¿Cuáles son los problemas en la aplicación de la tecnología de radiofrecuencia?
En el campo de la logística militar, el Departamento de Defensa de Estados Unidos resumió la experiencia y las lecciones del apoyo material en la Guerra del Golfo y consideró que dominar la ubicación, cantidad y estado de los materiales en cada eslabón de la cadena de suministro tiene un impacto extremadamente importante en las capacidades de apoyo al suministro. En el plan “Visibilidad Total Conjunta de Activos”, que posteriormente se propuso como uno de los seis objetivos de la transformación estratégica logística en el nuevo período, la tecnología RFID se incluyó como parte importante y se considera una herramienta de transformación logística que puede tener un impacto positivo. en la cadena de suministro. Implemente información valiosa para garantizar que su ejército esté listo para el combate en todo momento. El Departamento de Defensa de EE. UU. continúa aumentando la investigación y la inversión en tecnología de identificación por radiofrecuencia. En agosto de 2004, el subsecretario de Defensa de Estados Unidos, Michael Winnie, firmó una política sobre el uso de tecnología de identificación por radiofrecuencia. En marzo de 2005, el sitio web oficial de la Agencia de Logística de Defensa de EE. UU. anunció el desarrollo de una etiqueta de identificación por radiofrecuencia de tercera generación y la denominó "Sistema de identificación por radiofrecuencia de tercera generación con función de comunicación por satélite" (3CRF IDW/SATCOM). Según un informe del American Electronic Engineering Journal de marzo de 2006, el ejército israelí ha completado una serie de evaluaciones de la tecnología RFID en cooperación con la empresa estadounidense Savi. Desde 2006, el ejército israelí ha utilizado la tecnología RFID inalámbrica desarrollada por Savi, convirtiéndose en el segundo ejército, después del ejército estadounidense, en utilizar esta tecnología para gestionar suministros logísticos.
1 La principal aplicación de la tecnología de identificación por radiofrecuencia en el campo de la logística militar
En el documento de política sobre el uso de etiquetas de radiofrecuencia emitido por el Departamento de Defensa de EE. UU., los requisitos Son desde junio de 2004 hasta el 65438 del 1 de octubre Todos los contratos de suministro firmados con el Ministerio de Defensa a partir de hoy tendrán condiciones claras sobre el uso de etiquetas de radiofrecuencia. Algunos suministros militares, como ropa, equipos y herramientas independientes, artículos personales, piezas de reparación de sistemas de armas, etc. , junio de 2005 65438 Los envíos posteriores al 1 de octubre deben utilizar códigos de identificación UID militares, banda de frecuencia UHF de 860 MHz a 960 MHz y etiquetas pasivas con un rango de lectura mínimo de 3 metros en embalajes y paletas. Desde junio de 5438 hasta el 1 de octubre de 2007, todos los artículos enviados al Departamento de Defensa deben llevar etiquetas de radiofrecuencia, y todos los contenedores de carga, incluidos los contenedores marítimos de 6 a 12 metros y los grandes palés de carga aérea, deben etiquetarse con una etiqueta activa. que contiene el contenido del recipiente. La Agencia de Logística de Defensa ha instalado lectores de radiofrecuencia y sistemas de soporte en centros de distribución estratégicos en California y Pensilvania y en sus nodos de transbordo críticos en la distribución global de carga.
En la actualidad, la aplicación de la tecnología de identificación por radiofrecuencia en el campo de la logística militar se centra principalmente en la monitorización de la ubicación y estado de equipos y materiales durante el transporte y la gestión de almacenamiento, así como en la búsqueda y distribución de información específica. elementos.
(1) Gestión visual de equipos y materiales en tránsito. Es decir, se instalan etiquetas de radiofrecuencia en contenedores o remolques cargados con equipos y contenedores de gran tamaño, y se configuran lectores de radiofrecuencia fijos o portátiles y sistemas informáticos de fondo en varios nodos, como el punto de partida del transporte, el destino y la estación de transferencia. Cuando pasa un contenedor o vehículo de transporte con una etiqueta de radiofrecuencia, el lector de radiofrecuencia lee la información almacenada en la etiqueta de radiofrecuencia y la transmite al sistema informático de fondo para su almacenamiento y visualización. Si es necesario, el lector de RF también puede actualizar el contenido de la etiqueta de RF según las instrucciones. El sistema informático transmite información sobre equipos y materiales a una base de datos central superior a través de redes cableadas, inalámbricas o satélites de comunicación. A través de esta base de datos, el personal de logística y las unidades relevantes de todos los niveles pueden obtener información como la ubicación, cambios de cantidad, daños en la carga y cambios de reabastecimiento de todos los materiales en tránsito de manera oportuna.
El sistema de visualización de carga en tránsito propiedad del ejército estadounidense tiene servidores regionales en Estados Unidos, el Comando Europeo y el Comando del Pacífico, que están conectados a un servidor de visualización de activos en tránsito en Estados Unidos. como fuente de datos para la "Visualización conjunta de activos totales". Durante el transporte de materiales, el personal de logística puede utilizar terminales satelitales Iridium como módems para transmitir datos de paletas y contenedores al servidor de visualización de activos cuando las conexiones regionales no están disponibles para transmitir datos. El personal militar de EE. UU. que utiliza Internet o sus redes militares privadas puede utilizar el sistema Joint Asset Visibility para rastrear y determinar la ubicación de un artículo.
Actualmente, el ejército estadounidense ha decidido utilizar la tecnología RFID para rastrear seis niveles o la ubicación de transporte de productos en su cadena de suministro de materiales, a saber: Nivel 1 - el producto en sí; Nivel 2 - embalaje de burbujas de película; Nivel 3: cartones, cajas; Nivel 4: paletas de almacén y embalajes de fibra; Nivel 5: contenedores de carga o paletas de 463 libras; Nivel 6: camiones, barcos o aviones.
(2) Gestión de almacén en el área de montaje de materiales. La tecnología de identificación por radiofrecuencia (RFID) no solo se utiliza para rastrear la ubicación, la cantidad y el estado de las mercancías durante el transporte, sino que también desempeña un papel importante en la gestión del almacenamiento en los patios de carga temporales en el sitio y en varios almacenes permanentes en las áreas de ensamblaje de materiales. En sitios temporales y diversos almacenes permanentes, en traslado de material, estiba y distribución, reenvasado, gestión de estanterías, etc. , la tecnología de identificación por radiofrecuencia también puede desempeñar su papel en el registro de información e identificación de productos. Tiene las ventajas de una mayor distancia y un funcionamiento más sencillo que la lectura óptica de códigos de barras.
(3)Sistema de búsqueda especial. Cuando es necesario encontrar un artículo en un centro de distribución de carga temporal o almacén general, el operador activa el lector de radiofrecuencia portátil para emitir ondas electromagnéticas de radiofrecuencia para activar la etiqueta de radiofrecuencia instalada en el contenedor o paleta responderá y emitirá. un pitido o un destello para recordar la ubicación del artículo y, al mismo tiempo, la información del artículo se envía al lector de radiofrecuencia y el operador encuentra el contenedor a través del sonido y la luz. Si el aviso de luz y sonido falla, o la situación no es adecuada para el aviso de luz y sonido (como un ambiente ruidoso o control de luz y sonido), también puede usar el dispositivo de posicionamiento incorporado del lector de radiofrecuencia portátil para Encuéntralo.
(4) Dispositivo de distribución de artículos. Los dispositivos de identificación por radiofrecuencia también se pueden utilizar para la gestión de entregas de pertenencias personales y artículos de primera necesidad. En el pasado, el ejército estadounidense utilizaba tecnología de códigos de barras para distribuir ropa. Las empresas de ropa colocaban códigos de barras en los uniformes y uniformes de entrenamiento que debían distribuirse y los enviaban a centros o campamentos de reclutamiento. Cuando los reclutas se prueban los uniformes, los gerentes usan un escáner para escanear la etiqueta e ingresan en la computadora el tamaño, el color, el estilo y otra información adecuada para los reclutas. Las computadoras transmiten información al Centro de Apoyo al Personal de Defensa y de allí a las empresas de indumentaria para desarrollar planes de producción. Cuando la tecnología de identificación por radiofrecuencia se aplica a la distribución de ropa, medicamentos y otros artículos, los procedimientos que antes debían completarse en varios pasos se pueden completar al mismo tiempo, lo que no solo ahorra mano de obra sino que también mejora la eficiencia.
La aplicación de la tecnología de identificación por radiofrecuencia en el campo de la logística militar ha mejorado efectivamente la eficiencia del soporte, ha mejorado el seguimiento de materiales, las capacidades de gestión de inventario y la productividad laboral, ha reducido en gran medida la aplicación repetida y la pérdida de materiales, y ha optimizado el negocio interno. procesos. Según estimaciones del Departamento de Defensa de EE. UU., la adopción de la tecnología RFID puede ahorrar más de 654,38 mil millones de dólares en costos operativos logísticos cada año, y se pueden utilizar internamente materiales de inventario por valor de 654,38 mil millones de dólares, lo que ahorra en gran medida costos de adquisición, costos de transporte y costos de mantenimiento. . El ejército israelí también afirmó que el uso de la tecnología RFID ha reducido en gran medida los costos de suministro logístico del ejército israelí y ha permitido un seguimiento completo de los suministros de equipos y materiales.
2 Aplicación de la tecnología de identificación por radiofrecuencia en la logística militar
A partir del análisis de datos públicos, la tecnología RFID juega un papel importante en la mejora de la eficiencia logística, lo que puede mejorar las capacidades de trabajo, optimizar los procesos. y ahorrar dinero en mano de obra y recursos materiales. Sin embargo, con la profundización de la aplicación de la tecnología de identificación por radiofrecuencia en la práctica, algunos problemas han ido quedando expuestos gradualmente. El plan de Wal-Mart para adoptar RFID se pospuso desde principios de 2005 hasta mediados de 2005, y finalmente sólo requirió que los proveedores colocaran etiquetas electrónicas en 65 productos.
El Departamento de Defensa de EE. UU., que promueve activamente la aplicación de la tecnología RFID, también enfrenta varios problemas, como la falta de estrategias de desarrollo detalladas y factibles, dificultades en la integración del sistema y beneficios de inversión poco claros, como han expresado varios servicios militares de EE. UU. Les preocupa el retorno de la inversión en diferentes ocasiones y no están dispuestos a invertir en RFID. El proyecto proporciona apoyo financiero. Al mismo tiempo, cuestiones como la confiabilidad de RFID, la integración de sistemas y la madurez de la tecnología que están constantemente expuestas demuestran que la aplicación de la tecnología RFID no es fluida. En el campo de la logística militar, hay muchos problemas técnicos que deben resolverse en la aplicación de la tecnología de radiofrecuencia, desde fallas en las etiquetas hasta entornos externos como la temperatura y la humedad que hacen que las etiquetas sean ilegibles, hasta interferencias de radiofrecuencia. La solución a estos problemas afectará directamente a la aplicación integral de la tecnología RFID en el ámbito de la logística militar.
(1) Problema de etiqueta. El rendimiento, la confiabilidad y la tecnología de fabricación de las etiquetas activas RFID son relativamente maduros, pero debido a su alto valor, su alcance de aplicación es limitado. El costo de las etiquetas pasivas es relativamente bajo, pero es necesario mejorar su rendimiento y confiabilidad. El tamaño de las etiquetas activas y la capacidad de la batería son cuestiones que preocupan a los usuarios. Todavía existen compensaciones entre la idoneidad, la resistencia y el costo de los sustratos utilizados en las etiquetas pasivas. Según una encuesta realizada en 2005 entre proveedores de etiquetas pasivas realizada por un instituto de investigación, el 30% de las etiquetas se dañaron durante el proceso de pegado y entre el 10 y el 15% se dañaron durante el proceso de impresión. La tasa de lectura de etiquetas pasivas siempre ha preocupado a los usuarios. Una sesión informativa de la Fuerza Aérea de EE. UU. de febrero de 2005 mostró que la tasa de lectura de etiquetas pasivas alguna vez alcanzó 32-65. Un informe de 2005 de la Oficina Federal de Responsabilidad de EE. UU. señaló que los espacios entre las etiquetas y el movimiento de alta velocidad de las etiquetas pueden hacer que las etiquetas sean ilegibles. El material y la forma del recipiente en el que se instala o fija la etiqueta, el método de embalaje y la ubicación de la etiqueta también pueden afectar a la lectura correcta de la etiqueta. Las pruebas de la Marina de los EE. UU. muestran que las etiquetas adheridas a paquetes con contenido líquido también pueden provocar lecturas falsas. El Departamento de Defensa de Estados Unidos está teniendo problemas para etiquetar bidones metálicos de 55 galones. Para algunos productos envasados en materiales metálicos, la colocación inadecuada de las etiquetas puede provocar malentendidos debido al reflejo del metal. Incluso teniendo en cuenta el impacto de la ubicación de las etiquetas y la colocación de la carga, la prueba de etiquetas pasivas realizada por el Departamento de Defensa de EE. UU. en 2005 sólo logró una tasa de lectura de alrededor del 90%. Esta tasa de lectura también es demasiado baja para la promoción total de las etiquetas RFID en la cadena de suministro militar.
(2) Selección y utilización de frecuencias. La frecuencia del sistema RFID afectará directamente a la distancia de lectura y escritura, los estándares de implementación y la compatibilidad del sistema. En el ámbito de la logística se suelen utilizar sistemas UHF y sistemas HF de 433MHz, 915MHz y 13,56MHz. En el sistema UHF, la distancia de lectura y escritura de etiquetas activas es de hasta 100 metros, y la distancia de lectura y escritura de etiquetas pasivas es de aproximadamente tres a cuatro metros. La distancia de lectura y escritura de los sistemas de alta frecuencia es generalmente de decenas de centímetros. Hasta el momento, la RFID no tiene una frecuencia reconocida a nivel mundial. Estados Unidos ha abierto 902MHz-928MHz a RFID para sistemas UHF, mientras que la correspondiente banda de frecuencia permitida en Europa es 865MHz-868MHz. Japón ha asignado a RFID los 950-956 MHz utilizados originalmente para los teléfonos móviles GSM. La división de las bandas de frecuencia RFID de China aún no está clara. La incertidumbre de la frecuencia ha aportado muchas variables a la planificación de la aplicación de la logística militar de la tecnología de identificación por radiofrecuencia y a la construcción de la integración logística militar-civil.
(3)Problema de alimentación del lector de radiofrecuencia. En los Estados Unidos, la potencia radiada efectiva (ERP) de los lectores del sistema UHF es de 4 vatios y las etiquetas pasivas se pueden leer a una distancia de 3 a 4 metros. Las regulaciones europeas estipulan que el ERP no supera los 500 mw y que la distancia de lectura de las etiquetas pasivas es de solo 1 metro. Los equipos de lectura por radiofrecuencia con diferentes potencias traen problemas a la instalación y operación de equipos de lectura por radiofrecuencia durante el transporte, áreas de ensamblaje temporal de materiales y almacenes. Al mismo tiempo, una potencia de transmisión excesiva también afectará el funcionamiento de otros dispositivos inalámbricos y provocará interferencias mutuas. En un entorno de trabajo pequeño, varios lectores potentes trabajan al mismo tiempo y la influencia mutua es inevitable. Cómo determinar la potencia de transmisión del lector de radiofrecuencia que puede satisfacer las necesidades de la aplicación y los requisitos de la administración de dispositivos inalámbricos aún requiere mucha investigación experimental en los antecedentes de la aplicación específica.
(4) Antiinterferencias en entornos electromagnéticos complejos. El cambio más destacado en la guerra de información es hacer que el complejo entorno electromagnético se destaque de los elementos tradicionales del entorno del campo de batalla.
En un espacio de campo de batalla relativamente pequeño, se reúnen una amplia variedad de sistemas de información y equipos electrónicos, y una gran cantidad de radiación electromagnética interfiere entre sí. Además, no se puede subestimar la complejidad del entorno electromagnético de las contramedidas electromagnéticas utilizadas por las partes hostiles. Los principales factores que describen la complejidad del entorno electromagnético son la intensidad y densidad de la radiación electromagnética, como la intensidad del ruido de fondo, la ocupación del espectro y el número de fuentes de radiación. En el entorno electromagnético del campo de batalla real, existen muchas fuentes de interferencia que son difíciles de determinar, incluidos los diversos equipos de comunicación de nuestro país, la supresión y los ataques electrónicos del enemigo, la interferencia electromagnética involuntaria de equipos electrónicos civiles, la radiación electromagnética natural, etc. La radiación electromagnética se superpone en el espacio, el tiempo, el espectro y la potencia, cambia rápidamente y es difícil de captar. Sin escenas reales, es difícil entender el impacto de la radiación electromagnética en el funcionamiento normal de los equipos electrónicos. Para equipos de lectura de radiofrecuencia con una potencia de transmisión de solo milivatios en el mejor de los casos, cuando se enfrentan a equipos de comunicación de alta potencia de decenas o cientos de vatios, su confiabilidad de funcionamiento es digna de discusión. En la aplicación de sistemas de identificación por radiofrecuencia en el campo de la logística militar, la resistencia a las interferencias de entornos electromagnéticos complejos también es un problema que debe resolverse.
(5)Seguridad de la información. Las señales de radio basadas en sistemas RFID se transmiten y reciben de forma "abierta", y las ondas de radio por sí mismas no pueden determinar si son amigos o enemigos. Usamos RFID para transmitir información, y el enemigo también puede usar esta tecnología para obtener datos e incluso conocer la ubicación específica y el paradero de equipos y materiales. Aunque la seguridad del sistema puede garantizarse cifrando la potencia de radiación, la dirección de la radiación, la banda de frecuencia y la información del lector de RF, es muy fácil atacar cualquier sistema inalámbrico. Las amenazas a la seguridad de los sistemas RFID en aplicaciones prácticas pueden provenir de tres enlaces: comunicación desde etiquetas a lectores de RF; comunicación desde lectores de RF a sistemas informáticos de fondo y transmisión de información entre bases de datos de fondo que intercambian datos a través de redes públicas. En la política para el uso de etiquetas de radiofrecuencia emitida por el Departamento de Defensa de EE. UU. en agosto de 2004, no se requiere el cifrado de datos en etiquetas pasivas. Una razón es que la información de la etiqueta es sólo un número de serie, lo que no significa nada si no está conectada a una base de datos. Otra razón es que los enemigos potenciales no pueden acercarse lo suficiente a la etiqueta para leerla. Cabe señalar que esta suposición es predicada.
(6) Uso de artículos especiales en el sitio. Los suministros militares incluyen muchas mercancías peligrosas inflamables y explosivas, como diversos aceites, productos químicos, municiones, espoletas eléctricas, etc. Al igual que la prohibición del uso de herramientas de comunicación inalámbrica en las gasolineras, los equipos de lectura de radiofrecuencia de alta y ultra alta frecuencia también se enfrentan a estrictas evaluaciones de seguridad cuando se aplican en áreas de montaje de materiales, almacenes que almacenan mercancías peligrosas inflamables y explosivas y otros lugares. . La investigación actual en esta área no es lo suficientemente profunda y carece del respaldo de resultados de investigación autorizados y confiables, lo que hace imposible decidir si se aplica la tecnología RFID a la logística militar, incluida una gran cantidad de mercancías peligrosas.
(7) Compatibilidad del sistema. Sólo integrando plenamente el sistema de identificación por radiofrecuencia con el sistema de información informática existente se podrán aprovechar plenamente las ventajas técnicas de la RFID y mejorar verdaderamente la eficiencia de la cadena de suministro militar. La compatibilidad del sistema RFID se refleja en tres aspectos: primero, el formato y los estándares de los datos recopilados y procesados por el sistema RFID deben unificarse con el sistema informático existente. Con los esfuerzos del Centro de Identificación Automática del Departamento de Defensa de EE. UU. y otras organizaciones, el ejército de EE. UU. ha estandarizado la información en chips RFID y ha desarrollado estándares de información EPC-96, EPC-128, DOD-96 y DOD-128 totalmente compatibles. Sin embargo, los estándares establecidos son incompatibles con los sistemas de información actuales del Departamento de Defensa. En segundo lugar, la compatibilidad entre lectores de RF y etiquetas de RF de diferentes diseños. A la misma frecuencia, un lector de RF debería poder leer etiquetas de RF de diferentes diseños. En tercer lugar, con respecto a la compatibilidad entre sistemas RFID en diferentes bandas de frecuencia, es mejor utilizar el mismo sistema RFID que sea compatible con etiquetas RFID en varias bandas de frecuencia. Aunque se pueden tomar medidas administrativas para garantizar que las etiquetas y lectores utilizados sean productos del mismo proveedor, o se puede utilizar un conjunto de sistemas RFID con diferentes frecuencias en la cadena de suministro logístico, ya que cada sistema de banda de frecuencia tiene sus propias ventajas y desventajas. , los usuarios prefieren un conjunto de sistemas RFID que sean compatibles con las principales bandas de frecuencia de aplicación y adecuados para diferentes tipos de etiquetas. Fundamentalmente, la clave para afectar realmente la aplicación a gran escala de RFID y reducir costos es la apertura de estándares y la compatibilidad entre sistemas.
(8) Problemas causados por el medio natural. La logística militar tiene que afrontar un entorno natural más duro, y las zonas a las que pueden llegar los equipos y materiales militares van mucho más allá de la logística civil ordinaria. Los factores naturales como la temperatura, la humedad, la niebla salina y la luz solar son pruebas necesarias para los sistemas RFID basados en equipos electrónicos. Las temperaturas demasiado altas o demasiado bajas harán que los dispositivos y etiquetas de lectura de RF funcionen incorrectamente. La baja temperatura hará que la batería de la etiqueta activa se consuma rápidamente, muy por debajo del tiempo de uso nominal, lo que dificultará el uso y la gestión de la etiqueta. Para ser utilizados en logística militar, los equipos y etiquetas de lectura de radiofrecuencia deben tener una fuerte capacidad de trabajo a altas y bajas temperaturas y ser capaces de resistir la corrosión y los daños causados por diversos entornos hostiles.