Роботы с помощью RFID метки управляют людьми

Представьте себе типичную игровую площадку. Стоит солнечный день, и дети играют в салки, лупят по тетерболам и болтаются на «рукоходах». Нигде не видно ни одного родителя или взрослого, а за детьми наблюдает робот ростом около метра и весом 117 кг.

Вы скажете, что до этого еще далеко? Возможно, только японская компания Secom уже создала такую машину — Robot X. Она сдает робота-телохранителя в аренду за $2700 в месяц, а недавно выпустила версию для наблюдения за школьными площадками, которая сообщает о местонахождении детей родителям на сотовый телефон.

Кому-то идея робота-телохранителя для школьников может показаться гениальной, а кому-то — абсурдной, но Robot X годится не только для охраны детских площадок. Это одна из нескольких значительных попыток снабдить роботов органами чувств, которые позволили бы им лучше взаимодействовать с людьми и окружающими объектами при помощи RFID (radio frequency identification) — технологии электронной идентификации, которая в течение последнего года получила широкое распространение в библиотеках, тюрьмах, больницах, магазинах, аэропортах, войсках, на промышленных предприятиях и складах. И, конечно же, она приходит в школы. «На самом деле мы пока даже не представляем, что это за технология, — говорит руководитель канадской компании Frontline Robotics Роб Ричардс. — Ее области применения безграничны».

Данная концепция уже захватила несколько умов. Ученые в Германии, Японии, России и США видят мириады приложений мобильных роботов, управляемых посредством RFID. Доцент Университета штата Юта экспериментирует с одним из них, предназначенным для сопровождения слепых в магазине, — этот робот помогает им ориентироваться среди прилавков и находить нужные товары.

Другие надеются, что технология со временем поможет семьям присматривать за престарелыми родственниками или инвалидами, разносить лекарства в больнице и выполнять работу по дому. Например, германская Infineon Technologies использует RFID для выпуска тевтонской версии популярного в США робота-пылесоса Roomba компании iRobot. Машина Infineon снабжена считывателем RFID, и в режиме работы с «умным ковром», в который вшиты метки RFID, робот не пропустит ни одной крошки или пылинки, обходя пол по самому эффективному маршруту.

Калифорнийская компания Accenture считает, что эта технология сделает интереснее игрушки и игры. Представьте себе куклу, которая различает аксессуары и может потребовать новые, или обнаруживает другие игрушки и реагирует на них. Играть с такой Барби не надоест никогда.

 В прошлом году IBM запатентовала самоориентирующуюся машину, оборудованную локационной системой Wi-Fi и считывателем RFID. Она должна помогать магазинам и предприятиям вести учет товаров и инвентаря. А в научно-исследовательской лаборатории Mitsubishi Electric роботов комбинируют с системами RFID и фотодатчиками для манипулирования инструментами на сборочных линиях. Hewlett-Packard добавляет к этому еще и ультразвук со сверхширокополосной радиотехнологией.

Однако не спешите в магазин за «умной игрушкой» или роботом-помощником для шоппинга: все эти технологии дойдут до нас только через годы. Сегодня коммерческих RFID-роботов очень мало. Их приходу на массовый рынок пока мешают стоимостные и технические ограничения. «Сегодня роботы с RFID-метками можно встретить главным образом на демонстрациях; мы еще очень далеки от практических коммерческих приложений, — говорит вице-президент по маркетингу производителя оборудования RFID ThingMagic Кевин Аштон. — Но идея, несомненно, перспективная».

Одна из главных проблем заключается в том, что для обнаружения чего-то или кого-то роботу нужно, чтобы на этом объекте была метка RFID. Метки состоят из радиоантенны и микрочипа. У них нет собственного источника питания, но при сканировании специальным считывателем они передают уникальный порядковый номер.

За последний год, когда цены на технологию RFID упали, и появились технические стандарты, компании снабдили тысячами меток все на свете — от фишек в казино до библиотечных книг. Согласно прогнозу In-Stat, доходы от продажи меток RFID во всем мире вырастут с $300 млн в 2004 году до $2,8 млрд в 2009.

Робот на складе

Однако, чтобы появиться на предметах повседневного обихода, метки должны стать гораздо дешевле. Сегодня они могут стоить от 15 центов аж до $100. При таких ценах ритейлеры и производители потребительских товаров используют радиометки для контейнеров или поддонов, что позволяет вести учет товаров на складе. На отдельных же тюбиках с зубной пастой и пакетах с носками метки RFID не появятся, пока цена не опустится ниже 5 центов. А до этого еще несколько лет.

Вот почему IBM создает специального RFID-робота для складских помещений. «Дома все должно быть снабжено метками. Это препятствие для выхода на потребительский рынок, — говорит научный сотрудник исследовательской лаборатории IBM им. Ватсона Дэвид Вуд. — Поэтому мы занимаемся складом. Сюда вовлечены большие деньги».

Это не преувеличение. Wal-Mart, активно инвестирующий в RFID для своей высокотехнологичной цепочки поставок, вложил в технологию около $3 млрд. Другие крупные розничные сети, включая Albertsons, Target, британскую Tesco и германскую Metro Group, строят собственные планы в отношении RFID.

Но робот IBM — пока только прототип. Компания пришла к этой идее после сеанса мозгового штурма с участием специалистов по RFID из лаборатории им. Ватсона и местной сервисной группы. Ученые рассудили, что когда компании пометят RFID-метками всё, они столкнутся с проблемой. Придется либо нанимать людей, которые ходили бы со считывателем по складу, либо устанавливать дорогостоящие считыватели по всему помещению. И они выбрали третий вариант — мобильного RFID-робота, способного ориентироваться. «После смены он может систематически обходить помещение склада и делать полную инвентаризацию всех запасов», — говорит Ричардс из Frontline Robotics, которая работает над аналогичной системой.

В прошлом году практикант из Мичиганского университета собрал для IBM прототип, применяя главным образом коммерчески доступные компоненты: ноутбук IBM ThinkPad, считыватель RFID от Intermec Technologies и локационную систему для помещений финской компании Ekahau. В качестве собственно робота в прототипе использовался пылесос Roomba. «Мы вынули механизм пылесоса, чтобы он работал бесшумно и потреблял меньше энергии», — пояснил Вуд.

IBM старается запатентовать, в частности, программу, разработанную для повышения точности ориентирования по системе Ekahau. Компания с нетерпением ждет ответа из Бюро патентов США, но еще больше — реакции заказчиков. Планов выпуска коммерческих систем пока нет. «Мы обсуждали это с некоторыми заказчиками, но я не могу их назвать», — сказал Вуд.

Молодая компания Frontline хочет одной из первых в Северной Америке выпустить коммерчески доступного RFID-робота. Она ведет переговоры с крупным производителем радиометок, который поставляет технологию для Wal-Mart. Ричардс, операционный директор Frontline, не называет его, но надеется, что этой осенью компании подпишут соглашение, которое позволит им соединить свои технологии. В этом случае к весне будущего года Frontline сможет производить тысячи устройств.

Ричардс утверждает, что Wal-Mart интересуется роботом, однако представитель Wal-Mart отрицает это. «Мы никак и ни в какой форме не занимаемся роботами», — сказала представительница компании Кристи Галахер. Недавно Wal-Mart опровергла также сообщение eWeek, в котором говорилось, что там испытывают робота, созданного в Университете штата Юта, для сопровождения слепых в магазине и поиска для них продуктов. В мае eWeek писала, что менеджер магазина Wal-Mart рядом с университетом подтвердил, что у них есть такой робот. Адвокаты Wal-Mart почему-то болезненно относятся к этому. Они связались с университетом по поводу статьи eWeek, после чего исследователи опровергли свои прежние заявления о степени заинтересованности Wal-Mart данной технологией.

Однако Frontline не делает ставку на Wal-Mart или другие торговые сети. Она преподносит своих роботов так же, как японская Secom, — в качестве высокотехнологичных охранников. Ричардс сказал, что компания уже сотрудничает с правительством Канады, несколькими аэропортами и зарубежным военным заказчиком. «Роботы могут патрулировать помещение намного эффективнее, чем люди, — говорит Ричардс. — Они не звонят по сотовому телефону и не засыпают. И не так страшно, если с ними что-нибудь случится».

Специалисты по RFID, в том числе очень знающие люди из Accenture и HP, говорят, что RFID-роботы могут так и не стать популярными, по крайней мере в некоторых из тех областей, которые сейчас приходят на ум. Во-первых, технологию ориентирования в помещении, главный компонент системы складского учета, трудно реализовать, и она только развивается. Во-вторых, мобильные автономные роботы относительно неуклюжи, сложны и дороги. «Чем больше механических движущихся частей, тем выше вероятность отказа, — говорит главный технолог по RFID лаборатории НР в Пало-Альто Салил Вижайкумар Прадхан (Salil Vijaykumar Pradhan). — В коммерческих и корпоративных средах можно найти более практичные решения».

По его мнению, роботы полезнее там, где нет инфраструктуры, например на Марсе или на поле боя в Ираке. На заводах же, складах и в магазинах уже есть достаточная инфраструктура. Зачем возиться с роботом, если можно прикрепить считыватель RFID к электрокару или корзине для покупок, которые все равно ездят? «Лично меня всегда восхищали роботы; у них огромный потенциал, — говорит Прадхан. — Но они не годятся на все случаи жизни. Если есть более простое решение, то оно предпочтительнее».