NFC je pomerne často skloňovaná skratka spájajúca sa s telefónmi, chytrými hodinkami, platbami a podobne. Na druhej strane NFC umožňuje rozvoj štvrtej priemyselnej revolúcie alebo Priemyslu 4.0. Je to preto, lebo má potenciál urobiť priemysel pružnejším a efektívnejším, a to od výrobných procesov až po logistiku.
NFC z pohľadu Priemyslu 4.0
Priemysel 4.0 zahŕňa množstvo technológií, ktoré pridávajú inteligenciu do výroby, kontroly, bezpečnosti a obchodných záležitostí. Napríklad v podniku môžu snímače teploty, vlhkosti alebo pohybu merať to, čo sa deje vnútri zariadenia alebo v jeho blízkom okolí. Bezdrôtové pripojenie poskytuje prístup do cloudu, komplexné softvérové algoritmy pomáhajú sledovať a spravovať procesy a dátové centrá monitorujú sieť, ukladajú údaje, analyzujú výsledky a implementujú aktualizácie na diaľku. Do toho vstupuje NFC, podporná technológia pre tento nový spôsob práce, pretože ju možno v každom okamihu výrobného procesu použiť na podporu širšieho využívania Priemyslu 4.0.
Skratka NFC pochádza z anglického spojenia Near Field Communication, čo vo voľnom preklade znamená „komunikácia na krátke vzdialenosti“. NFC je modulárna technológia rádiovej bezdrôtovej komunikácie medzi elektronickými zariadeniami, ktorá prebieha na veľmi krátku vzdialenosť (zvyčajne do 10 cm). Podstatou je priblíženie dvoch prístrojov, prípadne prístroja a NFC štítku tak blízko, aby mohlo dôjsť k prenosu informácií. Napríklad jedným zariadením je NFC štítok, malý čip, ktorý možno pripojiť alebo zabudovať do výrobkov, komponentov, zariadení a nástrojov, druhým je čítačka schopná načítať údaje uložené na štítku. Čítačky môžu byť zase pripojené k centrálnej IT sieti, čo umožňuje spracovanie informácií prijatých zo štítku.
NFC umožňuje obojstrannú komunikáciu, čo znamená, že dva prepojené prístroje môžu odosielať aj prijímať informácie. Medzi výhody NFC patrí najmä to, že na svoje fungovanie nepotrebuje žiadne internetové moduly, teda Wi-Fi, LTE, mobilné dáta. NFC vysiela alebo prijíma dáta na základe rádiových vĺn, čo je rovnaký princíp, na ktorom funguje Bluetooth, Wi-Fi a ďalšie bezdrôtové signály. Od Bluetooth a Wi-Fi sa však NFC odlišuje tým, že na prenos informácií používa elektromagnetickú indukciu. Vďaka tomu môže byť komunikácia nadviazaná aj s pasívnymi súčiastkami.
NFC sa v porovnaní s Bluetooth môže javiť ako zbytočná technológia. Medzi týmito dvoma prenosmi však existuje hneď niekoľko rozdielov, pričom NFC ponúka pomerne zaujímavé výhody v porovnaní s Bluetooth. K výhodám NFC patrí nižšia spotreba energie, nevyžaduje vyhľadávanie a párovanie ako v prípade Bluetooth, NFC štítky nepotrebujú zdroj energie, pretože sú napájané čítačkou, a tiež komunikácia je bezpečnejšia, pretože ju nemôžu napadnúť útočníci. K nevýhodám NFC patrí kratšia vzdialenosť, na ktorú sú zariadenia schopné komunikovať, a pomalší prenos údajov v porovnaní s Bluetooth.
NFC vs. RFID
RFID a NFC sú vo všeobecnosti bezdrôtové alebo skôr bezkontaktné komunikačné technológie. Vysokofrekvenčná identifikácia (angl. Radio Frequency Identification, RFID) je technológia, ktorá predchádzala NFC. Komunikácia prebieha medzi RFID čítačkou a tzv. čipom s anténou, najčastejšie vo forme etikety s čipom. Zariadenia s NFC používajú vysokú frekvenciu – 13,56 MHz, pričom teoretický dosah je najčastejšie do 10 cm. Zariadenia založené na RFID oproti tomu definujú niekoľko prevádzkových frekvencií, od nízkofrekvenčných (125 kHz, dosah 10 cm) až po RFID využívajúce aktívne štítky (2,5 GHz, dosah až 100 m). Avšak hlavný rozdiel medzi RFID a NFC je ten, že RFID poskytuje jednosmernú komunikáciu, zatiaľ čo NFC obojsmernú komunikáciu.
Využitie NFC v priemysle
Zvýšená automatizácia
Výrobná linka, ktorej súčasťou je NFC, umožňuje komunikáciu jednotlivých produktov so strojnými zariadeniami, pozdĺž ktorých sú inštalované NFC čítačky. NFC štítok môže strojom poskytovať informácie o spracovaní a stave výrobného procesu. Automatizácia, ktorej súčasťou je aj robotika, hrá v dnešnej výrobe čoraz dôležitejšiu úlohu. Napríklad umiestnením NFC štítkov na komponenty a nástroje a pripojením robota k NFC čítačke je robot schopný zistiť, či používa správne komponenty alebo nástroje. NFC štítok môže dať pokyn strojnému zariadeniu „tu som, urob toto“, informovať dopravník o tom, že „sa blížim“ alebo operátora e-mailom s textom „ukončil som výrobu“. Týmto spôsobom sa môže znížiť chybovosť vo výrobe.
Zlepšenie údržby
Výrobné stroje aj roboty, ktoré ich môžu obsluhovať, sú často naprogramované tak, aby detegovali poruchy. Integráciou NFC štítkov do výrobného procesu možno akékoľvek anomálie a poruchy oznámiť servisnému pracovníkovi na diaľku. NFC štítky môžu neustále získavať a odosielať informácie o stave cez internú sieť podniku a môžu sa zobrazovať na zariadeniach, ako sú napríklad tablety, ktoré pracovníci údržby používajú. Tieto zariadenia potom môžu slúžiť ako rozhranie na vykonávanie údržby, zmenu parametrov alebo kalibráciu zariadení. NFC štítky môžu zabezpečiť, aby mali pracovníci údržby prístup k relevantným údajom, takže na miesto opravy prídu s potrebným vybavením. Toto riešenie môže zaručiť, že všetky stroje, ktoré vyžadujú pravidelnú údržbu, budú včas skontrolované alebo opravené.
Lepšia prevádzkyschopnosť
Spárovanie NFC čítačky s Wi-Fi poskytuje prístup do cloudu, kde sú uložené návody na obsluhu, umožňuje automatické stiahnutie firmvéru a pod. Poskytnutie prístupu do cloudu tiež znižuje náklady na údržbu, pretože personál môže komunikovať na diaľku so zariadením. Pracovníci môžu skontrolovať históriu a použitie stroja, naplánovať údržbu na základe skutočného opotrebenia a samotné stroje môžu poslať správu, ak je potrebná kalibrácia alebo oprava. NFC uľahčuje prístup k všetkým potrebným údajom o riešení problémov vrátane čísla modelu, sériového čísla, použitia a stavu, takže servisní technici môžu prísť na miesto s príslušnými náhradnými dielmi.
Kontrola prístupu
NFC možno použiť na obmedzenie prístupu do podniku, čím sa zabezpečí, že do výrobných podnikov majú prístup iba oprávnené osoby. Napríklad NFC štítky vložené do čipových kariet možno programovať individuálne pre každého používateľa zvlášť, takže každému jednotlivcovi je umožnený prístup iba k tým častiam závodu, do ktorých má povolenie. Zabraňuje sa tak neoprávnenému prístupu do nebezpečných oblastí podniku.
Vylepšená logistika
NFC štítky zjednodušujú správu zásob a majetku tým, že umožňujú sledovanie položiek a ich používania. NFC štítky umiestnené v sklade môžu upozorniť zodpovednú osobu o poklese zásob, čím sa zabezpečí informovanosť a včasné doplnenie zásob. To je možný spôsob kontroly viacerých pobočiek umiestnených po celom svete, pretože NFC štítky umožňujú sledovanie v reálnom čase a posielanie informácií na úložisko do cloudu. Centrála má prehľad o stave zásob a môže rýchlo reagovať na meniace sa požiadavky kdekoľvek na svete.
Produktové informácie
Pomocou NFC štítkov tiež možno zabezpečiť a overiť pravosť produktu. Štítky umiestnené na výrobkoch alebo obaloch môžu obsahovať autentifikačné údaje, ktoré môžu zákazníci skontrolovať, aby sa ubezpečili, že produkt, ktorý dostali, je pravý. Predchádza sa falšovaniu a chráni sa tým značka spoločnosti. Priložením smartfónu k NFC štítku môže spotrebiteľ získať podrobnosti o produkte, jeho pôvode, alebo nájsť recenzie, prípadne získať návod na použitie alebo spojiť sa so zákazníckou podporou.
Príklady z priemyslu
Spoločnosť L&B Taspac sídliaca na Novom Zélande loví, spracúva a vyváža vysoko hodnotné novozélandské homáre do Číny. Ich balenie a preprava lodnou či leteckou dopravou do rôznych kútov Číny vyžaduje komplexný proces monitorovania chladenia, ktorý zabezpečí, že produkt nielenže prežije 16-hodinovú cestu, ale aj zostane v prvotriednom stave. Objavovali sa totiž problémy s úmrtnosťou homárov vplyvom teploty, poškodenia prepravných kartónov, zlej manipulácie alebo umiestnenia kartónu, ktoré obmedzilo tok kyslíka. Spoločnosť potrebovala zistiť, či boli problémy s kvalitou dodávok homárov spôsobené faktormi, ktoré by mohli ovplyvniť. V spolupráci s Emerson Cargo Solutions implementovala L&B Taspac nástroj na monitorovanie nákladu pomocou GO NFC Logger a cloudovej platformy. Záznamníky monitorujú čas a teplotu produktov počas prepravy a prenášajú údaje pomocou NFC do mobilnej aplikácie. Tie možno skontrolovať a odoslať na ľubovoľnú e-mailovú adresu zo smartfónu. Ak počas prepravy došlo k akýmkoľvek teplotným výkyvom, mohla spoločnosť presne určiť, kde sa produkt v čase incidentu nachádzal. Riešenie tiež ukázalo, že až 42 % sťažností nemalo opodstatnenie, keďže k znehodnoteniu produktu došlo až po prevzatí zákazníkom.
Hilti, svetová spoločnosť v oblasti návrhov a výroby špičkových technológií v stavebnom priemysle, si vybrala NFC ako primárnu technológiu pri prenose svojej zákazníckej podpory na ďalšiu úroveň, a to od spoločností Confidex a NXP. Hilti Connect je bezplatná služba pre všetkých zákazníkov, ktorí si musia aplikáciu jednoducho stiahnuť do svojho smartfónu. Všetky nové náradia Hilti majú zabudovanú technológiu NFC. NFC čip je umiestnený vnútri náradia a neopotrebúva sa ani za nepriaznivých poveternostných podmienok. Priblížením smartfónu k náradiu s NFC získa používateľ informácie o modeli a sériovom čísle, histórii opráv a záruke. Má prístup k inštruktážnym videám a návodom na obsluhu, v neposlednom rade vie priamo kontaktovať servisnú linku a nahlásiť poruchu so všetkými dostupnými informáciami o produkte na mieste.
Spoločnosť Thin Film Electronics v spolupráci s popredným španielskym vinárstvom Barbadillo spustili marketingovú kampaň pomocou štítkov SpeedTap. SpeedTap sú tenké flexibilné štítky, ktoré sa integrujú do obalu alebo nálepky produktu a dajú sa prečítať okamžite (bez potreby inštalácie aplikácie) priložením smartfónu s podporou NFC. Štítky bezdrôtovo komunikujú s cloudovou softvérovou platformou, aby okamžite zobrazili cielený a relevantný obsah výrobcu. Táto kampaň obsahuje 126 000 „inteligentných“ fliaš Castillo de San Diego s NFC štítkami, takže ide o dosiaľ najväčšie globálne nasadenie NFC v potravinárskom priemysle. Umožňuje to vinárstvu priamo komunikovať so spotrebiteľmi, poskytovať pútavý obsah a zhromažďovať cenné údaje o spotrebiteľoch.
Zdroj
[1] Hubmer, P.: What NFC means for smart factories, intelligent supply chains, and Industry 4.0. NXP. [online]. Citované 16. 2. 2021.
[2] Čo je to NFC? Užitočná technológia, ktorá vám uľahčí všedný život. CoVybrat. [online]. Citované 16. 2. 2021.
[3] Preece, E.: 6 Ways NFC Benefits the Manufacturing Industry. MBMagazine. [online]. Publikované 6. 7. 2018. Citované 16. 2. 2021.
[4] Emerson GO NFC Loggers Help Reduce Claims and Improve Quality of Live Lobster Shipments. Emerson. [online]. Citované 16. 2. 2021.
[5] NFC for Construction Industry. CONFIDEX. [online]. Citované 16. 2. 2021.
[6] Barbadillo Uses Thinfilm´s Technology to Launch Largest Global Deployment of NFC in the Wine & Spirits Industry. Businesswire. [online]. Publikované 25. 7. 2017. Citované 16. 2. 2021.
[7] RFID vs NFC. Blue Bite. [online]. Publikované 23. 3. 2020. Citované 19. 2. 2021.
