RFID: будущее уже сегодня

История

Считается, что первое известное устройство подобного рода было инструментом для шпионажа. Изобретено оно Львом Терменом для Советского правительства в 1945 году. Устройство состояло из маленького микрофона и радиоантенны, настроенной на определенную частоту. Питания в приборе не было, и работал он от радиоволн, передаваемых извне. Микрофон модулировал эти волны и передавал назад, где их могли преобразовать обратно в звук.

Прибор был спрятан внутри большой деревянной печати США, которую в августе 1945 года подарила американскому послу пионерская делегация. Печать повесили в посольстве в Москве, а звук записывался в близлежащем здании. Так как печать была устроена примитивно и сама по себе никаких сигналов не передавала, то о ее особой начинке никто не подозревал до 1952 года, когда ее случайно обнаружили британские радисты.

И хотя устройство было лишь пассивным передатчиком, но именно это изобретение причисляют к первым предшественникам RFID-технологии.

Импульсный приемопередатчик IFF был изобретен англичанами в 1937 году и использовался во время Второй мировой войны, чтобы идентифицировать самолеты в системе «свой-чужой». Подобные системы до сих пор применяются как в военной, так и в гражданской авиации. Другая ранняя работа по исследованию RFID – большой труд Гарри Стокмана «Коммуникация посредством отраженного сигнала» – появилась в октябре 1948-го. Однако потребовалось еще 13 лет значительного прогресса во многих областях, прежде чем RFID-технология стала реальностью.

Экономическое обоснование

Если сравнить штрихкод как систему хранения информации и RFID-метку, то по всем параметрам эта радиочастотная технология превосходит то, что сейчас существует в мире. Единственная проблема – ее высокая стоимость. Пока технология не внедряется, она дорогая. А не внедряется она именно из-за своей высокой стоимости. Получается замкнутый круг.

В «Нью-Йорк Таймс» в 1985 году писали, что штрихкод никогда экономически не окупится. В 1994 году в США производители полностью перешли на штриховое кодирование всех товаров. Двигателем этого процесса стали две организации в США: Retail Walmart и министерство обороны США. Стоило им перейти на штрихкодирование, как их примеру последовал весь мир.

Сейчас наступил исторический момент, когда технология радиочастотных меток переламывает стереотипы, существующие в обществе, и становится экономически обоснованной. С 2003 года Walmart начал активно применять эту технологию. В декабре 2010 года компания Walmart (крупнейший продавец одежды в США) объявила, что вся одежда должна быть маркирована RFID-метками.

Где применяется эта технология?

Огромное множество людей ежедневно используют радиочастотную идентификацию: и магнитные пропуска в офисах, и проездные билеты в метро, и «рамки» системы защиты от хищений на выходе из супермаркета – все это RFID-технологии.

Есть автомобили, которые невозможно завести без штатного ключа зажигания. В ключ зажигания встроена метка, а сканер находится в замке зажигания и подключен к иммобилайзеру или бортовому компьютеру, которые «в случае чего» блокируют работу двигателя.

Использование RFID в библиотеках позволяет ускорить процессы инвентаризации и поиска книг, автоматизировать книговыдачу. В США первые библиотеки начали переходить на новые технологии в 1999 году. Сейчас подобные системы работают уже в библиотеках Москвы, Санкт-Петербурга, Красноярска.
Аналитики ожидают серьезного изменения культуры применения радиочастотной идентификации. Сдвиг будет уходить в розничную торговлю и в организацию производства, причем в совершенно в разных отраслях, начиная от нефтегазовой и заканчивая автомобильной или другой, где есть конвейерное производство. Рост рынка RFID ими оценивается как трехкратный в ближайшие семь лет, причем даже по самой консервативной оценке. И самым большим сегментом станет розничная торговля.

Очень скоро, в следующем году, появится «магазин будущего», в котором все товары будут маркированы RFID-метками, рассказал Георгий Колпачев, управляющий директор Роснано. Эффект сведется к тому, что потребители будут меньше стоять в очереди в кассу, им не придется тратить время на общение с кассиром, не придется выгружать товары из тележки, а можно будет сразу получить чек, провезя тележку через специальный турникет. А оплатить покупки можно будет, приложив, например, мобильный телефон к специальному считывателю. Да и сами тележки могут быть оборудованы RFID-сканерами, так что потребитель всегда будет знать, на какую сумму он набрал товаров. Это сильно повысит эффективность розничной торговли, будут снижены затраты, что в конечном счете может вылиться в снижение уровня инфляции за счет роста эффективности.

Широкое применение RFID находит в технологических и производственных процессах. На сборочных предприятиях BMW в устройства, с помощью которых заворачивается крепеж, будь то ключи или отвертки, интегрированы RFID-считыватели. На каждый болт, винт или гайку нанесена RFID-метка. Когда на сборочном конвейере на крепеж надевают инструмент, он автоматически определяет, с каким усилием нужно привернуть деталь и сколько на это надо потратить времени. В среднем BMW экономит 0,4 секунды на каждом шурупе или болте, который заворачивается в автомобиль. Казалось бы, смысла в этом особого нет, но если пересчитать в количество крепежных элементов в каждом автомобиле, выяснится, что BMW дополнительно удается собрать около 200 автомобилей в год. BMW внедрило эту систему в 2008 году, когда стоимость метки упала до 30 центов США. Для них это стало экономически выгодным и позволило дополнительно заработать на тех же мощностях 20 млн. долларов. Сейчас подобную технологию начал внедрять на своем сборочном конвейере КамАЗ.

Широко используется RFID-технология и в энергетике. Компания Eni применяет RFID-маркировку на своих нефтегазовых добывающих платформах, где маркируется все, начиная от тросов и заканчивая более сложным технологическим оборудованием.

RFID-порталы используются в системах учета и контроля доступа объектов ядерной энергетики. Они позволяют контролировать перемещение персонала, отслеживать необходимые регламентные требования (например, запрет повторного прохода, функция сопровождения, правило двух лиц и т.д.), ценности, а также эффективно контролировать перемещение ядерных материалов. При этом в качестве идентификатора контейнера или сотрудника используют RFID-пломбу или RFID-метку.
Применение радиочастотных меток совместно с четкой ремонтной политикой позволяет отслеживать износ энергетического оборудования и своевременно ремонтировать или заменять необходимые компоненты энергосистемы.

Что мешает?

Сегодня активное внедрение метки останавливает прежде всего ее стоимость. Если для BMW оправданная стоимость метки – 30 центов, то для розничной торговли стоимость должна быть 1-2 цента. Есть определенная тенденция к снижению цены, уже сейчас можно найти их в больших партиях и за 5 центов, но это все еще дорого для массового применения. Если эти технологии получат широкое внедрение, как и штрихкод, то это в корне перевернет индустрию.

В Роснано создана рабочая группа по исследованию и развитию рынка RFID в России под председательством генерального директора корпорации Анатолия Чубайса. В состав рабочей группы, в частности, вошли представители компании X5 Retail Group и «Ситроникс» (один из лидеров рынка производства RFID-систем и смарт-карт).

«Ключевые достоинства этого проекта в том, – рассказал Анатолий Чубайс, – что технологический процесс изготовления пластикового микрочипа в несколько раз проще и дешевле, чем процесс производства кремниевого чипа. Чипы получаются дешевле и проще, но они гораздо медленнее. Поэтому никто пока всерьез не обсуждает использование пластиковых чипов в процессорах, но всерьез обсуждают и используют пластиковые чипы, например, для дисплеев».

Используя технологию полупроводящих пластиков, можно в трех-четырехлетней перспективе начать печатать эти чипы. Проект Plastic Logic попутно позволил начать серийное производство дисплеев нового поколения. Это гибкий дисплей, который можно свернуть в трубочку. Он не бьется и не ломается. Это прорывная технология во всем мире.

По словам директора по маркетингу ООО «НИИМЭ и Микрон» (входит в состав ОАО «Ситроникс», который производит карты для метрополитена) Карины Абагян, в настоящее время объем российского рынка RFID-чипов – 250 млн. долларов в год. Если планы расширения сферы применения RFID-меток будут реализованы, к 2015 году он удвоится.

Кроме перечисленных эффектов от развития RFID в России есть и значительные социальные аспекты: увеличение производительности труда, снижение контрафактной продукции, контроль для государственных служб за товарными потоками, таможенное применение, увеличение эффективности фискальной системы, создание новых высокотехнологичных рабочих мест, создание программного обеспечения, интеграция, производственные мощности в области микроэлектроники. Для широкого внедрения технологии потребуются квалифицированные программисты, квалифицированные инженеры. Развитие RFID должно стимулировать образование. Процесс внедрения RFID уже не остановить. Будущее создается у нас на глазах.

Алексей Кармызов