Кантышев А. В. Тенденции использования технологий радиочастотной идентификации в лесопромышленном комплексе // StudArctic forum. Выпуск 4 (4), 2016, DOI: 10.15393/j102.art.2016.361


Выпуск № 4 (4)

Сельское, лесное и рыбное хозяйство

pdf-версия статьи

УДК 004.9: 630*8

Тенденции использования технологий радиочастотной идентификации в лесопромышленном комплексе

Кантышев Антон Владимирович
Студент «Московский Финансово-Промышленный Университет «Синергия» (Ленинградский пр-кт, 80, к.Г, Москва, 127299),
2003bk@bk.ru
Ключевые слова:
рациональное природопользование; маркировка древесины; маркировка деревьев; RFID
Аннотация: Приведен краткий обзор работ по использованию технологий радиочастотной идентификации (RFID) в лесопромышленном комплексе. Внимание фокусируется на недостатках, из которых следуют задачи дальнейших исследований в данной области.
Статья поступила: 13.10.2016; Принята к публикации: 03.03.2017;

Основной текст

Лесной кодекс Российской Федерации (с изменениями на 3 июля 2016 года, в редакции, действующей с 1 марта 2017 года) в статье 50, пункт 1 устанавливает, что древесина, полученная при использовании лесов и при осуществлении мероприятий по их охране, защите, воспроизводству, подлежит учету до ее вывоза из леса. При этом (статья 50_2) древесина ценных лесных пород (дуб, бук, ясень), заготовка которых допускается в соответствии с законодательством Российской Федерации, подлежит обязательной поштучной маркировке юридическими лицами, индивидуальными предпринимателями, осуществляющими ее вывоз из Российской Федерации. Анализ Интернет-ресурсов и публикаций показывает, что в настоящее время развиваются технологии поштучной маркировки не только деревьев ценных пород, но также сосны, ели и практически любых других пород [1, 2].

В современных условиях поштучный учета необходим не только для уменьшения трудоемкости учета, но также для повышения его точности и борьбы с незаконной вырубкой леса, что требует новых надежных методов. Такие методы разрабатываются в рамках технологий радиочастотной идентификации физических объектов, снабженных RFID-метками (англ. Radio Frequency IDentification, радиочастотная идентификация). Каждая метка имеет идентификационный номер. Метка содержит информацию о характеристиках объекта, записанную в электронной форме. При этом информация используется для автоматической идентификации объектов по радиоканалу, для чего используется сама метка и считыватель. Любая RFID-система содержит считыватель (ридер) и транспондер (RFID-метку, RFID-тег). RFID-технологии, соответствующие устройства и системы устройств, а также многочисленные их применения, особенности, достоинства и недостатки рассматриваются в большом массиве публикаций и Интернет-ресурсов  [3, 4].

Известен ряд классификаций RFID-меток по различным критериям: источник питания; тип памяти; рабочая частота; исполнение; дальность считывания: ближнего действия (до ~0.2 м);  средней дальности (~5 м); большой дальности (~400 м). Различают RFID-метки пассивные, активные, полупассивные. Пассивные RFID-метки не имеют встроенного источника питания. Активные метки снабжены источником питания, позволяют передавать сигнал на расстояние в сотни метров при сроке жизни батареи питания до 10 лет. Полупассивные RFID-метки называют также полуактивными, они похожи на пассивные метки, но оснащены источником питания [5].

Stanislav Zlatoustovskiy отмечает в обзоре [http://www.rfidexpert.ru/ru/story/1269], что с 1943 по 2014 г. в мире было реализовано 25 млрд. пассивных меток и 1 млрд. активных меток, причем 6 млрд. меток были проданы в 2013 году. Однако многие области возможного применения RFID-технологий остаются почти незатронутыми.

Примером могут быть перспективы применения  RFID-технологий в лесопромышленном комплексе. Первые исследования в данной области выполнены относительно недавно [6]. Однако можно прогнозировать, что отмеченная выше необходимость маркировки продукции лесопромышленного комплекса в соответствии с Лесным кодексом приведет к интенсификации исследований в данной области, что подтверждают работы [7-13].

Применение RFID-технологий позволяет автоматизировать учет вырубки, обеспечивают идентификацию каждой единицы сырья. В лесном хозяйстве метка, имплантированная в дерево, содержит информацию о его породе, о дендрологических характеристиках и технических параметрах [1, 14]. Тем самым для лесных хозяйств автоматизируется учет данных о состоянии лесных массивов, становится более эффективной охрана лесов [15]. Анализ тенденций развития RFID-технологий позволяет утверждать, что стадия завышенных ожиданий, вообще говоря, завершается.

Однако применения RFID-технологий в лесном деле остаются недостаточно распространенными по сравнению с применениями, например, в складском хозяйстве [3]. В этой связи целесообразно обратить внимание на особенности применения RFID-технологий в лесном деле, которые можно найти в статье [1]:

1) точность и дальность локации в значительной степени зависит от внешних факторов, таких как погода, рельеф, густой лес или редколесье;

2) в реальном лесу некоторые ридеры оказались пригодными, так как теги, поставляемые с ридерами были обнаружены, например, только на расстоянии менее 0,5 м;

3) увеличение расстояния обнаружения тегов требует, как правило, увеличения их размеров; например, только большой пассивный тег был обнаружен с расстояния до 13 м при наиболее благоприятных условиях, которые не всегда имеют место в реальных ситуациях [1];

4) ни один из исследованных в [1] тегов не обеспечил дальность обнаружения более 10 м с любого направления. Для увеличения дальности используют большие теги, которые пригодны только для маркировки крупных деревьев;

5) под влиянием факторов по пункту 1 расстояние обнаружения уменьшается критически, настолько, что часть тегов не могут быть обнаружены и теряется;

6) проблема сохранения тегов может быть решена применением имплантируемых устройств, что, однако увеличивает инвестиционные затраты [1, 16].

Этот список можно продолжить, он определяет не только недостатки, но и задачи дальнейших исследований в данной области. Технологии быстро развиваются, вследствие чего с течением времени уменьшается их доля в стоимости конечной продукции. Как одно из следствий, RFID-технологии имеют в лесном хозяйстве несомненные перспективы широкого применения [2, 7, 8], в том числе в сочетании с ГИС-технологиями и другими современными методами [17].


Список литературы

1. Marczewski T, Ma Y and Sun W (2016) Evaluation of RFID Tags to Permanently Mark Trees in Natural Populations. Front. Plant Sci. 7:1342. doi: 10.3389/fpls.2016.01342

2. Appelhanz, S., Osburg, V. S., Toporowski, W., & Schumann, M. (2016). Traceability system for capturing, processing and providing consumer-relevant information about wood products: system solution and its economic feasibility. Journal of Cleaner Production, 110, 132-148.

3. Власов М. RFID: 1 технология–1000 решений: Практические примеры использования RFID в различных областях //Москва: Альпина Паблишер. – 2014. – 218 с.

4. RFID Forecasts, Players and Opportunities 2016-2026 The complete analysis of the global RFID industry. By Mr Raghu Das and Dr Peter Harrop: http://www.idtechex.com/research/reports/rfid-forecasts-players-and-opportunities-2016-2026-000451.asp (дата обращения 25.11.2016)

5. http://www.avislab.com/blog/rfid_ru/ (дата обращения 24.11.2016)

6. http://comments.ua/world/546278-novaya-tsifrovaya-sistema-sovershit.html (дата обращения 28.11.2016)

7. Герц Э.Ф., Санников С.П., Соловьев В.М. Использование радиочастотных устройств для мониторинга экологической ситуации в лесах // Аграрный вестник Урала. 2012. № 1. С. 37-39.

8. Санников С.П., Герц Э.Ф., Дьячкова А.А. Методология дистанционного мониторинга древостоев и транспортных потоков древесины // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2016. № 3 (351). С. 109-116.

9. Санников С.П., Герц Э.Ф., Шипилов В.В., Серков П.А. Моделирование системы мониторинга перемещения лесосырьевых потоков и пожаров на основе синергетической сети RFID датчиков // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2014. № S2. С. 104-110.

10. Лисиенко В.Г., Герц Э.Ф., Шлеймович Е.М., Санников С.П., Шипилов В.В., Суслова С.С., Суслов Д.Г. Система раннего предупреждения пожаров на основе мониторинга лесов // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. 2013. № 6. С. 127-130.

11. Петряев В.Е., Герц Э.Ф., Перепечина Т.А. Использование RFID технологий для борьбы с незаконной вырубкой леса // В сборнике: Прорывные инновационные исследования сборник статей Международной научно-практической конференции. 2016. С. 7-9.

12. Петряев В.Е., Герц Э.Ф., Перепечина Т.А. Мониторинг леса для борьбы с незаконной вырубкой с помощью RFID технологий // Научные исследования и разработки молодых ученых. 2016. № 9-1. С. 144-147.

13. Татарникова Т.М., Елизаров М.А. Модель разрешения коллизий в RFID-системе // Научный альманах. 2016. № 5-3 (19). С. 160-162.

14. Bowman K. D. Identification of woody plants with implanted microchips //HortTechnology. – 2005. – Т. 15. – №. 2. – С. 352-354.

15. http://ict-online.ru/news/n82662/ (дата обращения 24.11.2016)

16. Bowman K. D. Identification of woody plants with implanted microchips //HortTechnology. – 2005. – Т. 15. – №. 2. – С. 352-354.

17. Зайцева М.И., Луньков П.В., Колесников Г.Н., Робонен Е.В. Сеянцы с закрытой корневой системой: лесохозяйственные и биофизические аспекты // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3. № 9-2 (20-2). С. 159-163.



Просмотров: 848; Скачиваний: 281;

DOI: http://dx.doi.org/10.15393/j102.art.2016.361