RFID標(biāo)簽的真正優(yōu)勢所在。

RFID標(biāo)簽下的線材管理,工業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型的陣地

工業(yè)線材管理可能是眾多RFID標(biāo)簽運(yùn)用中比較冷門的一支,但必要性上看卻是最強(qiáng)的。1983年在美國德克薩斯發(fā)生過這樣的一個(gè)事故,因?yàn)榈轮菝磕甓加旋埦盹L(fēng)季,有一次龍卷風(fēng)刮亂了小鎮(zhèn)數(shù)千條cable線纜,而這些線纜的事故后修復(fù)又恰好需要和電纜接口的一一對(duì)應(yīng),這不僅給了德州的電纜維修負(fù)責(zé)部門不小麻煩,當(dāng)然最終他們還是修復(fù)了,但是從中我們其實(shí)可以發(fā)現(xiàn)對(duì)于線纜的管理問題非常的棘手和明顯。哪怕這個(gè)問題到了現(xiàn)在,這個(gè)問題依然不好解決。

原因一,來自于電線、數(shù)據(jù)線或者其他線纜的使用體量級(jí)的暴增。這個(gè)數(shù)據(jù)量級(jí)說的并非區(qū)域或者國家在線纜制造產(chǎn)量上的暴增,針對(duì)的是單位后臺(tái)庫房或者線纜使用區(qū)域內(nèi)同時(shí)在執(zhí)行運(yùn)行功能的線纜量。以前后臺(tái)數(shù)據(jù)庫房的線纜量如果是以千為單位,那現(xiàn)在就到了十萬以上級(jí)別,這對(duì)于線纜管理是非常大的嚴(yán)峻考驗(yàn),如果產(chǎn)生故障和線纜功能問題,如何在十萬級(jí)別的數(shù)據(jù)線纜里找到對(duì)應(yīng)線纜,這是一個(gè)大工程。

其二,數(shù)據(jù)讀取是一個(gè)難點(diǎn)。一般來說,對(duì)于大型企業(yè),如電力集團(tuán),運(yùn)輸行業(yè)等都會(huì)配備超量級(jí)的企業(yè)管理ERP或者EAM系統(tǒng)來輔助鎖定問題區(qū)域和線纜位置。但是這個(gè)解決方案的缺點(diǎn)是依然無法精準(zhǔn)鎖定到某一條線纜。這時(shí)候就需要人工到故障區(qū)域運(yùn)用各類讀取器去手動(dòng)檢測和鎖定。而這又會(huì)產(chǎn)生第二個(gè)難點(diǎn):可能存在單設(shè)備上多條線纜交織的情況,這在讀取時(shí)又會(huì)造成誤讀、多讀、漏讀的現(xiàn)象,從而錯(cuò)過問題的發(fā)現(xiàn),甚至產(chǎn)生更大的成本損耗。

而在這個(gè)問題上,RFID就會(huì)體現(xiàn)出其強(qiáng)大的功能和優(yōu)勢。從頻率上看,目前的RFID標(biāo)簽技術(shù)和產(chǎn)品類別分別集中于高頻(HF)和超高頻(UHF)兩個(gè)頻段內(nèi)。HF的頻率穩(wěn)定在13.56MHz,UHF的頻率處于856-928 MHz的區(qū)間內(nèi)。隨著頻率的上升,意味著更精準(zhǔn)的讀取能力、更遠(yuǎn)的讀距以及更小的RFID標(biāo)簽元件體積。這對(duì)于線材管理,無一不是對(duì)癥下藥。工程師只需要在線纜上裝上RFID的小型標(biāo)簽,然后手持讀寫器,再通過手持顯示器或者LED燈標(biāo)等就可以迅速找到對(duì)應(yīng)問題線纜。而同時(shí),目前絕大部分頂尖的RFID標(biāo)簽都具有抗金屬干擾性,這就可以完美規(guī)避讀取干擾問題。

從其他類型標(biāo)簽功能上看,你永遠(yuǎn)無法想象,條形碼、二維碼怎么來管理和應(yīng)付這個(gè)量級(jí)的工業(yè)管理工作。更重要的是,對(duì)于工業(yè)線材管理來說,有理由相信是未來5-10年國內(nèi)工業(yè),尤其是制造業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型的重要領(lǐng)地。“重制造,輕管理”向來是國內(nèi)制造業(yè)多年的陋習(xí)。當(dāng)然,因?yàn)閲鴥?nèi)外市場需求使然,這其實(shí)也無可厚非,但隨著體量級(jí)的井噴式增長,維持這個(gè)狀態(tài)顯然是不足夠支撐起大型工業(yè)業(yè)態(tài)的可持續(xù)發(fā)展趨勢的。所以如何在實(shí)際執(zhí)行端,利用數(shù)字化管理工具務(wù)實(shí)提升工業(yè)設(shè)備管理的各方面利用效能就勢必會(huì)是一個(gè)重中之重。

“一物一碼”是對(duì)RFID標(biāo)簽?zāi)蟮牡凸篮洼p視

有人說,RFID標(biāo)簽其實(shí)最大的優(yōu)勢是提供了絕對(duì)的“一物一碼”,為零售和物流行業(yè)的防偽和溯流提供了不可辯駁的證明。對(duì)于這個(gè)觀點(diǎn),我的看法是,“一物一碼”可能是對(duì)于RFID標(biāo)簽?zāi)蟮牡凸篮洼p視。二維碼、條形碼,哪個(gè)不是一物一碼?RFID標(biāo)簽在零售端和物流端,其實(shí)最大的價(jià)值有三個(gè),一個(gè)是對(duì)于信息量的存儲(chǔ)分級(jí),一個(gè)是對(duì)于讀取的限制放開,還有一個(gè)是對(duì)于其存在不可磨滅性。

在解釋存儲(chǔ)分級(jí)之前,我需要加個(gè)前提,在Class1 Gen2(簡稱G2)協(xié)議V109版的規(guī)則下,RFID標(biāo)簽一般來說,會(huì)具有4個(gè)信息內(nèi)部存儲(chǔ)空間,它們分別是Reserved(保留),EPC(電子產(chǎn)品代碼),TID(標(biāo)簽識(shí)別號(hào))和User(用戶)四個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)區(qū)塊。其中Reserved是存儲(chǔ)Kill Password(滅活口令)和Access Password(訪問口令)的存儲(chǔ)區(qū)塊,一般不會(huì)放開權(quán)限給任意方讀取,真正起到作用的是EPC、TID和USER。它們分別有什么用呢?

TID,官方名字為存儲(chǔ)標(biāo)簽識(shí)別號(hào)碼,你可以叫它更有代表性的名字“全球唯一碼”,正是這個(gè)碼提供了該個(gè)RFID標(biāo)簽存在的唯一證明,它是出廠后不可寫入和修改的,那如果這個(gè)標(biāo)簽是唯一的,所以它附著的產(chǎn)品一定也是唯一的,這就是防偽的原理。而EPC的作用是,提供廠家可寫入的產(chǎn)品出廠信息或者說原始信息,打個(gè)通俗易懂的比方,你在上海購買了一臺(tái)深圳制造的亮黑色P40華為手機(jī),它的EPC內(nèi)很有可能有一段是:szbk40sh,代表了剛才的這些信息。原則上EPC是只能由廠家寫入,并且是遵循一個(gè)記錄規(guī)則的,這個(gè)規(guī)則由廠家自行決定,所以這就為產(chǎn)品原始信息記錄提供了絕對(duì)的技術(shù)基礎(chǔ)。再看User,User屬于更為靈活的用戶自定義號(hào)碼,它提供了產(chǎn)品出廠后,依然可以保留寫入權(quán)限的可能。而對(duì)于廠家來說,因?yàn)椴糠之a(chǎn)品涉及到運(yùn)輸環(huán)節(jié),又或者是產(chǎn)品信息的保密性,它需要更多的字符數(shù)量去承載產(chǎn)品的數(shù)據(jù)信息,而EPC的存儲(chǔ)量一方面有限,另一方面是出廠后不能更改,所以他們就會(huì)需要到User號(hào)碼,需要說明的是,不是所有的RFID標(biāo)簽都有User存儲(chǔ)量,簡單的說,每個(gè)RFID標(biāo)簽都有4個(gè)存儲(chǔ)區(qū)塊,但是根據(jù)RFID標(biāo)簽的類型和功能適配,有些標(biāo)簽的User存儲(chǔ)量是0,也就是不可寫入數(shù)據(jù)。這三類內(nèi)存的分開使用和關(guān)聯(lián)使用,為眼下和未來很長一段時(shí)間的所有零售防偽、物流溯源的機(jī)制、可能性提供了絕對(duì)的依托。

第二大價(jià)值是讀取限制的放開,拋開腦海里手里拿個(gè)掃描讀取器,一個(gè)個(gè)對(duì)準(zhǔn)產(chǎn)品編碼去讀取的固有印象。RFID標(biāo)簽下的讀取場景變得可以非常宏大,也可以變得非常隱形。比如下面這些讀取方式:

在提升工作效率上,在提供更高效的反應(yīng)速度上,RFID標(biāo)簽都創(chuàng)造出其他標(biāo)簽所無法競爭的優(yōu)勢。

第三大價(jià)值是不可磨滅性。這個(gè)不可磨滅性,除了指代它的存儲(chǔ)信息大部分不可修改和寫入以外,特指它的封裝方式。從大部分RFID標(biāo)簽的應(yīng)用案例和適配場景來看,它并不是外部傻瓜式的封裝結(jié)合,而是封裝進(jìn)產(chǎn)品內(nèi)核里。這很好的解決了,不法分子撕掉、涂抹防偽碼等問題,讓產(chǎn)品信息真正植入進(jìn)產(chǎn)品本身的基因里。而對(duì)于溯源或者防偽來說,如果脫離了對(duì)本身防偽和溯流機(jī)制的保護(hù),那所謂的防偽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(yī)療領(lǐng)域是RFID標(biāo)簽應(yīng)用行業(yè)里的黑馬

醫(yī)療領(lǐng)域的RFID標(biāo)簽應(yīng)用,我之后會(huì)單獨(dú)更詳細(xì)的寫一篇,這里先粗略的說明一下其領(lǐng)域優(yōu)勢。

醫(yī)療領(lǐng)域我認(rèn)為是RFID標(biāo)簽應(yīng)用行業(yè)里最為黑馬的一支了。在新冠疫情之前,這個(gè)需求還沒有那么的強(qiáng)烈。但在新冠疫情的助推之下,醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)里對(duì)于部分藥劑、藥品、藥液、手術(shù)工具甚至化驗(yàn)組織的絕對(duì)識(shí)別和唯一識(shí)別是必須且剛性需求的。

也許很多人還沒有意識(shí)到這個(gè)問題的急切性。我們舉個(gè)簡單的例子,拿核酸檢測來說,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)顯示,我國部分城市,比如北京,最高日檢測核酸標(biāo)本45.8萬個(gè),單一檢測單元的最高日檢測量在考慮周邊檢測機(jī)構(gòu)的加持下,可達(dá)到17000個(gè),如果在采樣環(huán)節(jié)按照低風(fēng)險(xiǎn)人群1∶5混采,一天可檢測8萬多人。在這樣龐大的檢測鏈路里,最吃緊的除了檢測設(shè)備和工具以外,就是人員和工作效率的上限問題。每一個(gè)檢測人員除了要小心翼翼的保存和收集檢測標(biāo)本,還要細(xì)致精確地對(duì)所有標(biāo)本進(jìn)行驗(yàn)別、管理、提交、存放和精確調(diào)取。但其實(shí),這些工作如果適配上RFID的標(biāo)簽功能,保守估計(jì)可以降低各類成本累計(jì)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,條形碼要記錄人員的一些身份信息,而RFID的標(biāo)簽檢測則會(huì)在試管底部封裝上一個(gè)標(biāo)簽元件,測量前身份信息一應(yīng)俱全全部已經(jīng)存在在了元件上,這樣的優(yōu)勢是:一,可以一步到位進(jìn)行低成本數(shù)字化樣本管理,二,如果需要對(duì)樣本或者試管進(jìn)行高溫消毒、低溫保存等環(huán)境試驗(yàn),條形碼的紙張本身就是一種外界的干擾原,并不利于檢測和研究的進(jìn)行。

同樣的適配場景也發(fā)生在手術(shù)室。近年來,精密化的手術(shù)工具越來越多,那就產(chǎn)生了對(duì)于手術(shù)工具全新的絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)要求,既要對(duì)所有的手術(shù)工具,哪怕是可被人體分解的材質(zhì),只要在手術(shù)工具名單里屬于“須回收項(xiàng)”,就都須要在術(shù)后進(jìn)行一對(duì)一且萬無一失的留存確認(rèn),同時(shí)也需要讓醫(yī)生甚至是病人對(duì)于部分一次性醫(yī)療工具在真?zhèn)涡院兔芊庑陨献鲂g(shù)前確認(rèn)。而對(duì)于這些工具來說,由于經(jīng)常要暴露在酸性液體、高溫高壓等環(huán)境之下,所以貼上條碼,甚至是印上條碼都是無效之舉。這時(shí)候就又到了RFID的出場時(shí)刻了。拿Murata的LXTB-010型RFID標(biāo)簽舉例,除了抗酸、抗金屬干擾,還可以在高溫高壓環(huán)境里無影響工作,對(duì)外的適配場景下就已經(jīng)考慮到了醫(yī)療設(shè)備的應(yīng)用需求。這方面來說,這些的國外的公司,尤其是日本企業(yè),確實(shí)存在其先見之明和獨(dú)到之處,除了Murata以外,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(duì)的技術(shù)優(yōu)勢。

以上,相信對(duì)于RFID就會(huì)有一個(gè)概念性的了解了。看到網(wǎng)絡(luò)上有些說法,有的說RFID標(biāo)簽只有幾十K的內(nèi)存量,有的說就是為物流而制造的技術(shù),還有的把RFID和NFC對(duì)立起來,其實(shí)都是對(duì)于RFID標(biāo)簽技術(shù)的不了解。下一篇,我會(huì)系統(tǒng)地聚焦RFID標(biāo)簽對(duì)于醫(yī)療行業(yè)的價(jià)值。