artikel

Tijd voor tag van de toekomst

Warehousing

RFID-labels zijn elektronische plaketiketten met een flinterdunne antenne en een microchip, waarop de productinformatie digitaal ligt opgeslagen. Ze zijn op afstand radiografisch uit te lezen. Ook is het mogelijk informatie toe te voegen of te wijzigen.

Artikel oorspronkelijk gepubliceerd in Transport&Opslag op 1 september 2006.

RFID-tags en labels zijn allemaal tegelijk met één enkele lezing te detecteren en uit te lezen. Dit noemen we volumescannen. Daarin zit dus de grootste winst van deze nieuwe radiografische identificatiemethode. Barcodes moeten stuk voor stuk worden gescand met een barcodescanner. Dit proces is arbeidsintensief en neemt kostbare tijd in beslag. Een RFID-tag is een dunne foliefilm waarop een microchip met antenne is geëtst. Deze kun je in een doos doen, of in een flap steken buiten aan de doos.

 

RFID-labels zijn plaketiketten met een flinterdunne microchip met antenne. Je kunt ze op de rol kopen. Als je het blanco etiket tegen het licht houdt, zie je de chip en de antenne, net al bij een bankbiljet, als een watermerk zitten. Deze labels worden daarom ook wel inlays genoemd. Binnen de logistiek worden ze gebruikt als verpakkingslabels op colliniveau. Daarnaast zijn ze ook toe te passen als palletlabel.

 

Op itemniveau labelen heeft alleen dan zin, als deze voldoende waarde vertegenwoordigen. Een pak hagelslag taggen is in verhouding te duur en is ook weinig zinvol. Dit wordt daarom gedaan op doosniveau . Voor dure consumentenelektronica, zoals plasma- en LCD-tv’s, digitale camera’s en computers kan RFID-identificatie op itemniveau wel weer rendabel en interessant zijn.

 

Datahoeveelheid

Voor de datahoeveelheid hoef je volgens Ruud Diekman van PhiData in dit stadium in ieder geval nog niet over te stappen. “Iedereen roept en denkt dat er zoveel data op kan worden weggeschreven, maar op een 2D-barcode kun je ongeveer 2700 karakters aan data kwijt. Op een standaard RFID-label kun je slechts enkele honderden karakters kwijt. Dat is aanzienlijk minder dan de 2D-barcode. Er bestaan wel speciale uitvoeringen, bijvoorbeeld een 64 kilobyte versie die zo’n 8000 tekens kan opslaan. Met name bij volumescanning wil je van zoveel mogelijk items eigenlijk alleen het ID-nummer weten. Een grote hoeveelheid aanvullende data staat daarbij de leessnelheid langs de antennepoort in de weg. De microchip van een RFID-tag zit soms in een behuizing. Dit type wordt gebruikt in situaties waarbij uitleessnelheid niet relevant is. Deze tag kan daardoor veel meer geheugen en data bevatten dan bij barcode. De toepassing van SD-geheugens met RFID als communicatie-interface maken zelfs een gegevensopslag van 1 Megabyte mogelijk. Dit vraagt wel om speciale readers. Hierbij kun je naast de gangbare data, bijvoorbeeld zelfs hele producthandleidingen opslaan. Voor puur logistieke doeleinden is zo’n grote datacapaciteit onbelangrijk en ook niet het doel van RFID.”

 

Kostprijs

“RFID is onmiskenbaar bezig met een opmars, maar bezint eer ge begint”, stelt Guido Vangenechten van Intermec vast. “De kostprijs per stuk van een RFID-inlay ligt momenteel met circa 25 eurocent nog steeds hoger dan die van een doorsnee barcode, daar valt nog geen voordeel ten opzichte van de veel goedkopere barcode te halen.” Bovendien heeft RFID net als bij barcodes een vrij complexe en kostbare technische infrastructuur nodig. Er zijn dus minimaal een writer en een reader nodig.

De reader werkt alleen met middleware.” Dit is een softwareprogramma dat data leest, filtert en buffert. Ook moet er een communicatie interface zijn met het bovenliggende WMS en/of ERP. Speciale (omnidirectionele) antennes zijn nodig om de RFID-signalen te verzenden en te ontvangen.

 

RFID-labelprinters

Als niet iedere schakel binnen de eigen supply chain gebruik maakt van RFID, zal een alternatieve identificatie met barcodes nodig blijven. Op de blanco RFID-labels kunnen conventionele barcodes worden geprint om deze RFID-loze partijen te bedienen. Met een willekeurige barcodelabelprinter lukt dat volgens Guido Debontridder van Toshiba TEC niet. De inlay zou dan door de printkop worden beschadigd en andersom. Dus heb je ook nog een aangepaste printer nodig die barcodes op de RFID-labels kan printen en tegelijkertijd de microchip op de inlay kan programmeren.

Het B-SX gamma labelprinters van Toshiba TEC kan labelinformatie rechtstreeks op RFID-tags afdrukken. Ook Intermec, Printronix, Sato en Symbol ontwikkelen dergelijke printers. Overigens zijn er ook ontwikkelingen gaande die het printen van de microchip met de koperen antenne op het label mogelijk maken. Daarbij wordt zelfs geëxperimenteerd met geleidende inkt. Ook wordt onderzocht of het relatief dure koper voor de antenne kan worden vervangen door aluminiumfolie. Dergelijke innovaties kunnen leiden tot een flinke kostprijsverlaging van labeltags. Een kostprijs om en nabij 4 eurocent is het streven, maar zo ver is het nog niet.

 

Telfouten

Bij het volumescannen met RFID is de kans op foutlezingen aanwezig door te snel passeren of door verminderde performance vanwege de achtergrond waarop de tag geplakt is. Als er bijvoorbeeld een palletlading met 80 getagde colli sterke drank door het uitleespoortje gaat, is het mogelijk dat er maar 74 worden gelezen. Verificatie op te verwachten collinummers of op het aantal colli is daarom noodzakelijk. Het is dan ook aan te bevelen dat de colli altijd zodanig op de pallet worden gestapeld, dat de RFID-labels zoveel mogelijk aan de buitenzijde van de lading zitten. Sommige labels en antennes werken gepolariseerd, waardoor een label richtinggevoelig wordt. Bij dicht op elkaar gepakte dozen is het daarom beter labels om en om horizontaal en verticaal te plaatsen om interferentie te beperken en daarmee de leesperformance te vergroten. Hiervoor zijn wel onmindirectionele antennes noodzakelijk.

 

Temperatuur

Binnen de foodsector speelt de uiterste houdbaarheidsdatum een grote rol. Naast de tijd is vooral ook de temperatuur hierbij bepalend. Een batterijgevoede, passieve RFID-tag kan zo worden geprogrammeerd, dat deze op gezette tijden de actuele temperatuur of grens overschrijdende waardes registreert in het geheugen van de label. Na het transport kan elders in de keten het RFID-label worden uitgelezen waardoor het verloop van de temperatuur tijdens het transport achteraf inzichtelijk wordt. Er kan vervolgens snel worden vastgesteld, of het voedingsproduct onderweg aan te hoge temperaturen was blootgesteld en of deze nog geschikt is voor verkoop en consumptie.

   

Interferentie

RFID-labels geven vaak problemen als ze direct op een metalen ondergrond worden geplakt. Metaal beïnvloedt het radiografische UHF-signaal negatief door interferentie. Toch kun je niet zeggen dat RFID en metaal in principe nooit met elkaar samengaan. Onder bepaalde omstandigheden kan metaal namelijk ook weer een positieve invloed op het radiosignaal hebben. Als de RFID-tag op een bepaalde afstand van het metalen oppervlak is aangebracht, kan de metalen ondergrond ook als een reflector werken en het signaal juist versterken. Daarom zie je dat inlays soms aan een flap zitten die het directe contact met de metalen ondergrond voorkomt. Let wel op dat de uitstekende flap niet wordt beschadigd bij het handlen van de lading met heftrucks in de stelling. Ter bescherming worden de RFID-tags vaak in een kunststof behuizing geplaatst, die de tag tegen invloeden van buitenaf beschermt en een bepaalde optimale afstand met het metalen oppervlak geeft.

  

Effecten van materialen

Materialen hebben grote invloed op de werking van RFID-tags en bieden beperkingen en mogelijkheden.

Hieronder staan enkele effecten, veroorzaakt door het materiaal waarop een UHF-tag is geplakt, of omgevingsfactoren.

Achtergrond materiaal Effect op RFID signaal

Karton, foam Absorptie, demping

Vloeistoffen Absorptie, demping, reflectie, verstrooiing

Kunststof Isolator, demping

Metalen Reflectie, interferentie

Magazijnstellingen, stalen

spanten, rails e.d. Complexe effecten: bundeling, verstrooiing,

filtering, interferentie, reflectie

Mensen Absorptie, demping, isolatie, reflectie

Bron: CaptureTech

   

Meest gebruikte frequenties

In het algemeen is het zo dat hoe hoger de frequentie is des te groter is de leesafstand en de leessnelheid. In het LF-gebied is de leessnelheid laag, liggen de leesafstanden onder de 50 cm en speelt metaal in de omgeving praktisch geen verstorende rol. In het voor de logistiek interessante UHF-gebied ligt dit tussen de 3 en 4 meter, afhankelijk van het uitgezonden energievermogen (circa 2 watt). De vier meest gebruikte frequentiegebieden zijn:

Zie tabel pdf-pagina: pag. 30

 

Reageer op dit artikel