Đặt vấn đề

Sự phát triển của Internet đã tạo ra đột phá và gia tăng cạnh tranh trong mọi mặt của nền kinh tế (Aswale và cộng sự, 2019). Các công nghệ hiện đại như Internet vạn vật (IoT), trí tuệ nhân tạo (AI), lưu trữ dữ liệu lớn (Big Data) và Blockchain đã cải thiện đáng kể hiệu quả của quy trình vận tải.

Đặc biệt, IoT trong những năm gần đây được chú trọng quan tâm, từ đó giúp nâng cao các công nghệ sẵn có bao gồm giao tiếp máy tính đến máy tính (M2M) và nhận dạng Tín hiệu vô tuyến (RFID). Những công nghệ này cho phép nhận dạng, kết nối, điều chỉnh, định vị, theo dõi và giám sát các vật thể trong chuỗi cung ứng và vận tải (Ding và cộng sự, 2021). Bằng cách tích hợp thế giới thực vào hệ thống máy tính và mạng, những công nghệ này tăng năng suất, độ chính xác và lợi nhuận kinh tế, bên cạnh đó giảm thiểu tác động của con người.

Như một công nghệ định danh tự động, RFID được đặc trưng bởi khả năng lưu trữ lớn và nhận dạng hàng loạt. Trên thế giới, RFID đã phát triển và được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm quản lý điều khiển giao thông, tự động hóa thương mại và tự động hóa công nghiệp.

Để giúp doanh nghiệp Việt Nam nâng cao năng lực cạnh tranh trên thị trường trong nước và quốc tế, việc chuyển đổi số trong lĩnh vực logistics là ưu tiên hàng đầu. Cải tiến công nghệ, phát huy các ứng dụng của Cách mạng công nghiệp 4.0 sẽ giúp cho các doanh nghiệp tiết kiệm chi phí, nâng cao hiệu suất, rút ngắn thời gian quản lý chuỗi cung ứng, và kiểm soát kho hàng. RFID tích hợp IoT là phương án hiệu quả để giải quyết các vấn đề khó khăn mà doanh nghiệp Việt Nam đang gặp phải hướng tới Logistics thông minh.

Tổng quan công nghệ

Hệ thống RFID (Radio Frequency Identification) được coi là thẻ điện tử, là một hệ thống nhận dạng bằng cách sử dụng tín hiệu tần số vô tuyến (từ trường hay điện từ trường xoay chiều) để truyền thông tin (Zhang và cộng sự, 2012).

Hệ thống RFID gồm bốn phần chính là: đầu đọc, thẻ điện tử (còn được gọi là bộ phận phản hồi), ăng-ten và hệ thống quản lý dữ liệu. Nguyên tắc hoạt động như sau: Đầu đọc gửi năng lượng sóng vô tuyến ở một tần số nhất định đến đầu thu để mạch thu có thể gửi dữ liệu trong lúc đó; Sau đó, đầu đọc nhận, đọc và gửi dữ liệu đến phần mềm ứng dụng để xử lý thích hợp sau khi nhận và sắp xếp nó (Laxmi và cộng sự, 2018).

- Thẻ: Thẻ là phần chính của hệ thống RFID. Một tag thông thường bao gồm một chip thẻ đặc biệt và một thẻ Ăng-ten. Mỗi thẻ chứa một mã điện tử duy nhất và được liên kết đến mục tiêu của vật thể. Thẻ đóng vai trò như một mã vạch của công nghệ mã vạch và được sử dụng để truyền tải và xác định các nhu cầu thông tin. Thẻ có thể được chia thành thẻ tích cực và thẻ thụ động tùy thuộc vào sự khác nhau của các chế độ cung cấp điện, thẻ có bộ vi xử lý và thẻ có đầu dò tùy thuộc vào chức năng, và thẻ chủ động và thẻ thụ động tùy thuộc vào loại điều chế.

- Đầu đọc: Công cụ sử dụng để đọc hoặc ghi dữ liệu thẻ được gọi là đầu đọc. Để hoàn thành thao tác trên thẻ, đầu đọc có thể đọc, ghi, chỉ báo và sẽ tự thực hiện quy trình trên công cụ đó hoặc kết nối công cụ đó với máy tính hoặc hệ thống điện tử khác. Mô-đun điều khiển, mô-đun tần số vô tuyến, mô-đun giao diện và Ăng-ten đầu đọc là một đầu đọc tiêu chuẩn. Ngoài ra, nhiều đầu đọc còn bao gồm các giao diện bổ sung (như các giao diện RS232, RS485 và giao diện Ethernet) mà chúng có thể sử dụng để gửi lệnh hoặc nhận dữ liệu từ các hệ thống ứng dụng.

- Ăng-ten: Ăng-ten là một phần thiết bị được sử dụng để cung cấp một khu vực truyền thông tín hiệu tần số vô tuyến cho thẻ và đầu đọc. Nó có thể được lắp đặt trong đầu đọc hoặc kết nối với giao diện ăng-ten bằng một dây đồng trục.

- Hệ thống quản lý dữ liệu: Hệ thống quản lý dữ liệu chủ yếu điều hành đọc và ghi thẻ cũng như quản lý dữ liệu và thông tin. Trong một doanh nghiệp, nó có thể là một cơ sở dữ liệu hoặc hệ thống thông tin quản lý.

Ứng dụng trong Logistics

Công nghệ nhận dạng RFID tích hợp Internet vạn vật IoT được ứng dụng trong Logistic, cụ thể:

Hỗ trợ giám sát vận chuyển:

Làm thế nào để quản lý vận chuyển hàng hóa hiện đang là một vấn đề cho các nhà sản xuất cũng như lĩnh vực vận tải. Trong ngành Vận tải, RFID thường được sử dụng để xác định và giám sát thông tin về hàng hóa và phương tiện.

Đặc biệt, trong quá trình vận chuyển, RFID có thể cung cấp và cập nhật thông tin về vận chuyển hàng hóa chẳng hạn như lưu trữ hàng tồn kho và điều kiện giao hàng, để kiểm soát, giám sát và theo dõi nhanh chóng qua kết nối mạng, thu thập và theo dõi dữ liệu về tài nguyên hậu cần trong nhiệm vụ xếp dỡ, vị trí của công-te-nơ cũng như dữ liệu đặt hàng của khách hàng, chẳng hạn như danh tính, khối lượng và loại đơn vị lưu kho (Su và cộng sự, 2017).

Khi nói đến việc xác định và theo dõi trạng thái của sản phẩm và phương tiện để cải thiện độ tin cậy của việc giao hàng, chẳng hạn như đơn đặt hàng chính xác và giao hàng đúng hạn, RFID luôn được coi là một công cụ hữu ích. Với việc áp dụng RFID, tổn thất sản phẩm và điểm đến không chính xác có thể giảm đáng kể ( Fu và cộng sự, 2015)

Các công nghệ RFID, Công nghệ kết nối không dây (NFC - Near-Field Communications) và Hệ thống định vị toàn cầu (GPS – Global Positioning System), thông qua mạng lưới IoT, không chỉ cung cấp khả năng hiển thị thời gian thực cho các hoạt động mà còn tạo ra giá trị cho cả khách hàng và nhà cung cấp trên thị trường (Oliveira và cộng sự, 2015). Nó có thể cung cấp các giải pháp dịch vụ hậu cần hiệu quả đồng thời tối ưu hóa các luồng quy trình công nghiệp và kinh doanh dựa trên phân tích dữ liệu lớn, sử dụng thẻ và đối tượng thông minh cũng như triển khai các ứng dụng bảo trì dự đoán đặc biệt. Công nghệ IoT giúp giảm thiểu sự cố giao hàng và nâng cao độ tin cậy của giao hàng. Công nghệ tiên tiến này hỗ trợ các nhà cung cấp dịch vụ logistics đưa ra các lựa chọn nhanh chóng liên quan đến việc giám sát, định tuyến và giao hàng cho khách hàng, nâng cao khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp.

Kiểm soát chất lượng hàng hóa:

Công nghệ IoT, đặc biệt là mạng cảm biến không dây - WSN (wireless sensor network), nâng cao tiêu chuẩn giám sát và bảo mật trong quá trình vận chuyển. Để đảm bảo chất lượng thực phẩm và giảm thiểu tổn thất đối với các mặt hàng dễ hỏng, việc đo nhiệt độ lõi sản phẩm từ xa bằng WSN là rất quan trọng (Jedermann và cộng sự, 2014). Điều này là do thực tế, môi trường lưu trữ luôn là một yếu tố dẫn đến sự hư hỏng của hàng hóa.

Dữ liệu nhiệt độ và môi trường lưu trữ được lấy từ các cảm biến xung quanh, từ đó có thể là căn cứ để đo lường và thu thập không xâm lấn được thực hiện với hiệu quả và tính bảo mật cao hơn. RFID có thể được sử dụng trong quá trình giám sát WSN để xác định trình điều khiển, theo dõi các thay đổi về tải, lưu cấu hình WSN và duy trì các điều kiện môi trường lý tưởng.

Hỗ trợ quản lý kho hàng:

Việc tiếp nhận, phân bổ kho bãi, chọn đơn đặt hàng và chất lên xe tải đều được bao gồm trong thuật ngữ "kho bãi", liên quan đến các nhiệm vụ lưu trữ và thực hiện đơn hàng. Kho thông minh bên trong khuôn khổ IoT đã hỗ trợ đáng kể cho các sáng kiến này. Trong một nhà kho, công nghệ IoT liên kết người vận hành với người vận hành và mọi thứ với đồ vật. Sự kết hợp giữa RFID và IoT thường được sử dụng để xác định và theo dõi sản phẩm bao gồm thông tin về các sản phẩm, chẳng hạn như các loại hàng hóa, số lượng, địa điểm và điều kiện bảo quản của chúng.

Để nhận biết và trao đổi dữ liệu từ thẻ RFID, đầu đọc RFID có ăng-ten được đặt trên các đồ vật trong kho như cửa chính, xe nâng, giá kho, kệ (Zhou và cộng sự, 2017). Quy trình quản lý hàng tồn kho được sắp xếp hợp lý, hiệu quả lưu kho được tăng lên và các lỗi do con người gây ra do nhập dữ liệu thủ công được giảm nhờ công nghệ theo dõi thời gian thực dựa trên RFID (Cepolina và cộng sự, 2018).

Một số khuyến nghị

Cách mạng Công nghiệp 4.0 đang tạo ra chuyển biến mạnh mẽ đối với các doanh nghiệp Việt Nam trong mọi lĩnh vực. Thủ tướng Chính phủ đã ký quyết định ban hành “Chiến lược quốc gia về Cách mạng công nghiệp lần thứ tư đến năm 2030”, trong đó có mục tiêu thúc đẩy nền kinh tế số phát triển và đóng góp tới 30% GDP của Việt Nam. Vì vậy, việc ứng dụng công nghệ IoT vào các hoạt động quản trị Logistics nói chung, và nâng cao hiệu quả của công nghệ RFID là vô cùng thiết yếu. Do đó, tác giả đề xuất một số khuyến nghị giúp doanh nghiệp tối ưu hóa RFID tích hợp IoT:

Một là, nâng cao trình độ nhân viên về ứng dụng công nghệ 4.0 trong các hoạt động quản trị Logistics. Hiện nay, các trường đại học đã xây dựng các chương trình đào tạo về chuyên ngành quản trị Logictics, đây được coi là một nền tảng vững chắc để các doanh nghiệp có thể tuyển dụng đội ngũ nhân sự có chất lượng. Tuy nhiên, doanh nghiệp cần có các nội dung đào tạo tập trung vào RFID và việc triển khai IoT hỗ trợ RFID để đảm bảo nhân viên có thể hiểu rõ quy trình vận hành.

Hai là, đầu tư phát triển công nghệ gắn với hoạt động Logistics tại doanh nghiệp. Việc ứng dụng công nghệ 4.0 vào hoạt động quản trị, vận hành doanh nghiệp trong bối cảnh hiện nay, đã tạo ra lợi thế cạnh tranh cho các doanh nghiệp trên thị trường. Đặc biệt, khi thương mại điện tử phát triển không ngừng, đầu tư công nghệ cho Logistics sẽ giúp doanh nghiệp tiếp cận và đáp ứng nhanh chóng nhu cầu của khách hàng, cũng như quản lý chuỗi cung ứng hiệu quả.

Ba là, phát triển đồng bộ các khâu trong quản trị Logistics. Có thể thấy, RFID tích hợp IoT có thể ứng dụng trong nhiều hoạt động của Logistics, từ quản trị kho, vận tải, quản lý đơn hàng… Vì vậy phát triển đồng bộ các hoạt động này sẽ làm cho hệ thống quản trị Logistics được đồng nhất, phối hợp nhịp nhàng và tiết kiệm thời gian cũng như giảm chi phí cho doanh nghiệp.

Tài liệu tham khảo:

1. Aswale, P., Shukla, A., Bharati, P., Bharambe, S., & Palve, S. (2019). An overview of internet of things: architecture, protocols and challenges. Information and Communication Technology for Intelligent Systems: Proceedings of ICTIS 2018, Volume 1, 299-308;
2. Cepolina, E. M., Giusti, I., Menichini, F., Aquaro, D., Caroti, G., & Piemonte, A. (2018). Simulative analysis for performance measurement of RFID implementation in cargo handler logistics. In Proceedings of 20th international conference on harbor, maritime and multimodal logistics modeling and simulation, HMS (pp. 44-51);
3. Ding, Y., Jin, M., Li, S., & Feng, D. (2021). Smart logistics based on the internet of things technology: an overview. International Journal of Logistics Research and Applications, 24(4), 323-345;
4. Fu, H. P., Chang, T. H., Lin, A., Du, Z. J., & Hsu, K. Y. (2015). Key factors for the adoption of RFID in the logistics industry in Taiwan. The International Journal of Logistics Management;
5. Jedermann, R., Pötsch, T., & Lloyd, C. (2014). Communication techniques and challenges for wireless food quality monitoring. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 372(2017), 20130304;
6. Laxmi, A. R., & Mishra, A. (2018). RFID based logistic management system using internet of things (IoT). In 2018 Second International Conference on Electronics, Communication and Aerospace Technology (ICECA) (pp. 556-559). IEEE;
7. Oliveira, R. R., Cardoso, I. M., Barbosa, J. L., Da Costa, C. A., & Prado, M. P. (2015). An intelligent model for logistics management based on geofencing algorithms and RFID technology. Expert Systems with Applications, 42(15-16), 6082-6097;
8. Su, J. P., Wang, C. A., Mo, Y. C., Zeng, Y. X., Chang, W. J., Chen, L. B., ... & Chuang, C. H. (2017). i-Logistics: An intelligent Logistics system based on Internet of things. In 2017 International Conference on Applied System Innovation (ICASI) (pp. 331-334). IEEE;
9. Zhang, D., Liu, Y., Han, K., Liu, A., & Liu, L. (2012). The Application of RFID-Based on IOT in Logistics Management. In Software Engineering and Knowledge Engineering: Theory and Practice: Selected papers from 2012 International Conference on Software Engineering, Knowledge Engineering and Information Engineering (SEKEIE 2012) (pp. 711-718). Springer Berlin Heidelberg;
10. Zhou, W., Piramuthu, S., Chu, F., & Chu, C. (2017). RFID-enabled flexible warehousing. Decision Support Systems, 98, 99-112.