Как технологии Internet of Things могут помочь химической промышленности

Продукты химической промышленности могут быть токсичными, коррозийными, легковоспламеняющимися, создавая множество неудобств и рисков при транспортировке и хранении. Одним из решений для предупреждения возникновения большинства проблем, а также эффективным инструментом для повышения качества работы предприятия, является мониторинг в режиме реального времени. В данной статье мы рассмотрим, как технологии «Интернета вещей» (Internet of Things) и взаимосвязанной работы устройств способны устранить риски возникновения чрезвычайных ситуаций в процессе хранения и транспортировки продуктов химической промышленности и повысить безопасность персонала.

Всего 39 лет назад в мире был впервые отсканирован штрихкод. Произошло это 26 июня 1974 года в супермаркете Marsch, Америка, штат Огайо; отсканирована была жевательная резинка Wrigley. А уже в 1999 американский инженер Кевин Эштон уже ввел понятие «Интернета вещей» и начал развивать технологии автоматической радиочастотной идентификации RFID, мечтая о том, что «когда компьютеры смогут собирать информацию от самих предметов, а предметы передавать данные компьютерам без посредничества человека, мир изменится». Его взгляд в будущее уже сегодня стал вполне реальной перспективой развития технологий и входит в бизнес-планы большинства западных компаний.

Несмотря на то, что всё чаще можно услышать это словосочетание, смысл концепции остается не до конца понятен, а иногда бывает окутан ореолом мифа. Основная масса дискуссий происходит вокруг возможностей новых технологий, в особенности применительно к бытовой сфере. Безусловно, подключенные к Интернету тостеры, стиральные машины, предметы быта – открывают новые перспективы, однако применение технологий «Интернета вещей» в промышленности, транспорте, логистике, ритейле имеет несравнимо большую привлекательность.

RFID и грузоперевозки

Согласитесь, ситуация, когда вы, не открывая контейнер, можете узнать, что в нём находится, в каком количестве и даже где это лежит, кажется невероятной. Тем не менее, за счет технологий RFID для многих западных компаний это уже реальность. Современные технологии позволяют не только заглянуть внутрь закрытого контейнера, но и произвести инвентаризацию дистанционно за несколько секунд, дав задание системе собрать данные о товарах автоматически.

Решения на основе взаимодействующих между собой интеллектуальных устройств позволяют получить четкую картину происходящего. На RFID-метки, обеспечивающие отслеживание перемещения различных объектов, (активные и пассивные RFID), можно записать приблизительно следующий объем информации:

• Правила и условия транспортировки и хранения;
• Тип автомобиля, на котором осуществляется перевозка;
• Информацию о подготовке и квалификации персонала;
• Контактную информацию службы поддержки.

Если нарушено одно из условий перевозки, хранения, или если коробки с несовместимыми веществами оказались недалеко друг от друга, система взаимосвязанных устройств автоматически подаст сигнал тревоги.

Технология RFID

Типовая система радиочастотной идентификации состоит из:

• RFID-меток, закрепленных на объектах идентификации;
• Стационарного или мобильного принтера, способного кодировать информацию на RFID-метку;
• Стационарных или мобильных считывателей;
• Программного обеспечения сервера сбора информации.

Разделяют активные и пассивные RFID-этикетки. Пассивные RFID-метки внешне почти никак не отличаются от обычных маркировок – состоят из верхнего бумажного или пластикового слоя, клейкой прослойки и восковой подложки, защищающей липкий слой. Единственный дополнительный элемент – это тонкая фольга-сборка, представляющая собой небольшую микросхему и крохотную антенну, по размеру не превышающую маковое зернышко. Эта сборка находится между бумажным/пластиковым и клейким слоем и называется «инлэй» (inlay). Рулон таких этикеток загружается в принтер и запускается в работу (печатается, кодируется, нарезается).

Пассивные RFID-метки, не имеющие встроенного питания и использующие электромагнитное поле сканера, намного дешевле в производстве и заметно меньше, чем активные RFID-этикетки. Дальность считывания варьируется от нескольких сантиметров (бесконтактные смарт-карты, ключи-таблетки) до 2 метров. Активные же RFID-теги, снабженные батареей питания, способны обеспечить дальность считывания до нескольких сот метров, что позволяет отслеживать и контролировать объекты на значительном удалении (товар на складах, машины в гараже и т.д.) без необходимости подходить непосредственно к каждому отслеживаемому объекту. Встроенное в метку питание способно обеспечить работу сигнала до 10 лет.

Особого внимания заслуживает процесс печати этикеток. Сам принтер внешне никак не отличается от обычного – это может быть настольный, промышленный или даже мобильный принтер, возле печатающей головки которого расположен специальный модуль. При этом печать происходит как бы «наоборот»: сначала кодируется информация на RFID- сборку, прокручивается назад, считывается (проверяется), и если информация записана верно, то на верхнюю видимую часть этикетки наносится информация о продукте. Если же запись не состоялась (повреждена микросхема или порвана антенна на этикетке), то на лицевой стороне этикетки будет напечатна информация о неисправности, и принтер продолжит работу, промотав рулон на одну этикетку вперёд. В 2009 году появился первый в мире мобильный принтер с RFID-технологией, располагающийся на ремне сотрудника, и таким образом способный печатать радио-идентификационные метки «на боку человека». А ещё через год появилась технология RFID-кодирования с заданным шагом (для безостановочной печати на рулоне).

RFID-сканеры могут быть трёх видов: ручные, считывающие метки на расстоянии до 2 метров; стационарные (ворота) с более мощным импульсом, радиус считывания до 10 м; и мобильный, устанавливаемый на автотехнику (вилочный погрузчик). Преимущество RFID-считывателей заключается в том, что этикетки не обязательно должны быть видны, сканер обстреливает импульсом контейнер, заряжая этикетку, которая получив заряд способна передать информацию о своем местоположении и характеристиках товара, на котором она находится. Единственное препятствие для повсеместного использования RFID-маркировок – упаковки, содержащие металл и воду, непосредственная близость нахождения которых может затруднить работу антенны.

Важным элементом успешного внедрения RFID-технологии является программное обеспечение. Зачастую стандартные продукты и услуги не способны повысить эффективность и производительность, которые необходимы клиенту для развития бизнеса. Тогда специальная инженерно-техническая группа компании-поставщика услуги в ходе взаимодействия с компанией-клиентом выявляет наиболее актуальные задачи и, имея всесторонние знания о возможностях использования продуктов, разрабатывает программное обеспечение, встроенные программы, модифицирует оборудование.

Все это позволяет переосмыслить перспективы использования RFID-технологий в сфере транспортировки и логистики, где открываются возможности не просто внедрить автоматическую идентификацию перевозимых товаров, но и ускорить учёт производственной тары, контейнеров, паллет, сборных грузов; повысить контроль температуры, влажности, освещённости химических веществ, предупреждая возникновение чрезвычайных ситуаций; улучшить отслеживание перемещения складских погрузчиков.

Перспективы развития

Сегодня компании стремятся добиться более ощутимых результатов при меньших затратах. При этом компании не просто заинтересованы в передовых методах контроля и учёта своих ресурсов, но и хотят получить нечто новое, что позволит им выработать новые революционные идеи для развития своего бизнеса.

Решения на основе взаимодействующих между собой интеллектуальных устройств позволяют получить более четкую картину операционной деятельности организации и принять правильные своевременные решения. И поскольку сегодня успех многих компаний зависит от уровня их информированности, доступность и качество данных в динамично развивающейся отрасли невозможно переоценить. Технологии штрихового кодирования, пассивной и активной радиочастотной идентификации, позволяющие предприятиям получать быстрый доступ к информации в любом месте и в любой момент времени, находятся в центре внимания как бизнесменов, так и разработчиков, создающих самые современные аппаратные и программные средства. Передовые специализированные комплексные решения для автоматической идентификации – это залог стабильного развития и ключ к успеху на всех уровнях организации. Иными словами, увидев больше, вы сможете сделать больше.