مدیریت هوشمند چرخه عمر تایر با فناوری های نوین نسل پنجم مخابراتی (5G)

نسل پنجم شبکه های مخابراتی (5G) با سرعت بالا، تأخیر نزدیک به صفر و قابلیت اتصال همزمان میلیون ها دستگاه امکان انتقال داده ها به صورت مستقیم و ایمن بین ماشین آلات حسگرها و سرورها را فراهم میکند. این ویژگیها موجب کنترل کیفیت و عملکرد فرایندها به صورت لحظه ای می شود و تولید انعطاف پذیرتر، نگهداری هوشمندتر و مدیریت بهینه زنجیره تأمین را ممکن می سازد.

در صنعت تایر اهمیت این قابلیت ها دو چندان است. تایر محصولی استراتژیک است که مستقیماً بر عملکرد خودرو و ایمنی رانندگان تأثیر می گذارد. چرخه عمر تایر از تولید تا مصرف و بازیافت طولانی است و در هر مرحله نیازمند ردیابی دقیق و بلادرنگ است. تاکنون به صورت سنتی بارکد و RFID ابزار اصلی شناسایی و ردیابی تایر بوده اند؛ بارکد ارزان و ساده است، اما نیاز به اسکن دستی در ایستگاه های مشخص دارد و در محیط های خشن کارایی خود را از دست میدهد. RFID پیشرفته تر است و امکان شناسایی بدون تماس را فراهم می کند. اما هزینه بالا، نیاز به تجهیزات قرائت اختصاصی و بعضا باتری، مقیاس پذیری آن را محدود کرده است. در این شرایط استفاده از فناوری Passive IoT (PIoT) که در نسل پنجم مخابراتی معرفی شده است می تواند ردیابی ساده را به مدیریت هوشمند پیش بینانه و مبتنی بر داده تبدیل کند.

Passive lot نسل نوین ردیابی تایر در عصر 5G

فناوری (PIoT) نسل پیشرفته ای از RFID است که برای دنیای متصل 5G طراحی شده است. ایده این فناوری بیش از یک دهه پیش مطرح شد، زمانی که محدودیتهای RFID سنتی صنایع را به سمت راهکارهای نوین سوق داد با ظهورG 5 و قابلیتهای منحصر به فرد آن در سرعت ظرفیت و پوشش گسترده Plot دوباره به گزینه ای عملی تبدیل شد. هر چند هنوز در مراحل اولیه تجاری سازی است. پروژه های آزمایشی آن در کشورهای پیشرفته دنیا در حال اجراست و انتظار میرود طی سالهای آینده به ویژه در صنایع بزرگی مانند خودروسازی و تایرسازی به بلوغ برسد.
تگهای PIoT کوچک، سبک و ارزان قیمت هستند. باتری ندارند و انرژی خود را از امواج محیط تأمین می کنند. علاوه بر این سنسورهای کوچک تعبیه شده روی این تگها قادر به اندازه گیری و انتقال اطلاعات حیاتی تایر مانند دما، فشار و میزان استرس مکانیکی هستند. در پوشش شبکه 5G داده های ذخیره شده در این تگ ها به دکلهای مخابراتی ارسال می شود و تایر در تمام چرخه عمر خود بدون اسکن دستی یا تجهیزات اختصاصی قابل ردیابی خواهد بود.
برای درک بهتر از نحوه مکان یابی تگهای PIoT تصور کنید فانوسی کوچک، نوری ضعیف اما پایدار می تاباند و چند برج مراقبت آن را دریافت می کنند. با مقایسه شدت نور دریافت شده، موقعیت دقیق مشخص می شود. به همین شکل سیگنال های ضعیف ارسالی از تگ روی تایر توسط چند دکل 5G دریافت و تحلیل می شود و موقعیت دقیق تایر تعیین می شود.
مزایای PIoT فراتر از ردیابی است. داده های بلادرنگ امکان کنترل کیفیت در کارخانه، ردیابی خودکار در انبار و لجستیک، دسترسی به تاریخچه کامل محصول برای مشتریان و نگهداری پیش بینانه را فراهم می کند. همچنین ردیابی تا مرحله بازیافت، مدیریت سبز و کاهش اثرات زیست محیطی را امکان پذیر می سازد.
تجربه های جهانی نمونه اجرای پایلوت
یکی از نخستین پروژه های پایلوت در سال ۲۰۲۴ توسط شرکت هواوی اجرا شد. در این پروژه برچسب های ارزان قیمت PIoT روی محموله های مواد نیمه تمام نصب شد و ورود و خروج کالاها به طور خودکار ثبت گردید. نتایج نشان داد که این راهکار موجب کاهش چشمگیر خطاهای لجستیکی و صرفه جویی اقتصادی سالانه بیش از ۲۷۰ هزار یوان شد و تأیید کرد که PIoT نه تنها از نظر فنی عملیاتی است، بلکه برای صنایع با حجم بالای موجودی و لجستیک مانند تا یرسازی ارزش اقتصادی قابل توجهی دارد. با رشد سریع شبکه های 5G و قیمت پایین تگ ها، این فناوری می تواند در مدت کوتاهی از مرحله تحقیقاتی به مقیاس صنعتی منتقل شود.
آینده صنعت تایر با 5G در ایران
در ایران با توسعه زیر ساختهای 5G فرصت ارزشمندی پیش روی صنعت تایرسازی قرار گرفته است. سرمایه گذاری اپراتورهای موبایل در 5G صنعتی و همکاری نزدیک با تولید کنندگان نایر می تواند مدیریت هوشمند چرخه عمر تایر را امکان پذیر سازد. تایرسازانی که زودتر این فناوری را بپذیرند، نه تنها کیفیت و بهره وری خود را ارتقا می دهند و هزینه ها را کاهش می دهند، بلکه یک مزیت رقابتی پایدار در بازار داخلی و منطقه ای کسب خواهند کرد.

دکتر رضا وحیدنیا
مدیر مرکز تعالی تحول دیجیتال صنایع لاستیک یزد
دکترای مهندسی برق مخابرات و متخصص در طراحی و پیاده سازی راهکارهای اینترنت اشیاء