RFID-tunnisteet, RFID-lukijat, ohjelmistot ja yritysjärjestelmät yhtenä toimivana kokonaisuutena

JJohdanto

RFID yhdistää fyysisen toimintaympäristön yrityksen digitaaliseen tiedonhallintaan. RFID-ratkaisussa tunnistettava kohde varustetaan käyttötarkoitukseen soveltuvalla tunnisteella, tunniste havaitaan tarkoitukseen suunnitellussa tunnistusympäristössä ja syntyvä tunnistustieto välitetään yrityksen ohjelmistoihin ja tietojärjestelmiin.

Toimiva RFID-ratkaisu ei kuitenkaan synny pelkästään yhteensopivan tunnisteen ja lukijan valinnasta. Kokonaisuuteen vaikuttavat tunnistettava kohde ja käyttöympäristö, RFID-teknologia ja standardit, tunnisteen rakenne ja ominaisuudet, lukijat ja antennit, tarvittava tunnistusalue, ohjelmistot, tiedonsiirto, järjestelmäintegraatiot sekä se liiketoimintaprosessi, jossa tunnistustietoa hyödynnetään.

Tässä oppaassa tarkastelemme RFID-yhteensopivuutta koko järjestelmän näkökulmasta. Tavoitteena on auttaa ymmärtämään, miten RFID-ratkaisun eri osat liittyvät toisiinsa, miten tunnistamisesta syntyvä tieto kulkee järjestelmän läpi ja mitkä valinnat vaikuttavat ratkaisun luotettavuuteen, yhteensopivuuteen ja myöhempään laajennettavuuteen.

Opas toimii johdantona Mininovan RFID-opaskirjastoon. Yksittäisiä aiheita, kuten RFID-tunnisteita, korttiteknologioita, lukijoita ja tunnistusratkaisuja, antenneja, RFID-tulostusta, materiaaleja, ohjelmistoja ja integraatioita, käsitellään tarkemmin aihekohtaisissa oppaissa.

RFID-ratkaisun lähtökohtana ei ole yksittäinen laite, vaan tunnistettava kohde, käyttötarve ja tiedon kulku osaksi yrityksen prosessia.

OSA 1 – Mitä RFID-yhteensopivuus tarkoittaa?

RFID-yhteensopivuudella tarkoitetaan usein yksinkertaisesti sitä, että RFID-tunniste toimii valitun RFID-lukijan kanssa. Käytännössä tämä on kuitenkin vain yksi osa huomattavasti laajempaa kokonaisuutta.

RFID-järjestelmä muodostuu useista toisiinsa liittyvistä osa-alueista, joiden on toimittava yhdessä. Yhteensopivuus alkaa tunnistettavasta kohteesta ja siihen soveltuvasta RFID-tunnisteesta. Tämän jälkeen ratkaisevaa on, miten tunnistaminen toteutetaan: millaista lukijaa, antennia tai muuta tunnistusratkaisua käytetään, millainen tunnistusalue tarvitaan ja miten syntyvä tunnistetieto välitetään eteenpäin.

Ketju jatkuu ohjelmistoihin, tietokantoihin, päätelaitteisiin, yrityksen liiketoimintajärjestelmiin ja niiden väliseen tiedonsiirtoon. RFID-yhteensopivuus ei siis ole yksittäisen laitteen ominaisuus, vaan koko järjestelmän ominaisuus.

RFID on osa yrityksen tiedonhallintaa

RFID:n tärkein tehtävä ei ole pelkästään tunnistaa kohteita, vaan tuottaa luotettavaa tietoa yrityksen käyttöön automaattisesti.

Kun RFID-järjestelmä toimii oikein, tunnistamisesta syntyvä tieto voidaan siirtää ilman tarpeettomia manuaalisia työvaiheita juuri siihen järjestelmään, jossa sitä tarvitaan. Tämä voi tarkoittaa esimerkiksi tuotannonohjausta, varastonhallintaa, kulunvalvontaa, työasemakirjautumista, Secure Print -ratkaisua, kunnossapitoa, omaisuudenhallintaa tai muuta yrityksen toimintaa tukevaa järjestelmää.

Mitä paremmin RFID-järjestelmän eri osat toimivat yhdessä, sitä luotettavampaa ja ajantasaisempaa tietoa yrityksen prosesseista voidaan muodostaa.

RFID-yhteensopivuus muodostuu useasta tasosta

Onnistunut RFID-ratkaisu rakentuu useiden toisiaan täydentävien osa-alueiden yhteensopivuudesta. Näitä ovat esimerkiksi:

• tunnistettava kohde ja käyttöympäristö
• RFID-tunniste tai muu RFID-tietoväline
• käytettävä RFID-taajuus, teknologia ja standardi
• RFID-lukija, antennit ja tunnistusympäristö
• tunnistustapa ja tarvittava tunnistusalue
• tiedonsiirtomenetelmä ja rajapinnat
• RFID-ohjelmistot ja mahdolliset middleware-ratkaisut
• käyttöjärjestelmät ja päätelaitteet
• yrityksen tietokannat ja liiketoimintajärjestelmät
• tietoturva ja käyttöoikeuksien hallinta

Yhdenkin osa-alueen virheellinen valinta voi rajoittaa järjestelmän toimintaa, heikentää tunnistamisen luotettavuutta tai vaikeuttaa järjestelmän myöhempää laajentamista.

Yhteensopivuus mahdollistaa järjestelmän kehittämisen

Monet RFID-projektit alkavat yhdestä käyttökohteesta. Yritys voi ottaa RFID:n käyttöön esimerkiksi työasemakirjautumisessa, kulunvalvonnassa, omaisuuden inventoinnissa, varastonhallinnassa tai tuotannon tunnistuksessa.

Käyttökokemusten karttuessa samaa teknologiaa voidaan haluta hyödyntää myös muissa prosesseissa. Hyvin suunniteltu RFID-ratkaisu mahdollistaa vaiheittaisen laajentamisen ilman, että koko järjestelmää tarvitsee rakentaa uudelleen.

Siksi yhteensopivuus kannattaa huomioida jo ensimmäisiä tunniste-, lukija-, ohjelmisto- ja järjestelmävalintoja tehtäessä.

RFID on kokonaisratkaisu

RFID:n todellinen hyöty syntyy silloin, kun järjestelmän eri osat toimivat yhdessä.

Tunnistettava kohde, RFID-tunniste, tunnistusratkaisu, ohjelmistot, tietojärjestelmät ja liiketoimintaprosessit muodostavat ketjun, jossa fyysisestä tapahtumasta voidaan muodostaa yrityksen hyödynnettävää digitaalista tietoa.

Juuri tämän kokonaisuuden ymmärtäminen on onnistuneen RFID-ratkaisun keskeinen lähtökohta.

Jatkuu: OSA 2 – RFID-järjestelmän rakenne ja tiedon kulku

OSA 2 – RFID-järjestelmän rakenne ja tiedon kulku

RFID-järjestelmä on paljon enemmän kuin tunniste ja sitä lukeva laite. Se muodostaa tiedonhallintaketjun, jossa fyysisen kohteen tunnistaminen muuttuu yrityksen hyödynnettäväksi digitaaliseksi tiedoksi.

Tämän tiedon kulun ymmärtäminen auttaa hahmottamaan, miksi RFID-ratkaisun eri osien yhteensopivuus on tärkeää. Tunniste, tunnistusympäristö, lukijat ja antennit, ohjelmistot sekä yrityksen tietojärjestelmät osallistuvat kukin tiedon muodostamiseen, siirtämiseen tai hyödyntämiseen.

RFID alkaa tunnistettavasta kohteesta

RFID-ratkaisun lähtökohtana ei ole yksittäinen teknologia tai laite, vaan tunnistettava kohde ja se, mitä tunnistamisella halutaan saavuttaa.

Tunnistettava kohde voi olla esimerkiksi:

• henkilö
• tuote tai pakkaus
• kuormalava tai muu kuljetusyksikkö
• työkalu tai muu käyttöomaisuus
• tuotantokappale
• lääke- tai sairaalatuote
• laite tai kone
• ajoneuvo
• asiakirja
• muu yksilöllisesti tunnistettava kohde.

Kohteen ominaisuudet, käyttöympäristö ja haluttu tunnistustapa vaikuttavat siihen, millainen RFID-teknologia, tunniste ja tunnistusratkaisu soveltuvat käyttökohteeseen.

RFID-tunniste yhdistää fyysisen kohteen digitaaliseen identiteettiin

RFID-tunniste toimii fyysisen kohteen ja sitä koskevan digitaalisen tiedon välisenä tunnistavana elementtinä. Tunniste voi olla esimerkiksi RFID-etiketti, henkilökortti, avaimenperä, ranneke, teollisuuskäyttöön tarkoitettu RFID-tag tai muu RFID-tietoväline.

Tunniste sisältää tunnistamiseen tarvittavaa tietoa, jonka perusteella kohde voidaan yksilöidä tai yhdistää tietojärjestelmässä olevaan tietoon. Kaikkea kohdetta koskevaa tietoa ei siis tarvitse tallentaa itse RFID-tunnisteeseen.

Tunnistaminen tapahtuu määritellyssä tunnistusympäristössä

RFID-tunnistaminen ei muodostu pelkästään tunnisteesta ja lukijasta. Käytännön toteutukseen vaikuttavat myös käytettävä RFID-teknologia, antennit, tunnistusetäisyys, tunnistusalue, kohteiden liike ja sijainti sekä ympäristön vaikutukset radioyhteyteen.

Tunnistusratkaisu voi olla hyvin erilainen käyttökohteen mukaan. Työasemakirjautumisessa tunniste tuodaan tyypillisesti lähelle pientä lukijaa, kun taas varastossa tai tuotannossa tunnistaminen voidaan toteuttaa kiinteillä lukijoilla ja useilla antenneilla siten, että kohteet tunnistetaan automaattisesti niiden liikkuessa määritellyn tunnistusalueen läpi. Liikkuvassa työssä lukija voi puolestaan olla integroitu mobiilipäätteeseen tai käsikäyttöiseen RFID-laitteeseen.

Tunnistusratkaisun tehtävänä on tuottaa luotettava tunnistustapahtuma: mikä tunniste havaittiin, missä tai minkä tunnistuspisteen yhteydessä ja tarvittaessa milloin havainto tapahtui.

Lukijat ja antennit muodostavat tunnistamisen teknisen rajapinnan

RFID-lukija kommunikoi yhteensopivien RFID-tunnisteiden kanssa radiotaajuuksien avulla. Ratkaisusta riippuen antenni voi olla integroitu lukijaan tai lukijaan voidaan liittää yksi tai useita erillisiä antenneja.

Erillisiä antenneja käytetään erityisesti kiinteissä RFID-ratkaisuissa, joissa tunnistusalueen sijainti, laajuus ja suunta on määriteltävä käyttökohteen mukaan. Lukijan ja antennien muodostama kokonaisuus voi palvella esimerkiksi tuotantolinjaa, kulkuaukkoa, varastopaikkaa, RFID-portaalia tai muuta automaattista tunnistuspistettä.

RFID-lukija voi olla esimerkiksi:

• työasemaan liitettävä lukija
• mobiilipäätteeseen integroitu tai siihen liitettävä RFID-lukija
• käsikäyttöinen RFID-lukija
• kiinteä RFID-lukija yhdellä tai usealla antennilla
• RFID-portaalin tai muun automaattisen tunnistuspisteen lukijaratkaisu
• ajoneuvoon asennettu lukija
• kulunvalvonnan tai käyttäjätunnistuksen lukija
• Secure Print -ratkaisun tunnistuslaite.

Oikean toteutuksen valintaan vaikuttavat muun muassa RFID-teknologia ja standardi, tunnistusetäisyys, tunnistusalue, samanaikaisesti tunnistettavien kohteiden määrä, kohteiden liike sekä käyttöympäristö.

Tunnistustapahtumasta muodostetaan järjestelmälle käyttökelpoista tietoa

RFID-laitteiston tuottama tunnistetieto on vasta tiedonhallintaketjun alku. Tieto voidaan välittää suoraan sovellukselle tai käsitellä ohjelmistossa, reunalaskentaratkaisussa tai middleware-kerroksessa ennen sen siirtämistä yrityksen varsinaisiin tietojärjestelmiin.

Ohjelmistokerroksen tehtävänä voi käyttökohteesta riippuen olla esimerkiksi lukijoiden hallinta, tunnistetietojen suodattaminen, päällekkäisten lukuhavaintojen poistaminen, tietojen yhdistäminen, tapahtumien muodostaminen sekä tiedon välittäminen oikealle sovellukselle tai taustajärjestelmälle.

Kaikki RFID-ratkaisut eivät tarvitse erillistä middleware-ratkaisua. Yksinkertaisessa käyttökohteessa lukija voi välittää tunnistetiedon suoraan päätelaitteelle tai sovellukselle. Laajassa automaattisessa RFID-järjestelmässä ohjelmisto- ja tapahtumankäsittelykerroksen merkitys puolestaan kasvaa olennaisesti.

RFID-tieto siirtyy yrityksen prosesseihin

Tunnistamisesta muodostettu tieto voidaan välittää esimerkiksi:

• ERP-järjestelmään
• WMS-varastonhallintaan
• MES-tuotannonohjaukseen
• omaisuudenhallintajärjestelmään
• kunnossapitojärjestelmään
• kulunvalvontaan
• työasemakirjautumiseen
• Secure Print -ratkaisuun
• asiakaskohtaiseen sovellukseen tai tietokantaan.

RFID:n liiketoiminnallinen arvo syntyy siitä, että fyysisessä ympäristössä tapahtuva tunnistaminen voidaan yhdistää yrityksen digitaalisiin prosesseihin. Tunnistustapahtuma voi esimerkiksi päivittää varastosaldon, kirjata tuotantovaiheen, tunnistaa käyttäjän, vahvistaa omaisuuserän inventoinnin tai käynnistää muun järjestelmässä määritellyn toiminnon.

RFID muodostaa yhtenäisen tiedonhallintaketjun

RFID-järjestelmän tiedonkulku voidaan yksinkertaistaa seuraavasti:

tunnistettava kohde → RFID-tunniste → tunnistaminen → tunnistustapahtuma → ohjelmistot ja tiedonkäsittely → yrityksen tietojärjestelmät → liiketoimintaprosessi

Ketjun toteutus vaihtelee käyttökohteen mukaan. Pienen lähilukijan ja työaseman muodostama ratkaisu voi olla hyvin yksinkertainen, kun taas automaattinen UHF RFID -ympäristö voi sisältää useita lukijoita, antenneja, tunnistusalueita ja tapahtumatietoa käsitteleviä ohjelmistokerroksia.

Yhteinen periaate säilyy: fyysisestä kohteesta syntyvä tunnistustapahtuma on muutettava luotettavasti sellaiseksi tiedoksi, jota vastaanottava järjestelmä ja liiketoimintaprosessi voivat hyödyntää.

Yhteensopivuus syntyy koko ketjussa

RFID-ratkaisun onnistuminen ei määräydy yhden tunnisteen, lukijan tai ohjelmiston perusteella. Tunnisteen on sovelluttava kohteeseen ja käyttöympäristöön, tunnistusratkaisun on havaittava se luotettavasti ja syntyvän tiedon on siirryttävä oikeassa muodossa sitä hyödyntävälle järjestelmälle.

Kun koko tiedonhallintaketju huomioidaan jo suunnitteluvaiheessa, RFID-ratkaisu on helpompi ottaa käyttöön, ylläpitää ja laajentaa myös tulevaisuudessa.

Jatkuu: OSA 3 – RFID-tunnisteet – fyysisen kohteen digitaalinen identiteetti

OSA 3 – RFID-tunnisteet – fyysisen kohteen digitaalinen identiteetti

RFID-tunniste yhdistää fyysisen kohteen digitaaliseen tietoon. Tunnisteen avulla henkilö, tuote, pakkaus, työväline, kone, kuljetusyksikkö tai muu kohde voidaan yksilöidä automaattisesti ja yhdistää sitä koskeviin tietoihin yrityksen järjestelmissä.

RFID-tunniste ei tarkoita vain henkilökorttia tai kulunvalvontakorttia. RFID:tä käytetään hyvin erilaisissa ympäristöissä, ja tunnisteen fyysinen rakenne, toimintaperiaate ja ominaisuudet määräytyvät käyttökohteen mukaan.

Tämän vuoksi RFID-tunnistetta kannattaa tarkastella ennen kaikkea osana tunnistusratkaisua: sen tehtävänä on mahdollistaa juuri oikean kohteen luotettava tunnistaminen siinä ympäristössä ja siinä prosessissa, jossa tietoa tarvitaan.

RFID-tunniste voi olla monessa eri muodossa

RFID-teknologia ei määritä tunnisteen ulkomuotoa. Samaa perustarkoitusta – kohteen yksilöimistä – voidaan toteuttaa hyvin erilaisilla fyysisillä tunnisteilla.

RFID-tunniste voi olla esimerkiksi:

• henkilökortti tai muu henkilötunniste
• RFID-etiketti
• teollinen RFID-tag
• avaimenperä
• ranneke
• ajoneuvotunniste
• työkaluun, koneeseen tai muuhun käyttöomaisuuteen kiinnitettävä tunniste
• pyykkiin tai tekstiiliin integroitu tunniste
• eläintunniste
• tuotteeseen, pakkaukseen tai rakenteeseen integroitu RFID-komponentti
• anturointia tai muita lisätoimintoja sisältävä RFID-tunniste.

Fyysinen muoto ei yksin kerro, millä RFID-teknologialla tunniste toimii tai minkä lukijaratkaisun kanssa se on yhteensopiva. Esimerkiksi kortti, etiketti ja teollinen tag voivat käyttää keskenään erilaisia taajuuksia, standardeja ja tiedonkäsittelytapoja.

RFID-tunnisteen rakenne riippuu käyttötarkoituksesta

RFID-tunnisteen tekninen perusta muodostuu tyypillisesti mikropiiristä ja antennista. Näiden ympärille voidaan käyttötarkoituksen mukaan rakentaa esimerkiksi ohut RFID-inlay, tulostettava RFID-etiketti, kortti tai mekaanisesti ja ympäristöolosuhteilta suojattu teollinen tunniste.

Tunnisteen lopullinen rakenne vaikuttaa siihen, millaiselle pinnalle se voidaan asentaa, millaisia ympäristöolosuhteita se kestää ja miten se toimii käytännön tunnistusympäristössä.

Erityisesti UHF RFID -ratkaisuissa tunnistettavan kohteen materiaali voi vaikuttaa voimakkaasti tunnisteen toimintaan. Metalli, nesteet ja muut radiotaajuiseen toimintaan vaikuttavat materiaalit on huomioitava tunnistetta valittaessa. Esimerkiksi metallipinnalle tarkoitettu on-metal-tunniste on rakenteeltaan suunniteltu toimimaan olosuhteissa, joissa tavallinen RFID-etiketti ei välttämättä toimi luotettavasti.

Passiivinen, BAP vai aktiivinen RFID-tunniste?

RFID-tunnisteet voidaan niiden energiansaannin ja toimintaperiaatteen perusteella jakaa erilaisiin ryhmiin. Tämä vaikuttaa olennaisesti tunnistusratkaisun rakenteeseen, tunnistusetäisyyteen, kustannuksiin ja käyttökohteisiin.

Passiivinen RFID-tunniste ei sisällä omaa jatkuvaa virtalähdettä. Se saa tarvitsemansa energian lukijan muodostamasta radiokentästä ja vastaa lukijalle käytetyn RFID-teknologian mukaisesti. Passiivisia tunnisteita käytetään erittäin laajasti esimerkiksi henkilötunnistuksessa, tuotteissa, logistiikassa, varastonhallinnassa ja omaisuuden tunnistamisessa.

BAP-tunnisteessa (Battery-Assisted Passive) on paristo, joka tukee tunnisteen elektroniikan toimintaa, mutta kommunikointi lukijan kanssa perustuu edelleen passiivisen RFID:n periaatteisiin. BAP-ratkaisuja voidaan käyttää esimerkiksi silloin, kun tarvitaan parempaa herkkyyttä tai tunnisteeseen liitettyjä anturitoimintoja.

Aktiivinen RFID-tunniste sisältää oman virtalähteen ja voi lähettää tietoa aktiivisesti. Aktiivisia ratkaisuja käytetään käyttökohteissa, joissa tarvitaan esimerkiksi pitkää toimintaetäisyyttä, säännöllistä tiedonsiirtoa tai paikannukseen liittyviä ominaisuuksia.

Nämä teknologiat eivät ole keskenään suoria vaihtoehtoja kaikkiin käyttökohteisiin. Oikea ratkaisu määräytyy tunnistustarpeen, ympäristön, tarvittavan toimintaetäisyyden ja järjestelmäarkkitehtuurin perusteella.

RFID-tunniste valitaan tunnistettavan kohteen ja käyttöympäristön mukaan

Oikean RFID-tunnisteen valinta alkaa tunnistettavasta kohteesta ja todellisesta käyttöympäristöstä. Pelkkä taajuus tai tunnisteen fyysinen koko ei riitä valintaperusteeksi.

Valinnassa voidaan joutua huomioimaan esimerkiksi:

• mitä kohdetta tunnistetaan
• mihin ja miten tunniste kiinnitetään
• kohteen pintamateriaali
• käyttöympäristö
• tarvittava tunnistusetäisyys
• tunnisteen asento ja liike tunnistustilanteessa
• metallin tai nesteiden vaikutus
• lämpötila ja lämpötilavaihtelut
• kosteus, pesu ja sääolosuhteet
• kemikaalit
• mekaaninen rasitus
• tunnistettavien kohteiden määrä ja tiheys
• tarvittava käyttöikä
• tietoturva- ja muistivaatimukset.

Samassa organisaatiossa voidaan tämän vuoksi käyttää useita erilaisia RFID-tunnisteita. Henkilökorttiin, metalliseen koneeseen, muoviseen kuljetuslaatikkoon, tekstiiliin ja kertakäyttöiseen tuotepakkaukseen soveltuvat tunnisteet voivat olla rakenteeltaan ja teknisiltä ominaisuuksiltaan täysin erilaisia.

Taajuus ja standardi määrittävät teknisen yhteensopivuuden perustan

RFID-tunnisteen on toimittava samalla RFID-teknologialla ja soveltuvien standardien mukaisesti kuin sitä käyttävä tunnistusratkaisu. RFID-järjestelmissä käytetään muun muassa LF-, HF-, NFC- ja UHF-teknologioita, joilla on erilaiset ominaisuudet ja käyttökohteet.

Sama fyysinen tunnistemuoto ei tarkoita samaa teknologiaa. Esimerkiksi henkilökortin sisällä voi olla erilaisia RFID- tai NFC-teknologioita, eikä kortin ulkonäöstä voida päätellä sen yhteensopivuutta tietyn lukijan kanssa.

Vastaavasti UHF RFID -etiketin tai teollisen tagin soveltuvuus ei määräydy pelkästään sen perusteella, että sekä tunniste että lukija toimivat UHF-alueella. Käytettävät standardit, taajuusalue, tunnisteen ominaisuudet ja todellinen käyttöympäristö on sovitettava yhteen.

Tunnisteessa oleva tieto ja taustajärjestelmän tieto ovat eri asioita

RFID-tunnisteeseen voidaan tallentaa tunnistamiseen ja sovellukseen liittyvää tietoa, mutta kaikkea kohdetta koskevaa tietoa ei yleensä ole tarkoituksenmukaista tallentaa itse tunnisteeseen.

Monissa järjestelmissä tunniste sisältää yksilöivän tunnuksen, jonka perusteella kohdetta koskevat varsinaiset tiedot haetaan yrityksen tietokannasta tai liiketoimintajärjestelmästä. Tällöin esimerkiksi tuotteen tila, omistaja, sijaintihistoria, huoltotiedot tai muu muuttuva tieto voidaan ylläpitää keskitetysti taustajärjestelmässä.

Tunnisteeseen tallennettavan tiedon määrä ja rakenne riippuvat käytettävästä RFID-teknologiasta, tunnisteen muistirakenteesta, sovelluksesta ja tietoturvavaatimuksista. Esimerkiksi UHF EPC -tunnisteen muistirakenne ja kontaktittoman älykortin muistia ja sovelluksia hyödyntävä toimintamalli ovat eri asioita, eikä niitä tule käsitellä yhtenä yleisenä RFID-muistimallina.

RFID-tunniste ei yksin määritä tunnistusetäisyyttä

RFID-tunnisteen ilmoitettu tai arvioitu lukuetäisyys ei ole koko RFID-järjestelmän kiinteä ominaisuus. Todellinen tunnistusetäisyys muodostuu tunnisteen, lukijan, antennin tai antennien, käytettävän taajuuden, lähetystehon, tunnisteen asennon sekä ympäristön yhteisvaikutuksesta.

Tämän vuoksi tunniste, joka toimii hyvin yhdessä ympäristössä, ei välttämättä saavuta samaa suorituskykyä toisessa ympäristössä. Lopullinen toimivuus kannattaa varmistaa todellisella tunnistettavalla kohteella ja mahdollisimman realistisissa käyttöolosuhteissa.

RFID-tunniste on osa koko tunnistusketjua

RFID-tunnistetta ei tule valita irrallaan muusta järjestelmästä. Tunnisteen on sovelluttava tunnistettavaan kohteeseen ja käyttöympäristöön, oltava teknisesti yhteensopiva käytettävän tunnistusratkaisun kanssa ja tuotettava järjestelmälle juuri se tunnistetieto, jota sovellus tarvitsee.

Tunnisteen valinta muodostaa siksi yhden RFID-ratkaisun tärkeimmistä suunnitteluvaiheista. Vasta todellisessa käyttöympäristössä luotettavasti toimiva tunniste voi muodostaa perustan luotettavalle tunnistustapahtumalle ja sitä seuraavalle tiedonkäsittelylle.

Jatkuu: OSA 4 – RFID-lukijat – tiedon kerääminen fyysisestä toimintaympäristöstä

OSA 4 – RFID-lukijat – tiedon kerääminen fyysisestä toimintaympäristöstä

RFID-lukija on RFID-järjestelmän osa, joka muodostaa yhteyden fyysisen toimintaympäristön ja yrityksen digitaalisten järjestelmien välille. Sen tehtävänä on havaita RFID-tunniste, lukea sen sisältämä tieto ja siirtää tieto edelleen hyödynnettäväksi.

RFID-lukijan tehtävänä ei ole tehdä päätöksiä eikä tallentaa liiketoiminnan tietoa. Sen ensisijainen tehtävä on tunnistaa RFID-tunniste, lukea sen sisältämä tieto luotettavasti ja välittää se edelleen yrityksen ohjelmistoille ja tietojärjestelmille. Varsinainen tiedon käsittely ja päätöksenteko tapahtuvat järjestelmän seuraavissa vaiheissa.

Vaikka RFID-lukijaa pidetään usein järjestelmän tärkeimpänä laitteena, se on todellisuudessa vain yksi osa tiedonhallintaketjua. Lukijan arvo syntyy vasta silloin, kun se toimii yhteen tunnisteiden, ohjelmistojen ja yrityksen tietojärjestelmien kanssa.

RFID-lukijan valinta määräytyy käyttökohteen mukaan

RFID-lukijaa ei valita ensisijaisesti teknisten ominaisuuksien perusteella, vaan sen mukaan, missä ympäristössä tunnistaminen tapahtuu ja mitä tietoa halutaan kerätä.

Tyypillisiä käyttökohteita ovat esimerkiksi:

• työasemakirjautuminen
• kulunvalvonta
• Secure Print -ratkaisut
• varastojen tiedonkeruu
• logistiikka ja lähettämöt
• tuotantolinjat
• mobiilit kenttätyöt
• sairaalat ja terveydenhuolto
• omaisuudenhallinta
• ajoneuvot ja trukit
• automatisoidut tuotanto- ja varastojärjestelmät.

Sama RFID-teknologia voi palvella hyvin erilaisia käyttötarkoituksia, mutta käytettävä lukijaratkaisu voi olla täysin erilainen.

RFID-lukijoita on useita eri tyyppejä

RFID-lukijat voidaan jakaa käyttötarkoituksensa mukaan useisiin eri ryhmiin.

Työasemalukijat

Työasemaan liitettävät RFID-lukijat mahdollistavat esimerkiksi käyttäjän tunnistamisen, työasemakirjautumisen, sovellusten tunnistautumisen sekä Secure Print -ratkaisujen käytön. Ne ovat yleisiä toimistoissa, sairaaloissa ja teollisuuden työasemilla.

Mobiilipäätteet

Monissa yrityskäyttöön tarkoitetuissa mobiilipäätteissä RFID-lukija on integroitu osaksi päätelaitetta tai siihen voidaan liittää erillinen RFID-lukumoduuli. Näin samalla laitteella voidaan kerätä viivakoodi-, RFID- ja muuta tuotetietoa kentällä, varastoissa sekä tuotantoympäristöissä.

Käsikäyttöiset RFID-lukijat

Käsikäyttöiset RFID-lukijat soveltuvat erityisesti inventointeihin, omaisuudenhallintaan, varastonhallintaan sekä liikkuvaan tiedonkeruuseen. Ne mahdollistavat suurten tunnistemäärien nopean lukemisen ilman fyysistä kosketusta.

Kiinteät RFID-lukijat

Kiinteät RFID-lukijat asennetaan pysyvästi esimerkiksi tuotantolinjoille, kuljettimille, oviaukkoihin tai logistiikkakeskuksiin. Ne tunnistavat automaattisesti niiden vaikutusalueella liikkuvat RFID-tunnisteet ilman käyttäjän erillisiä toimenpiteitä.

RFID-portaalit

RFID-portaalit muodostavat automaattisia tunnistuspisteitä esimerkiksi varastojen sisään- ja uloskäynteihin. Niiden avulla voidaan tunnistaa samanaikaisesti useita tuotteita, lavoja tai kuljetusyksiköitä ilman manuaalista skannausta.

Lukijan ominaisuudet vaikuttavat käyttötulokseen

RFID-lukijoiden välillä on merkittäviä eroja esimerkiksi:

• tuetuissa RFID-teknologioissa
• tunnistusetäisyydessä
• samanaikaisesti luettavien tunnisteiden määrässä
• lukualueen suuntauksessa
• käyttöympäristön vaatimuksissa
• tietoliikenne- ja liitäntämahdollisuuksissa
• tietoturvaominaisuuksissa
• ohjelmistojen yhteensopivuudessa.

Tästä syystä sama lukija ei sovellu kaikkiin käyttökohteisiin.

RFID-lukija on osa kokonaisratkaisua

Lukijan tärkein tehtävä ei ole pelkästään lukea RFID-tunnisteita. Sen tulee toimia luotettavasti osana koko RFID-järjestelmää.

Kun lukija, tunnisteet, ohjelmistot ja yrityksen tietojärjestelmät muodostavat yhteensopivan kokonaisuuden, fyysiset tapahtumat voidaan muuttaa automaattisesti digitaaliseksi tiedoksi ilman manuaalisia työvaiheita.

Juuri tämä erottaa onnistuneen RFID-ratkaisun yksittäisestä laitehankinnasta.

Tästä syystä RFID-lukijan valinta kannattaa aina aloittaa käyttötarpeen määrittelystä eikä yksittäisten teknisten ominaisuuksien vertailusta.

Jatkuu: OSA 5 – RFID-yhteensopivuuden osa-alueet – mistä yhteensopivuus todellisuudessa muodostuu?

OSA 5 – RFID-yhteensopivuuden osa-alueet – mistä yhteensopivuus todellisuudessa muodostuu?

RFID-yhteensopivuus tarkoittaa huomattavasti enemmän kuin sitä, että RFID-tunniste voidaan lukea valitulla RFID-lukijalla. Toimiva ratkaisu syntyy vasta silloin, kun tunnistettava kohde, RFID-teknologia, tunniste, tunnistusympäristö, lukijat ja antennit, ohjelmistot, tiedonsiirto sekä yrityksen tietojärjestelmät muodostavat tarkoituksenmukaisen kokonaisuuden.

Yhteensopivuutta on siksi tarkasteltava koko RFID-järjestelmän ominaisuutena. Yhdenkin osa-alueen väärä valinta voi heikentää tunnistamisen luotettavuutta, estää tiedon siirtymisen seuraavaan järjestelmään tai rajoittaa ratkaisun myöhempää laajentamista.

1. Tunnistettava kohde ja käyttötarve

Kaikki alkaa siitä, mitä halutaan tunnistaa ja miksi.

Kohteena voi olla esimerkiksi henkilö, tuote, pakkaus, kuljetusyksikkö, työkalu, tuotannon komponentti, käyttöomaisuuteen kuuluva laite, ajoneuvo tai muu fyysinen kohde.

Kohteen ominaisuuksien lisäksi on määriteltävä itse tunnistustapahtuma. On eri asia tunnistaa käyttäjä hänen tuodessaan kortin lukijan lähelle kuin havaita automaattisesti tuotantolinjalla liikkuva tuote tai varaston kulkuaukon läpi siirtyvä kuormalava.

Tunnistettava kohde, käyttöympäristö ja tavoiteltu prosessi muodostavat perustan kaikille myöhemmille teknologiavalinnoille.

2. RFID-teknologia, taajuus ja standardit

Seuraavaksi määritellään käyttökohteeseen soveltuva RFID-teknologia. RFID-ratkaisuissa voidaan käyttää esimerkiksi LF-, HF-, NFC- tai UHF-teknologiaa, ja niiden ominaisuudet sekä tyypilliset käyttökohteet poikkeavat toisistaan.

Teknologian valintaan vaikuttavat muun muassa:

• tarvittava tunnistusetäisyys
• tunnistettavien kohteiden määrä
• käyttöympäristö
• tunnisteiden liike ja sijainti
• tiedonsiirto- ja muistivaatimukset
• tietoturvavaatimukset
• sovellettavat standardit
• olemassa oleva tunniste- ja lukijainfrastruktuuri.

Saman taajuusalueen käyttäminen ei vielä yksin takaa yhteensopivuutta. Tunnisteen ja lukijan on tuettava keskenään yhteensopivaa teknologiaa, standardia ja tarvittaessa myös tiettyä kortti- tai credential-teknologiaa.

3. RFID-tunniste

RFID-tunnisteen on sovelluttava sekä valittuun RFID-teknologiaan että todelliseen käyttökohteeseen.

Tunnisteen valintaan vaikuttavat esimerkiksi:

• tunnistettavan kohteen materiaali ja rakenne
• tunnisteen fyysinen koko ja muoto
• kiinnitystapa
• metallin tai nesteiden läheisyys
• lämpötila, kosteus ja kemikaalit
• mekaaninen rasitus
• tarvittava käyttöikä
• mahdollinen uudelleenkäyttö
• muisti- ja tietoturvavaatimukset
• tarvittava tulostus tai RFID-koodaus.

Oikein valittu tunniste ei ole vain teknisesti yhteensopiva lukijan kanssa, vaan toimii luotettavasti juuri siinä kohteessa ja ympäristössä, johon se on tarkoitettu.

4. Tunnistusympäristö, lukija ja antennit

RFID-yhteensopivuus ei muodostu pelkästään tunnisteen ja lukijan välisestä suhteesta. Tunnistamisen on toimittava myös todellisessa fyysisessä ympäristössä.

Lukijaratkaisun valintaan vaikuttavat esimerkiksi:

• käytettävä RFID-teknologia ja standardi
• tarvittava tunnistusetäisyys
• tunnistusalueen koko ja suunta
• samanaikaisesti tunnistettavien tunnisteiden määrä
• tunnisteiden liike ja asento
• käyttöympäristö
• liitäntä- ja tietoliikennerajapinnat
• ohjelmistotuki
• tulevat laajennustarpeet.

Kiinteissä RFID-ratkaisuissa antennit ovat olennainen osa tunnistusympäristöä. Antennien määrä, ominaisuudet, sijoittelu ja suuntaus vaikuttavat siihen, missä tunnisteita voidaan havaita ja kuinka hallittu tunnistusalueesta muodostuu.

Tavoitteena ei yleensä ole mahdollisimman suuri lukualue, vaan käyttötarkoitukseen oikein rajattu ja luotettava tunnistusalue.

5. Tunnistustapahtuma ja tiedonsiirto

Pelkkä onnistunut radiotekninen lukutapahtuma ei vielä tarkoita, että RFID-järjestelmä toimii oikein. Tunnisteesta syntyvä havainto on pystyttävä muuttamaan järjestelmälle käyttökelpoiseksi tunnistustapahtumaksi ja välittämään eteenpäin.

Järjestelmän on käyttökohteesta riippuen pystyttävä ratkaisemaan esimerkiksi:

• mikä tunniste havaittiin
• missä tunnistuspisteessä havainto syntyi
• milloin havainto tapahtui
• onko kyseessä uusi tapahtuma vai saman tunnisteen toistuva lukuhavainto
• mihin sovellukseen tai järjestelmään tieto tulee välittää.

Erityisesti automaattisissa UHF RFID -ympäristöissä yksi fyysinen tapahtuma voi tuottaa useita lukuhavaintoja. Tällöin lukudataa voidaan joutua suodattamaan ja käsittelemään ennen kuin siitä muodostetaan liiketoimintajärjestelmälle merkityksellinen tapahtuma.

6. Ohjelmistot ja middleware

RFID-laitteiston tuottama tieto tarvitsee usein ohjelmistokerroksen, joka yhdistää tunnistuslaitteet varsinaiseen sovellukseen tai yrityksen tietojärjestelmiin.

Ohjelmistojen tehtäviin voivat kuulua esimerkiksi:

• lukijoiden määrittely ja hallinta
• tunnistetietojen vastaanottaminen
• lukuhavaintojen suodattaminen
• tapahtumien muodostaminen
• tunnisteiden kirjoittaminen ja koodaus
• tietojen validointi
• rajapinnat muihin järjestelmiin.

Kaikki RFID-ratkaisut eivät tarvitse erillistä middleware-ohjelmistoa. Yksinkertaisessa käyttäjätunnistuksessa lukija voi välittää tunnistetiedon suoraan päätelaitteelle tai sovellukselle, kun taas laajassa automaattisessa RFID-järjestelmässä tapahtumankäsittely- ja integraatiokerros voi olla olennainen osa kokonaisuutta.

7. RFID-tunnisteiden tulostus ja koodaus

Kun RFID-tunniste toteutetaan tulostettavana RFID-etikettinä, yhteensopivuus ulottuu myös tunnisteen valmistamiseen ja yksilöintiin.

Tällöin on sovitettava yhteen esimerkiksi etikettimateriaali, RFID-inlay, käytettävä siru, tulostin, RFID-koodaus, tulostusohjelmisto sekä sovelluksen edellyttämä tietosisältö.

RFID-tulostimen on pystyttävä käsittelemään käytettävää RFID-tunnistetta sekä kirjoittamaan ja tarvittaessa tarkistamaan tunnisteeseen tallennettava tieto. Samalla tulostettavan materiaalin ja liiman on sovelluttava tunnistettavaan kohteeseen ja käyttöympäristöön.

Tulostus ja koodaus ovat siten osa RFID-järjestelmän yhteensopivuutta, eivät erillinen tuotantovaihe järjestelmän ulkopuolella.

8. Yrityksen tietojärjestelmät ja integraatiot

RFID:n hyöty syntyy lopulta siitä, että tunnistamisesta saatava tieto voidaan siirtää sitä tarvitsevaan järjestelmään ja käyttää osana yrityksen prosesseja.

RFID-tietoa voidaan välittää esimerkiksi:

• ERP-järjestelmään
• WMS-varastonhallintaan
• MES-tuotannonohjaukseen
• omaisuudenhallintaan
• kunnossapitojärjestelmään
• kulunvalvontaan
• työasemakirjautumiseen
• Secure Print -ratkaisuun
• asiakaskohtaiseen sovellukseen tai tietokantaan.

Integraatiossa on sovittava yhteen sekä tekninen tiedonsiirto että tiedon merkitys. Vastaanottavan järjestelmän on tiedettävä, mitä tunnistetieto tarkoittaa ja millainen toiminto sen perusteella suoritetaan.

Ilman toimivaa yhteyttä tunnistusratkaisun ja liiketoimintajärjestelmän välillä RFID voi jäädä irralliseksi tiedonkeruuteknologiaksi.

9. Tietoturva ja käyttöoikeudet

Tietoturva kuuluu RFID-ratkaisun suunnitteluun koko tiedonhallintaketjun läpi. Tarvittava suojaustaso riippuu käyttökohteesta ja käsiteltävän tiedon merkityksestä.

Huomioitavia asioita voivat olla esimerkiksi:

• tunnisteen aitouden ja tunnistautumisen luotettavuus
• tunnisteeseen tallennettavan tiedon suojaus
• käyttäjien ja järjestelmien käyttöoikeudet
• lukijoiden ja päätelaitteiden hallinta
• tiedonsiirron suojaaminen
• järjestelmien välinen turvallinen tiedonvaihto
• organisaation omat tietoturvakäytännöt.

Tietoturvaa ei tule lisätä RFID-järjestelmään vasta käyttöönoton jälkeen, vaan sen vaatimukset on huomioitava jo tunniste-, lukija-, ohjelmisto- ja integraatiovalintoja tehtäessä.

RFID-yhteensopivuus muodostuu koko ketjusta

Onnistuneessa RFID-ratkaisussa yhteensopivuus muodostuu vaiheittain:

tunnistettava kohde ja käyttötarve → RFID-teknologia ja standardit → tunniste → tunnistusympäristö, lukija ja antennit → tunnistustapahtuma → ohjelmistot ja tiedonsiirto → yrityksen tietojärjestelmät → liiketoimintaprosessi

Yksittäinen laadukas tunniste, tehokas lukija tai kehittynyt ohjelmisto ei yksin takaa toimivaa kokonaisuutta. Jokaisen järjestelmän osan on sovelluttava sekä edeltävään että seuraavaan vaiheeseen.

RFID-yhteensopivuus tarkoittaa siten sitä, että koko tunnistus- ja tiedonhallintaketju toimii yrityksen tavoitteiden mukaisesti yhtenä kokonaisuutena.

Jatkuu: OSA 6 – RFID eri toimintaympäristöissä – missä RFID tuottaa todellista lisäarvoa?

OSA 6 – RFID eri toimintaympäristöissä – missä RFID tuottaa todellista lisäarvoa?

RFID-teknologiaa voidaan hyödyntää hyvin erilaisissa toimintaympäristöissä. Käyttökohteet vaihtelevat käyttäjän tunnistamisesta ja työasemakirjautumisesta varastonhallintaan, tuotantoon, omaisuuden inventointiin ja automaattisiin tunnistuspisteisiin.

Yhteinen periaate on sama: fyysinen kohde tunnistetaan automaattisesti ja tunnistamisesta syntyvä tieto siirretään digitaaliseksi tapahtumaksi, jota yrityksen järjestelmät ja prosessit voivat hyödyntää.

RFID:n tuottama lisäarvo ei synny pelkästään siitä, että kohde voidaan lukea ilman fyysistä kosketusta. Hyöty syntyy erityisesti silloin, kun tunnistaminen vähentää manuaalista tiedonkeruuta, nopeuttaa prosessia, parantaa tiedon ajantasaisuutta tai mahdollistaa sellaisen automaation, jota ei muuten olisi käytännöllistä toteuttaa.

Työasemakirjautuminen ja käyttäjän tunnistaminen

Työasemilla ja muissa käyttäjätunnistuksen ympäristöissä RFID-korttia tai muuta yhteensopivaa tunnistetta voidaan käyttää käyttäjän tunnistamiseen nopeasti ja hallitusti.

Tunnistus voi liittyä esimerkiksi:

• työasemakirjautumiseen
• sovellukseen kirjautumiseen
• käyttäjän vaihtamiseen yhteiskäyttöisellä työasemalla
• Secure Print -tulostukseen
• kulunvalvontaan
• muuhun käyttöoikeuksien hallintaan.

Tässä ympäristössä tavoite ei yleensä ole pitkä tunnistusetäisyys, vaan tarkoituksellinen lähitunnistaminen. Lukijan, tunnisteen ja vastaanottavan järjestelmän on tuettava samaa tunnisteteknologiaa sekä sovelluksen edellyttämää toimintatapaa.

Logistiikka ja varastonhallinta

Logistiikassa RFID:n keskeinen etu on mahdollisuus tunnistaa tuotteita, pakkauksia, laatikoita, kuormalavoja ja muita kuljetusyksiköitä ilman perinteisen viivakoodin vaatimaa suoraa näköyhteyttä.

RFID:n avulla voidaan esimerkiksi:

• nopeuttaa tavaran vastaanottoa
• vahvistaa tuotteiden tai kuljetusyksiköiden saapuminen
• automatisoida lähetys- ja siirtotapahtumia
• nopeuttaa inventointeja
• vähentää manuaalista skannaamista
• parantaa varastotiedon ajantasaisuutta
• tukea tuotteiden ja materiaalivirtojen jäljitettävyyttä.

Toteutus voi perustua käsikäyttöiseen UHF RFID -lukijaan, mobiilipäätteeseen, kiinteisiin lukupisteisiin tai esimerkiksi kulkuaukkoon rakennettuun RFID-portaaliin. Ratkaisu valitaan sen perusteella, missä prosessin vaiheessa tunnistaminen halutaan tehdä ja millainen tunnistustapahtuma järjestelmän on muodostettava.

Tuotanto ja teollisuus

Teollisuudessa RFID:tä voidaan käyttää tuotantokappaleiden, työkalujen, materiaalien, kuljetusyksiköiden ja muun tuotantoon liittyvän omaisuuden automaattiseen tunnistamiseen.

RFID voi tukea esimerkiksi:

• tuotantokappaleen yksilöintiä
• työvaiheen automaattista kirjaamista
• materiaalivirtojen seurantaa
• keskeneräisen tuotannon seurantaa
• työkalujen ja tuotantovälineiden hallintaa
• laadunvarmistusta
• tuotannon tapahtumatiedon välittämistä MES- tai ERP-järjestelmään.

Teollisessa ympäristössä tunnisteen ja tunnistusratkaisun valintaan voivat vaikuttaa muun muassa metalli, korkeat tai matalat lämpötilat, kemikaalit, kosteus, lika, tärinä ja mekaaninen rasitus.

RFID:n hyöty kasvaa erityisesti silloin, kun tunnistaminen voidaan liittää suoraan tuotantoprosessiin siten, ettei työntekijän tarvitse erikseen kirjata jokaista tapahtumaa.

Omaisuudenhallinta ja inventointi

RFID soveltuu hyvin käyttöomaisuuden, työkalujen, laitteiden ja muun yksilöllisesti hallittavan omaisuuden inventointiin. Erityisesti UHF RFID mahdollistaa useiden tunnisteiden lukemisen nopeasti ilman, että jokaista omaisuuserää tarvitsee käsitellä tai skannata yksitellen.

RFID:n avulla voidaan esimerkiksi:

• nopeuttaa määräaikaisinventointeja
• tunnistaa samassa tilassa olevia omaisuuseriä
• etsiä tiettyä tunnistettua kohdetta
• vahvistaa omaisuuserän olemassaolo ja sijaintialue
• siirtää inventointitieto suoraan omaisuudenhallinta- tai ERP-järjestelmään.

Passiivinen RFID ei kuitenkaan tarkoita automaattisesti jatkuvaa reaaliaikaista paikannusta. Passiivisesta tunnisteesta syntyy tieto silloin, kun tunniste havaitaan lukijan tai määritellyn tunnistusalueen yhteydessä. Jos tavoitteena on jatkuva tai lähes reaaliaikainen paikannus, tarvitaan siihen tarkoitukseen suunniteltu paikannusarkkitehtuuri ja usein myös erilainen tunnisteteknologia.

Mobiilipäätteet ja liikkuva tiedonkeruu

Mobiilipäätteeseen integroitu tai siihen liitetty RFID-lukija mahdollistaa tunnistamisen suoraan siellä, missä työ suoritetaan.

Liikkuvaa RFID-tiedonkeruuta voidaan käyttää esimerkiksi:

• varaston inventoinnissa
• omaisuudenhallinnassa
• huoltokohteiden tunnistamisessa
• tuotannon tiedonkeruussa
• tuotteiden ja materiaalien etsinnässä
• toimitusten ja siirtojen vahvistamisessa.

Samaan mobiilipäätteeseen voidaan yhdistää RFID:n lisäksi esimerkiksi 1D- ja 2D-viivakoodien luku, kamera, langaton tiedonsiirto ja yrityksen omat sovellukset. Tällöin eri tunnistusteknologioita voidaan käyttää rinnakkain sen mukaan, mikä menetelmä soveltuu kuhunkin kohteeseen parhaiten.

Terveydenhuolto ja muut vaativat ympäristöt

Terveydenhuollossa RFID:tä voidaan käyttää esimerkiksi henkilöstön tunnistamiseen, laitteiden ja välineiden hallintaan, lääkkeiden ja tarvikkeiden tunnistamiseen sekä erilaisten logististen prosessien tukemiseen.

Tällaisissa ympäristöissä RFID-ratkaisun suunnittelussa korostuvat tunnistamisen luotettavuus, tietoturva, järjestelmien yhteensopivuus sekä käyttöympäristön erityisvaatimukset.

RFID voi vähentää manuaalisia kirjauksia ja auttaa varmistamaan, että oikea tieto liittyy oikeaan henkilöön, tuotteeseen, laitteeseen tai tapahtumaan. Ratkaisun on kuitenkin aina vastattava kyseisen prosessin turvallisuus- ja tietosuojavaatimuksia.

Kulunvalvonta ja fyysinen pääsynhallinta

RFID:tä käytetään laajasti myös henkilöiden ja ajoneuvojen pääsynhallinnassa. Tunniste voi olla esimerkiksi henkilökortti, avaimenperä, mobiilitunnisteen rinnalla käytettävä credential tai ajoneuvoon kiinnitetty RFID-tunniste.

Kulunvalvonnassa olennaista ei ole pelkästään se, että lukija pystyy havaitsemaan tunnisteen. Tunnisteen sisältämä tai siitä muodostettu tunnistetieto on välitettävä kulunvalvontajärjestelmälle, joka tekee varsinaisen käyttöoikeuspäätöksen.

Siksi kortin tai muun credentialin, lukijan, liitäntärajapinnan ja kulunvalvontajärjestelmän yhteensopivuus on varmistettava kokonaisuutena.

RFID-tulostus ja tunnisteiden valmistaminen

Monissa RFID-ratkaisuissa tunnistusprosessi alkaa jo tunnisteen valmistusvaiheesta. Erityisesti RFID-etiketeissä tunniste on yksilöitävä ennen käyttöönottoa.

RFID-tulostimella voidaan samassa työvaiheessa tulostaa etiketin näkyvä sisältö ja kirjoittaa tarvittava tieto RFID-sirulle. Järjestelmä voi lisäksi tarkistaa, että tunnisteen ohjelmointi on onnistunut.

Toimiva kokonaisuus edellyttää RFID-tulostimen, etikettimateriaalin, inlayn, sirun, RFID-teknologian, koodattavan tiedon ja tulostusohjelmiston yhteensopivuutta.

RFID-tunnisteiden tulostaminen ja koodaus muodostavat oman osansa RFID-ratkaisun elinkaaresta: tunniste on ensin luotava ja yksilöitävä, ennen kuin sitä voidaan käyttää luotettavasti tunnistamiseen.

Kiinteät tunnistusalueet ja automaattiset prosessit

RFID:n merkittävä etu syntyy ympäristöissä, joissa tunnistamisen halutaan tapahtuvan automaattisesti ilman käyttäjän suorittamaa lukutoimenpidettä.

Kiinteä tunnistusratkaisu voidaan rakentaa esimerkiksi:

• tuotantolinjan vaiheeseen
• kuljettimelle
• varaston kulkuaukkoon
• lähettämöön tai vastaanottoalueelle
• RFID-portaaliin
• ajoneuvon tai trukin ympärille
• muuhun ennalta määriteltyyn tunnistuspisteeseen.

Näissä ratkaisuissa tunnistusalueen suunnittelu on keskeistä. Lukijoiden, antennien, tunnisteiden, mahdollisten antureiden ja ohjelmiston on yhdessä muodostettava luotettava tapahtuma juuri oikeassa kohdassa prosessia.

Hyvä tunnistusratkaisu ei pyri lukemaan kaikkia mahdollisia tunnisteita mahdollisimman kaukaa, vaan tunnistamaan oikeat kohteet oikeassa paikassa ja oikeaan aikaan.

RFID ei ole aina paras tunnistusteknologia

RFID:n käyttöä ei tule perustella pelkästään sillä, että teknologia mahdollistaa automaattisen tai kontaktittoman tunnistamisen. Joissakin käyttökohteissa viivakoodi, QR-koodi tai muu tunnistusmenetelmä voi olla yksinkertaisempi ja tarkoituksenmukaisempi ratkaisu.

RFID:n etu korostuu erityisesti silloin, kun tarvitaan esimerkiksi:

• tunnistamista ilman suoraa näköyhteyttä
• useiden kohteiden nopeaa tunnistamista
• automaattista tunnistamista ilman käyttäjän erillistä toimintoa
• uudelleenkirjoitettavaa tunnistetta
• kestävää tunnistetta vaativaan ympäristöön
• tunnistustiedon yhdistämistä automaattisesti liiketoimintaprosessiin.

Teknologian valinnan tulee siis perustua todelliseen käyttötarpeeseen eikä siihen, että jokin yksittäinen teknologia olisi yleisesti muita parempi.

Yhteinen tekijä kaikissa RFID-ratkaisuissa

RFID:n käyttökohteet voivat näyttää hyvin erilaisilta, mutta niiden taustalla on sama perusketju:

fyysinen tapahtuma → automaattinen tunnistaminen → digitaalinen tunnistustieto → järjestelmän muodostama tapahtuma → liiketoimintaprosessi

RFID tuottaa todellista lisäarvoa silloin, kun tämä ketju vähentää tarpeettomia manuaalisia työvaiheita ja tuottaa yritykselle luotettavampaa, nopeampaa tai ajantasaisempaa tietoa.

RFID ei siksi ole vain tunnistusteknologia, vaan yksi tapa yhdistää yrityksen fyysinen toimintaympäristö sen digitaalisiin järjestelmiin ja prosesseihin.

Jatkuu: OSA 7 – RFID-ekosysteemi – tunnisteesta liiketoiminnan tiedoksi

OSA 7 – RFID-ekosysteemi – tunnisteesta liiketoiminnan tiedoksi

RFID-järjestelmä ei muodostu yksittäisestä tunnisteesta tai lukijasta. Se on kokonaisuus, jossa fyysisen kohteen tunnistaminen, tunnistustapahtuman käsittely, ohjelmistot, tiedonsiirto ja yrityksen tietojärjestelmät liittyvät toisiinsa.

RFID:n arvo syntyy vasta silloin, kun tunnistamisesta saatava tieto voidaan hyödyntää yrityksen prosesseissa luotettavasti ja tarkoituksenmukaisesti. Tämän vuoksi RFID:tä kannattaa tarkastella koko tiedonhallintaketjun muodostavana ekosysteeminä.

RFID-ekosysteemi muodostuu useista toisiinsa liittyvistä osista

Yksinkertaistettuna RFID-ekosysteemi muodostuu seuraavista osa-alueista:

• tunnistettava kohde ja käyttötarve
• RFID-tunniste
• tunnistusympäristö
• RFID-lukijat ja antennit
• tunnistustapahtuman muodostaminen
• RFID-ohjelmistot ja mahdollinen middleware
• RFID-tunnisteiden tulostus ja koodaus
• tietoliikenneyhteydet ja rajapinnat
• yrityksen tietojärjestelmät
• liiketoimintaprosessit.

Jokaisella osa-alueella on oma tehtävänsä. Tunniste yhdistää fyysisen kohteen digitaaliseen identiteettiin, tunnistusratkaisu havaitsee tunnisteen, ohjelmistot käsittelevät syntyvää tietoa ja yrityksen järjestelmät muuttavat tiedon osaksi varsinaista liiketoimintaprosessia.

RFID-tunnistaminen tuottaa tapahtumatietoa

RFID-järjestelmän tehtävänä ei ole vain lukea tunnisteessa olevaa tunnusta. Olennaista on muodostaa fyysisestä tapahtumasta digitaalinen tapahtuma, jolla on yrityksen prosessin kannalta merkitys.

Tunnistustapahtuma voi sisältää käyttökohteesta riippuen tietoa esimerkiksi siitä:

• mikä kohde tunnistettiin
• missä tunnistaminen tapahtui
• milloin tapahtuma syntyi
• minkä lukijan tai tunnistuspisteen kautta havainto tehtiin
• mihin prosessin vaiheeseen tapahtuma liittyy.

Kaikissa järjestelmissä kaikkia näitä tietoja ei tarvita. Esimerkiksi työasemakirjautumisessa olennaista voi olla käyttäjän tunniste, kun taas logistiikan automaattisessa tunnistuspisteessä merkityksellisiä voivat olla tunnistetun kuljetusyksikön lisäksi tunnistuspaikka ja tapahtuma-aika.

Ohjelmistokerros muuttaa lukuhavainnot käyttökelpoiseksi tiedoksi

RFID-laitteiston tuottama raakadata ei aina sellaisenaan vastaa liiketoimintajärjestelmän tarvitsemaa tietoa. Erityisesti kiinteissä ja automaattisissa RFID-ratkaisuissa sama tunniste voidaan havaita useita kertoja yhden fyysisen tapahtuman aikana.

Ohjelmiston tai middleware-ratkaisun tehtävänä voi olla esimerkiksi:

• lukijoiden ja tunnistuspisteiden hallinta
• lukuhavaintojen vastaanottaminen
• toistuvien havaintojen suodattaminen
• tunnistetietojen validointi
• eri lähteistä tulevan tiedon yhdistäminen
• liiketoimintatapahtuman muodostaminen
• tiedon välittäminen oikealle järjestelmälle.

Yksinkertaisessa RFID-ratkaisussa erillistä middleware-kerrosta ei välttämättä tarvita. Lukija voi välittää tunnistetiedon suoraan sovellukselle tai päätelaitteelle. Järjestelmän kasvaessa ohjelmistokerroksen merkitys yleensä kasvaa.

RFID-ohjelmistot eivät muodosta yhtä yhtenäistä ohjelmistoluokkaa

RFID-järjestelmässä voidaan käyttää erilaisia ohjelmistoja eri tehtäviin. Yksi ohjelmisto voi vastata tunnisteiden suunnittelusta ja koodauksesta, toinen lukijoiden hallinnasta ja kolmas vastaanottaa RFID-tapahtumat osaksi yrityksen liiketoimintaprosessia.

Ohjelmistojen tehtäviä voivat olla esimerkiksi:

• RFID-etikettien ja muiden tunnisteiden suunnittelu
• RFID-sirujen koodaus
• tulostuksen automatisointi
• lukijoiden määrittely ja hallinta
• tunnistustapahtumien käsittely
• rajapintojen tarjoaminen muihin järjestelmiin
• tietojen välitys ERP-, WMS-, MES- tai muihin sovelluksiin.

Tämän vuoksi RFID-ohjelmistoa ei tule valita pelkästään tuotteen nimen tai yksittäisen ominaisuuden perusteella. Ensin on määriteltävä, missä kohdassa RFID-tiedonhallintaketjua ohjelmistoa tarvitaan ja mitä tehtävää sen on tarkoitus hoitaa.

RFID-tunnisteiden tuottaminen kuuluu samaan ekosysteemiin

Monissa ratkaisuissa RFID-tunnisteen elinkaari alkaa ennen ensimmäistä lukutapahtumaa. RFID-etiketti voidaan joutua tulostamaan, yksilöimään, koodaamaan ja tarkistamaan ennen kuin se kiinnitetään tunnistettavaan kohteeseen.

Tällöin kokonaisuuteen kuuluvat esimerkiksi:

• etikettimateriaali ja liima
• RFID-inlay ja siru
• RFID-tulostin
• tunnisteeseen kirjoitettava tieto
• etiketin näkyvä tulostus
• RFID-koodauksen onnistumisen tarkistus
• tunnisteen yhdistäminen yrityksen taustajärjestelmän tietoon.

Tulostaminen ja RFID-koodaus eivät siis ole irrallisia valmistusvaiheita, vaan osa tunnisteen hallittua elinkaarta ja koko RFID-ekosysteemiä.

RFID ei pääty lukemiseen

Kun tunniste havaitaan, järjestelmän varsinainen hyöty syntyy siitä, mitä tunnistustiedolla tehdään seuraavaksi.

Tieto voidaan välittää esimerkiksi:

• ERP-järjestelmään
• WMS-varastonhallintaan
• MES-tuotannonohjaukseen
• omaisuudenhallintaan
• kunnossapitojärjestelmään
• kulunvalvontaan
• työasemakirjautumiseen
• Secure Print -ratkaisuun
• raportointi- tai analytiikkajärjestelmään
• asiakaskohtaiseen sovellukseen.

Tunnistustapahtuma voi esimerkiksi päivittää varastosaldon, vahvistaa materiaalin siirtymisen, kirjata tuotantovaiheen, tunnistaa käyttäjän tai vahvistaa omaisuuserän inventoinnin.

RFID:n liiketoiminnallinen arvo syntyy juuri tästä yhteydestä fyysisen tapahtuman ja digitaalisen prosessin välillä.

RFID toimii yhdessä muiden tunnistusteknologioiden kanssa

RFID ei välttämättä korvaa yrityksen muita tunnistusmenetelmiä. Samassa prosessissa voidaan käyttää rinnakkain useita teknologioita sen mukaan, mikä menetelmä soveltuu kuhunkin tehtävään parhaiten.

RFID-ratkaisuun voidaan yhdistää esimerkiksi:

• 1D-viivakoodit
• 2D- ja QR-koodit
• mobiilipäätteet
• viivakoodiskannerit
• kamerat ja konenäkö
• anturit
• IoT-laitteet
• langattomat tietoliikenneyhteydet
• identiteetin- ja käyttöoikeuksien hallinta.

Esimerkiksi mobiilipäätteellä voidaan lukea sekä viivakoodeja että RFID-tunnisteita. Tuotantolinjalla RFID-tapahtuma voidaan puolestaan yhdistää anturin, PLC-ohjauksen tai muun automaatiojärjestelmän tuottamaan tietoon.

Oleellista ei ole käyttää RFID:tä mahdollisimman laajasti, vaan muodostaa kokonaisuus, jossa eri teknologiat täydentävät toisiaan.

Tunnistaminen ei ole sama asia kuin jatkuva paikannus

RFID-ekosysteemin suunnittelussa on tärkeää erottaa tunnistaminen ja paikannus toisistaan.

Passiivinen RFID-tunniste ei itsenäisesti ilmoita jatkuvaa sijaintiaan. Tieto sijainnista tai sijaintialueesta muodostuu silloin, kun tunniste havaitaan tietyssä lukupisteessä tai tunnistusalueella.

Useista tunnistuspisteistä muodostuvalla järjestelmällä voidaan rakentaa kuva kohteen liikkeestä prosessin eri vaiheiden välillä. Tämä ei kuitenkaan ole sama asia kuin jatkuva reaaliaikainen paikannus.

Jos käyttötarve edellyttää jatkuvaa tai lähes reaaliaikaista sijaintitietoa, järjestelmäarkkitehtuuri ja käytettävä tunnisteteknologia on valittava nimenomaan paikannustarpeen perusteella.

Ekosysteemin rajapinnat ratkaisevat käytännön yhteensopivuuden

RFID-järjestelmässä jokainen osa liittyy seuraavaan rajapinnan kautta. Tunnisteen on toimittava tunnistusratkaisun kanssa, lukijan on pystyttävä välittämään tieto ohjelmistolle ja ohjelmiston on pystyttävä siirtämään käyttökelpoinen tapahtumatieto vastaanottavalle järjestelmälle.

Yhteensopivuuden kannalta keskeisiä rajapintoja ovat esimerkiksi:

• tunnisteen ja lukijan radiotekninen yhteensopivuus
• lukijan ja antennien yhteensopivuus
• lukijan ja päätelaitteen tai verkon välinen yhteys
• lukijan ja ohjelmiston välinen rajapinta
• ohjelmiston ja yritysjärjestelmän välinen tiedonsiirto
• tunnistetiedon merkitys vastaanottavassa liiketoimintaprosessissa.

RFID-ekosysteemi toimii luotettavasti vasta silloin, kun nämä rajapinnat on suunniteltu yhtenä kokonaisuutena.

RFID-ekosysteemiä kannattaa tarkastella myös tulevaisuuden näkökulmasta

RFID-järjestelmä voidaan ottaa käyttöön yhden rajatun tarpeen ratkaisemiseksi, mutta myöhemmin samaa infrastruktuuria voidaan haluta hyödyntää myös muissa prosesseissa.

Tämän vuoksi suunnittelussa kannattaa arvioida esimerkiksi:

• voidaanko samoja tunnisteita hyödyntää myöhemmin toisessa prosessissa
• voidaanko lukijoita tai tunnistuspisteitä lisätä
• tukeeko ohjelmisto useampia lukijoita ja käyttökohteita
• ovatko rajapinnat käytettävissä tulevia integraatioita varten
• voidaanko järjestelmää laajentaa ilman koko nykyisen ratkaisun korvaamista.

Tavoitteena ei ole rakentaa ensimmäisessä vaiheessa mahdollisimman suurta RFID-järjestelmää, vaan tehdä sellaisia perusvalintoja, jotka eivät tarpeettomasti estä myöhempää kehittämistä.

RFID-ekosysteemi yhdistää fyysisen maailman ja yrityksen tiedon

RFID-ekosysteemin kokonaisuus voidaan tiivistää seuraavasti:

fyysinen kohde → RFID-tunniste → tunnistusympäristö → tunnistustapahtuma → ohjelmistot ja tiedonkäsittely → yrityksen tietojärjestelmät → liiketoimintaprosessi

Jokainen vaihe vaikuttaa siihen, kuinka luotettavaa ja hyödyllistä tietoa järjestelmä lopulta tuottaa.

Kun RFID-ratkaisua tarkastellaan tämän kokonaisuuden kautta, yksittäisten tuotteiden vertailu muuttuu järjestelmälliseksi suunnitteluksi: ensin määritellään käyttötarve ja tiedon kulku, vasta sen jälkeen valitaan niitä palvelevat tunnisteet, lukijat, antennit, ohjelmistot ja muut järjestelmän osat.

Jatkuu: OSA 8 – RFID-ratkaisun suunnittelu – kuinka rakennetaan yhteensopiva ja tulevaisuuteen laajennettava kokonaisuus?

OSA 8 – RFID-ratkaisun suunnittelu – kuinka rakennetaan yhteensopiva ja tulevaisuuteen laajennettava kokonaisuus?

RFID-ratkaisun onnistuminen ratkaistaan suurelta osin jo ennen varsinaista käyttöönottoa. Keskeiset päätökset koskevat sitä, mitä halutaan tunnistaa, millaisessa ympäristössä tunnistaminen tapahtuu, mitä tietoa prosessissa tarvitaan ja mihin järjestelmään tiedon on lopulta päädyttävä.

RFID otetaan usein käyttöön yhden selkeän tarpeen ratkaisemiseksi. Tavoitteena voi olla esimerkiksi työasemakirjautumisen nopeuttaminen, varaston inventoinnin tehostaminen, tuotannon tapahtumien automatisointi tai käyttöomaisuuden hallinnan parantaminen.

Ensimmäinen käyttökohde kannattaa kuitenkin toteuttaa siten, etteivät alkuvaiheen tekniset valinnat tarpeettomasti rajoita järjestelmän myöhempää kehittämistä.

Määrittele tavoite ennen teknologian valintaa

RFID-projektin ensimmäinen kysymys ei ole, mikä tunniste, lukija tai ohjelmisto valitaan.

Ensimmäiseksi on määriteltävä:

Mitä halutaan tunnistaa, mitä tietoa tunnistamisesta tarvitaan ja mitä tämän tiedon perusteella tapahtuu?

Tämän jälkeen voidaan tarkentaa esimerkiksi:

• mitä fyysisiä kohteita tunnistetaan
• missä tunnistaminen tapahtuu
• onko kohde paikallaan vai liikkeessä
• tunnistetaanko yksi vai useita kohteita samanaikaisesti
• onko tunnistaminen käyttäjän käynnistämää vai automaattista
• millainen tunnistusetäisyys tai tunnistusalue tarvitaan
• mitä tietoa tunnistustapahtumasta muodostetaan
• mihin järjestelmään tieto välitetään
• mitä liiketoimintaprosessissa tapahtuu tunnistamisen jälkeen.

Kun käyttötarve ja tiedon kulku ovat selvillä, teknologia voidaan valita palvelemaan prosessia eikä päinvastoin.

Suunnittelu alkaa tunnistettavasta kohteesta

Tunnistettava kohde vaikuttaa olennaisesti koko RFID-ratkaisun rakenteeseen. Henkilökortti, metallinen kone, muovinen kuljetuslaatikko, yksittäinen tuote ja liikkuva kuormalava asettavat tunnistamiselle erilaisia vaatimuksia.

Suunnittelussa on huomioitava esimerkiksi kohteen:

• materiaali ja rakenne
• koko
• liike ja asento tunnistustilanteessa
• käyttöympäristö
• elinkaari
• tunnisteen kiinnitysmahdollisuudet
• tunnistamiseen liittyvät turvallisuus- ja tietoturvavaatimukset.

Näiden tietojen perusteella voidaan arvioida sopiva RFID-teknologia, tunnisteen rakenne ja tunnistustapa.

Valitse RFID-teknologia käyttötarkoituksen perusteella

RFID ei ole yksi yhtenäinen teknologia. LF-, HF-, NFC- ja UHF-ratkaisut soveltuvat erilaisiin tunnistustarpeisiin, ja myös saman taajuusalueen sisällä voidaan käyttää erilaisia standardeja ja tunnisteteknologioita.

Teknologian valintaan vaikuttavat esimerkiksi:

• tarvittava tunnistusetäisyys
• tunnistettavien kohteiden määrä
• tunnistamisen nopeus
• käyttöympäristö
• tunnisteiden fyysinen rakenne
• tietoturvavaatimukset
• tarvittava muisti ja tietosisältö
• olemassa oleva RFID-infrastruktuuri.

Teknologian valinnan jälkeen tunnisteet, lukijat ja muut järjestelmän osat voidaan valita yhteensopivan teknisen perustan ympärille.

Suunnittele tunnistusympäristö ennen yksittäisen lukijan valintaa

RFID-lukijan valinta on osa tunnistusympäristön suunnittelua. Ensin on ratkaistava, miten ja missä tunnistaminen halutaan toteuttaa.

Ratkaisu voi perustua esimerkiksi:

• lähietäisyydeltä käytettävään työasemalukijaan
• mobiilipäätteeseen tai käsikäyttöiseen RFID-lukijaan
• kiinteään lukijaan ja yhteen tai useampaan antenniin
• RFID-portaaliin
• tuotantolinjan tai kuljettimen tunnistuspisteeseen
• ajoneuvoon tai trukkiin rakennettuun tunnistusratkaisuun.

Erityisesti kiinteissä UHF RFID -järjestelmissä antennien sijoittelu, suuntaus ja tunnistusalueen rajaus ovat keskeisiä suunnittelukysymyksiä. Tavoitteena ei yleensä ole mahdollisimman suuri lukuetäisyys, vaan oikeiden tunnisteiden luotettava havaitseminen oikeassa kohdassa prosessia.

Suunnittele tiedon kulku alusta loppuun

RFID-ratkaisua ei tule suunnitella vain siihen asti, että tunniste voidaan lukea. Jo suunnitteluvaiheessa on määriteltävä, mitä lukuhavainnolle tapahtuu sen jälkeen.

Tiedonhallintaketju voidaan kuvata esimerkiksi seuraavasti:

tunnistettava kohde → RFID-tunniste → tunnistaminen → tunnistustapahtuma → ohjelmistot ja tiedonkäsittely → yrityksen tietojärjestelmä → liiketoimintaprosessi

Yksinkertaisessa järjestelmässä tunnistetieto voidaan välittää suoraan päätelaitteelle tai sovellukselle. Laajemmassa järjestelmässä tarvitaan mahdollisesti ohjelmistokerros, joka suodattaa lukuhavaintoja, muodostaa tapahtumia ja välittää tiedon edelleen oikealle järjestelmälle.

Suunnittelussa on siksi arvioitava myös käytettävät rajapinnat, tiedonsiirto, tietorakenne ja se, miten vastaanottava järjestelmä tulkitsee RFID-tapahtuman.

Huomioi tunnisteen koko elinkaari

RFID-tunnisteen käyttö ei välttämättä ala lukemisesta. Tulostettavissa RFID-tunnisteissa järjestelmään voi kuulua myös tunnisteen suunnittelu, tulostus, koodaus ja tarkistus.

Tunnisteen elinkaareen voivat kuulua esimerkiksi:

• oikean materiaalin ja RFID-inlayn valinta
• tunnisteen yksilöinti
• RFID-sirun koodaus
• näkyvän informaation tulostaminen
• koodauksen tarkistaminen
• tunnisteen kiinnittäminen kohteeseen
• tunnisteen käyttäminen prosessissa
• mahdollinen uudelleenkäyttö tai käytöstä poistaminen.

Jos organisaatio tuottaa RFID-tunnisteensa itse, tulostimen, materiaalin, inlayn, koodattavan tiedon ja ohjelmiston yhteensopivuus on huomioitava osana koko RFID-ratkaisua.

Huomioi tietoturva jo suunnitteluvaiheessa

RFID-ratkaisun tietoturvavaatimukset riippuvat käyttökohteesta. Käyttäjän tunnistaminen, kulunvalvonta, tuotteen logistinen yksilöinti ja käyttöomaisuuden inventointi voivat edellyttää hyvin erilaisia suojausratkaisuja.

Suunnittelussa voidaan joutua arvioimaan esimerkiksi:

• mitä tietoa tunnisteeseen tallennetaan
• voiko tunnistetta lukea tai kirjoittaa kuka tahansa
• tarvitaanko tunnisteen aitouden varmistamista
• miten lukijoiden käyttöä hallitaan
• miten tiedonsiirto suojataan
• mitkä järjestelmät saavat käyttää RFID-tietoa
• miten käyttöoikeuksia ja järjestelmärajapintoja hallitaan.

Tietoturva ei ole RFID-järjestelmän erillinen loppuvaiheen lisäominaisuus, vaan osa järjestelmän arkkitehtuuria.

Testaa ratkaisu todellisessa käyttöympäristössä

RFID-järjestelmän toimivuutta ei voida aina varmistaa pelkkien tuotetietojen tai teoreettisten lukuetäisyyksien perusteella. Erityisesti UHF RFID -ratkaisuissa ympäristö, tunnisteen sijoitus, kohteen materiaali, liike, antennien suuntaus ja ympärillä olevat rakenteet vaikuttavat käytännön tunnistustulokseen.

Siksi ennen laajaa käyttöönottoa kannattaa testata ainakin:

• todellisia tunnistettavia kohteita
• suunniteltuja tunnisteita
• todellista tai sitä vastaavaa käyttöympäristöä
• eri tunnisteasentoja ja liikesuuntia
• tarvittavaa tunnistusaluetta
• useiden tunnisteiden samanaikaista käsittelyä silloin, kun se kuuluu käyttötapaukseen
• tiedon siirtymistä vastaanottavaan järjestelmään.

Testauksen tavoitteena ei ole ainoastaan todeta, että tunniste voidaan lukea, vaan varmistaa, että koko suunniteltu tunnistustapahtuma toimii luotettavasti käytännössä.

Suunnittele ylläpito ja muutokset

RFID-järjestelmä ei pysy muuttumattomana koko elinkaarensa ajan. Yrityksen prosessit, tietojärjestelmät, tunnistettavat kohteet ja käytettävät laitteet voivat muuttua.

Jo suunnitteluvaiheessa kannattaa siksi huomioida esimerkiksi:

• lukijoiden ja tunnisteiden saatavuus
• ohjelmistojen ylläpito ja päivitykset
• laitekonfiguraatioiden hallinta
• rajapintojen dokumentointi
• uusien tunnistuspisteiden lisääminen
• uusien tunnistetyyppien käyttöönotto
• järjestelmien vaihtuminen tai päivittyminen.

Standardeihin perustuvat teknologiat ja dokumentoidut rajapinnat voivat helpottaa järjestelmän ylläpitoa ja jatkokehitystä. Tavoitteena ei kuitenkaan ole maksimoida avoimuutta itseisarvona, vaan välttää tarpeettomia teknisiä riippuvuuksia, jotka vaikeuttaisivat järjestelmän tulevaa kehittämistä.

Laajennettavuus ei tarkoita kaiken rakentamista heti

Tulevaisuuteen varautuminen ei tarkoita sitä, että ensimmäisessä vaiheessa pitäisi toteuttaa kaikki mahdolliset RFID-toiminnot.

Usein tarkoituksenmukaisin tapa on aloittaa selkeästi rajatusta käyttökohteesta, varmistaa sen toimivuus ja laajentaa järjestelmää vaiheittain.

Laajennettavuuden kannalta olennaista on, että ensimmäiset valinnat eivät tarpeettomasti estä esimerkiksi:

• uusien lukijoiden tai tunnistuspisteiden lisäämistä
• uusien tunnistetyyppien käyttöönottoa
• ohjelmiston laajentamista uusiin käyttökohteisiin
• uusien järjestelmäintegraatioiden rakentamista
• saman RFID-infrastruktuurin hyödyntämistä muissa prosesseissa.

Hyvin suunniteltu RFID-ratkaisu voi siis olla ensimmäisessä vaiheessa pieni, mutta sen tekninen perusta tukee hallittua kasvua.

RFID-ratkaisun suunnittelujärjestys

RFID-ratkaisun suunnittelua voidaan jäsentää seuraavan etenemisjärjestyksen avulla:

käyttötarve → tunnistettava kohde → käyttöympäristö → tunnistustapa → RFID-teknologia ja standardit → tunniste → lukijat ja antennit → tunnistustapahtuma → ohjelmistot ja tiedonsiirto → integraatio → liiketoimintaprosessi → testaus ja käyttöönotto

Todellisessa projektissa eri vaiheisiin voidaan joutua palaamaan useita kertoja. Esimerkiksi tunnistetestin tulos voi vaikuttaa antenniratkaisuun tai järjestelmäintegraation vaatimukset tunnisteeseen tallennettavaan tietoon.

Suunnittelujärjestyksen tarkoituksena ei siis ole muodostaa jäykkää teknistä prosessia, vaan varmistaa, ettei yksittäistä laitetta tai teknologiaa valita ennen kuin sen tehtävä kokonaisuudessa tunnetaan.

Hyödynnä aihekohtaisia oppaita yksityiskohtaisessa suunnittelussa

Yhteen johdanto-oppaaseen ei ole tarkoituksenmukaista sisällyttää kaikkia RFID-teknologian yksityiskohtia. Tämän oppaan tehtävänä on muodostaa kokonaiskuva RFID-järjestelmästä, yhteensopivuudesta ja eri osa-alueiden välisistä riippuvuuksista.

Kun suunnittelu etenee yksityiskohtaisemmalle tasolle, RFID-opaskirjaston aihekohtaisissa oppaissa voidaan syventyä tarkemmin esimerkiksi:

• RFID-tunnisteisiin ja niiden valintaan
• RFID-kortti- ja credential-teknologioihin
• RFID-lukijoihin ja tunnistusratkaisuihin
• antenneihin ja tunnistusalueisiin
• työasema- ja käyttäjätunnistukseen
• RFID-etiketteihin, materiaaleihin ja inlay-ratkaisuihin
• RFID-tulostukseen ja koodaukseen
• mobiiliin RFID-tiedonkeruuseen
• ohjelmistoihin, tapahtumankäsittelyyn ja integraatioihin.

Näin yksityiskohtaiset teknologiavalinnat voidaan tehdä oikeassa asiayhteydessä ilman, että RFID-järjestelmän kokonaisuus katoaa näkyvistä.

Yhteenveto – RFID on järjestelmä, ei yksittäinen teknologiahankinta

RFID on huomattavasti enemmän kuin yksittäinen tunniste, kortti, lukija tai antenni. Se on tapa yhdistää fyysisessä toimintaympäristössä tapahtuva tunnistaminen yrityksen digitaaliseen tiedonhallintaan ja liiketoimintaprosesseihin.

Onnistunut RFID-ratkaisu muodostuu tunnistettavan kohteen, käyttöympäristön, RFID-teknologian, tunnisteiden, tunnistusratkaisun, ohjelmistojen, tiedonsiirron ja yrityksen tietojärjestelmien yhteensopivuudesta.

Riippumatta siitä, käytetäänkö RFID:tä käyttäjän tunnistamiseen, logistiikkaan, tuotantoon, omaisuudenhallintaan, kulunvalvontaan tai liikkuvaan tiedonkeruuseen, perusperiaate säilyy samana:

fyysisestä tapahtumasta muodostetaan luotettava digitaalinen tunnistustapahtuma, jota yrityksen järjestelmät ja prosessit voivat hyödyntää.

Hyvin suunniteltu RFID-ratkaisu vastaa tämän päivän todelliseen käyttötarpeeseen mutta jättää samalla mahdollisuuden järjestelmän hallittuun kehittämiseen. Tämä muodostaa perustan RFID-teknologian pitkäjänteiselle hyödyntämiselle osana yrityksen automaattista tunnistamista, tiedonhallintaa ja digitaalisten prosessien kehittämistä.

Jatka RFID-opaskirjastossa

Tämä opas antaa kokonaiskuvan RFID-järjestelmän rakenteesta, yhteensopivuudesta ja suunnittelun perusperiaatteista. RFID-opaskirjaston muissa oppaissa syvennymme tarkemmin järjestelmän eri osa-alueisiin ja käytännön valintatilanteisiin.

Seuraavissa oppaissa käsitellään tarkemmin muun muassa:

• RFID-tunnisteita ja niiden valintaa
• RFID-kortti- ja credential-teknologioita
• RFID-lukijoita ja tunnistusratkaisuja
• antenneja ja tunnistusalueita
• RFID-etikettejä, materiaaleja ja inlay-ratkaisuja
• RFID-tulostusta ja tunnisteiden koodausta
• mobiilia RFID-tiedonkeruuta
• ohjelmistoja, tapahtumankäsittelyä ja järjestelmäintegraatioita.

RFID-ratkaisun yksityiskohtainen suunnittelu kannattaa tehdä vaiheittain siten, että jokainen osa-alue sovitetaan yhteen koko järjestelmän käyttötarkoituksen ja tiedonhallintaketjun kanssa.