فناوریهای شناسایی و ردیابی

بارکد ، RFID ، شناسایی با امواج رادیویی ، ردیابی ، ردگیری، ردیابی ماهواره ای ، GPS ، بینایی ماشین ، بیومتریک ، کارت هوشمند، سنسور

فناوریهای شناسایی و ردیابی

میان افزار

در این مقاله، به بررسی جزئیات طرحی برای میان‌افزار RFID ساده، بصرفه از نظر اقتصادی و مقیاس‌پذیر پرداخته می‌شود که یکپارچگی دوطرفه مابین یک نرم‌افزار کاربردی RFID و هر برنامه تجاری دیگر را فراهم خواهد کرد.

تکنولوژی RFID با هدف توسعه‌دهی و فشرده‌سازی تجارت و عملیات متقابل بین تولیدکننده، توزیع‌کننده و خرده‌فروش، پدید آمد. بسیاری از این موسسات، در زنجیره تامین تجارت خود را با تکنولوژی RFID در حال تجربه یا پیاده‌سازی هستند. ضمنا تمامی طرح‌های تعامل، نرم‌افزارهای تجاری مختلفی در سازمان خود دارند. RFID یک داوطلب جدید است که می‌خواهد این برنامه‌های کاربردی جدید را با لایه‌هایی از IT یکپارچه کند که از قبل در سازمان‌ها وجود داشته‌اند.

این مقاله، درواقع مقدمه‌ای برآمیختگی خروجی تکنولوژی RFID با نرم‌افزارهای SCM، ERP، CRM، WMS و مدیریت مالی است. راه حل میان افزار ارائه شده، آن قدر قابلیت گسترش، قیاس‌پذیری و تطبیق دارد که بتواند با نرم‌افزارهای تجاری موجود در پلت‌فرم‌های مختلف، یکپارچه شود. همچنین، می‌توان آن را برای تهیه گزارش‌های تحلیلی تجاری، تقویت کرد.

اجازه بدهید در ابتدا بفهمیم که الزامات RFID چیست. گرچه تجارت و تکنولوژی به حد کامل رشد نرسیده‌اند، اما براساس گزارش «فارستر» برای ارزیابی میان‌افزار RFID، راه‌حل باید شامل ترکیب متوازنی از هفت توانایی اصلی زیر باشد:

برچسب‌خوان و مدیریت ابزار
مدیریت داده
یکپارچه‌سازی نرم‌افزاری
یکپارچه‌سازی شرکا
مدیریت پردازش و توسعه نرم‌افزار
محتوای RFID پکیج شده
مدیریت و مقیاس‌پذیری معماری

راه حل ارائه شده در این مقاله، راه حل کاملی است که یکپارچگی کامل بین نرم‌افزار کاربردی RFID و هر نرم‌افزار تجاری دیگر را با جزئیات تشریح می‌کند.

فرض بر این است که درک اولیه‌ای از تکنولوژی RFID وجود دارد. بحث‌های عمیق در مورد لایه‌های زیرین این تکنولوژی، خارج از محدوده این مقاله است. همچنین، فرض شده که آشنایی مختصر و درک کلی از برنامه‌های کاربردی و مفاهیمی حول SOA، BPM و یکپارچه‌سازی نرم‌افزارهای کاربردی نیز وجود دارد. این مقاله حاوی مباحث و هزینه‌های به‌کارگیری میان‌افزار RFID نمی‌باشد. گرچه این تکنولوژی بر شتاب پیشرفت در حوزه‌های امنیت و تعیین هویت می‌افزاید، اما در این مقاله اشاره‌ای به آنها نشده است.

درک زنجیره تامین RFID

باتوجه به نیاز مبرم به یکپارچه‌سازی داده RFID و این واقعیت که به خدمت گرفتن تکنولوژی یادشده مستلزم سرمایه‌گذاری زیادی است،اقدام به این کار هنگامی توجیه‌پذیر است که یکپارچه‌سازی در مقیاس بزرگ صورت پذیرد. اهمیت فوق‌العاده این تکنولوژی، ناشی از این واقعیت است که اطلاعات برچسب نصب شده بر روی دارایی‌ها، قابلیت هوش متنی را فراهم می‌کند که زنجیره تامین را قادر به صرفه‌جویی و بهینه‌سازی شگرفی می‌سازد.

داستان RFID، می‌تواند از نصب برچسب بر روی مواد خام در سایت تامین‌کننده آغاز شود. وقتی جنس به انبار رسید، می‌تواند به فرایند تولید رفته و یا اگر کالای خریدی باشد، آماده حمل براساس سفارش فروش شود. بعد از حمل کالا به سایت مشتری، سرویس و نگهداری کالا ممکن است در همان سایت یا تعمیرگاه صورت پذیرد.

شکل 1 را با دقت نگاه کنید.

شکل 1

در این چرخه کامل، تراکنش‌های زیر جای می‌گیرند:

ASN از تامین‌کننده
رسید در بارانداز
کنترل کیفیت
حمل تا انبار
انتقال داخل انبار
انتقال بین انبار
محموله در حال انتقال
ارسال قطعات به WIP
برگرداندن مجموعه‌ها به WIP
برگرداندن قطعات از WIP
تکمیل مونتاژ WIP
برداشتن تائیدیه
بسته‌بندی
محموله سفارش فروش
برگرداندن مواد واگذاری شده
تولید سفارش کار تعمیرات
ایجاد درخواست سرویس

برچسب‌ها و برچسب‌خوان‌های RFID، می‌توانند در کنار این زنجیره تامین و در تمامی تراکنش‌های فوق‌الذکر، مورد استفاده قرار گیرند. در هر حال، نرم‌افزارهای تجاری متفاوتی در سازمان‌ها وجود دارد که تراکنش‌های فوق را تولید، کنترل و اجرا می‌کنند.

موارد چالش‌برانگیز

نگهداری کانال ارتباطی بین نرم‌افزار تجاری و نرم‌افزار RFID.این کار می‌تواند بنابر درخواست خواندن برچسب یا تصدیق عمل خواندن و یا توقف خواندن برچسب باشد.
انتقال داده‌های تولیدشده توسط نرم‌افزار RFID به مدلی که میان افزار با استفاده از این مدل داده را پردازش کرده و ضمنا برای پردازش‌های بعدی، به نرم‌افزار تجاری ارائه خواهد کرد.
فیلتری جامع که اطلاعات اضافی و تکراری را از جریان داده‌ها حذف خواهد کرد.
نگاشت داده‌های دسته‌بندی شده، ابتدا به نرم‌افزار تجاری که باید با آن کار کند، سپس به فضای تراکنش‌های واقعی که باید در آن قرار بگیرد.
واسط داده به نرم‌افزار تجاری با ساختاری که برای آن نرم‌افزار قابل قبول باشد.
در حین انجام پردازش‌های فوق، می‌بایستی پلت فرمی برای تراکنش‌های داخلی و خارجی وجود داشته باشد تا بتواند با چندین نرم‌افزار کاربردی صحبت کند.
شکل 2، جزئیات معماری فنی راه حل را نشان می‌دهد.

شکل 2

دو گزینه پاسخ به مشکل

معماری فنی فوق می‌تواند به دو روش ممکن مدل شود:

1.اکثر بنگاه‌های اقتصادی از قبل دارای نرم‌افزار کاربردی EAI هستند که به عنوان میان‌افزار بین نرم‌افزارهای دیگر، عمل می‌کند. این نرم‌افزار، می‌تواند به راه حل بالا نفوذ داده شود. از مزایای این روش، عدم نیاز به سرمایه‌گذاری بیشتر برای تهیه نرم‌ا‌فزاری مشابه و همچنین، انعطاف‌پذیری بیشتر آن است (این مقاله بر همین روش تاکید دارد).

2.روش دوم تهیه نرم‌افزاری است که تمامی کارکردهای فوق را فراهم کند. البته تا زمانی که این نرم‌افزار تمامی کارکردهای فوق را اجرا کند، مطمئنا از انعطاف‌پذیری و قیاس‌پذیری کمتری نسبت به راه‌حل‌های مبتنی بر EAI برخورداراست.

راه حل میان‌افزار RFID

راه‌حل میان‌افزار RFID مبتنی بر EAI مستلزم روشی کامل است که تمامی نیازمندی‌های یک میان‌افزار را پوشش دهد.

ارتباط با نرم‌افزار RFID

از نوعی نرم‌افزار EAI برای ارتباط با نرم‌افزار RFID استفاده می‌شود. نرم‌افزارهای EAI قادر به آماده‌سازی «اسکریپت»های سطح سیستم عامل هستند که وظایفی را برای اجرا توسط نرم‌افزار RFID تولید می‌کند. اسکریپت سیستم عامل، برای اجرا به روش‌های زیر فراخوانی خواهد شد:

1.مجموعه‌ای از تراکنش‌ها که بعد از آخرین اجرای موفقیت‌آمیز، جمع‌آوری شده‌اند به صورت متناوب و دسته‌ای اجرا شود.

2.هر وظیفه خاص، با فراخوانی میان‌افزار انجام شود که می‌تواند شامل خواندن یک برچسب یا ارزیابی داده موجود باشد.

مدیریت داده

برنامه، تمام داده‌های تراکنش‌ها را متناوب و به صورت دسته‌ای، از نرم‌افزار RFID گرفته و به جدول موقتی میان‌افزار می‌ریزد. پردازشگر نیز به ازای هر تراکنش جدید، جدولی موقتی را متناوباً اسکن خواهد کرد. این پردازشگر، هر رکورد موجود در جدول موقتی را با جدول اصلی مقایسه می‌کند. هدف این تطابق، حذف تراکنش‌های تکراری است. کلید اطلاعاتی، قادر به شناسایی رکوردهای تکراری است. این خاصیت می‌تواند از ترکیب منحصر به فردی از 3 عامل ذیل به دست آید:

1.شناسه برچسب

2.شناسه برچسب‌خوان

3.محل برچسب‌خوان

پردازشگر،از داده‌های جمع‌آوری شده توسط برچسب‌خوان‌ها، استفاده کرده و اطلاعات غلط را حذف می‌کند. این کار براساس قوانین موتورهای جست‌وجو انجام خواهد شد.

مثال: گاهی، برچسب‌خوان مستقر در محوطه فشرده‌سازی زباله، برچسب اقلامی را می‌خواند که توسط لیفتراک از نزدیکی آن عبور می‌کنند. در این موارد، تراکنش‌هایی را خواهیم داشت که وارد فیلتر خواهند شد (مثلا انتقال از مکان نگهداری به محل فشرده‌سازی زباله و از آنجا به محل جدیدی که در نهایت توسط لیفتراک حمل خواهد شد). در چنین مواردی، با تعیین یک قاعده در محل فشرده‌سازی زباله مبنی بر تعیین دوره زمانی برای دو تراکنش متفاوت در این محل، امکان حذف تراکنش‌های ناصحیح به وجود می‌آید. مثلا، اقلامی که کمتر از 15 ثانیه در محل فشرده‌سازی زباله بوده‌اند، حذف خواهند شد.

رکورد تراکنش‌های فیلتر شده، وارد جداول اصلی خواهند شد. این رکوردها، مأخذی برای فیلترهای دسته‌ای بعدی تشکیل خواهند داد. رکوردهایی که با موفقیت پردازش شده‌اند، از جدول موقتی حذف خواهند شد.

دسته‌بندی داده به تراکنش‌های صحیح

این مرحله و پردازش‌کننده فیلتر قلب میان‌افزار را تشکیل می‌دهند. توضیحات زیر بیانگر جزئیات چهار تراکنش مشترک در زنجیره تامین بوده و نشان می‌دهند که میان‌افزار چگونه می‌تواند به درستی آنها را دسته‌بندی کند.

شکل 1، نشان‌دهنده فرایند رسید سفارش خریدی است که به سازمانی که از ASN استفاده می‌کند، رسیده است.

زنجیره تامین RFID، با نصب برچسب بر روی کالا یا پالت‌ها برای خریدار، آغاز خواهد شد. پالت‌ها در انبار رسید می‌شوند. در این بین، ASN علاوه بر اطلاعات لازم برای خریدار، می‌تواند شامل اطلاعات برچسب نیز باشد.

تامین‌کننده، برچسب را در زمان حمل محموله از سایت خود، نصب خواهد کرد. این برچسب، الزاما شامل اطلاعات زیر خواهد بود:

شماره محموله
نام فروشنده
سایت فروشنده
بارنامه
مشخصات محموله
تعداد صندوق
شماره بارنامه حمل هوایی
تاریخ تراکنش
تعداد
واحد اندازه‌گیری
شرح کالا
شماره سند
ردیف سند

همین اطلاعات، از طریق ASN نیز برای دریافت‌کننده ارسال خواهد شد.

هنگام رسیدن مواد به بارانداز، برچسب‌خوان مستقر در بارانداز، برچسب را خوانده و ضمن اضافه کردن اطلاعات فوق، اطلاعات زیر را نیز تولید می‌کند:

کد محل (ردیف / قفسه / سبد)
شناسه برچسب‌خوان
تاریخ تراکنش

داده ترکیبی، توسط میان افزاری که آن را فیلتر می‌کند، منتقل خواهد شد. تراکنش فیلترشده، بعد از این می‌تواند مانند تراکنش رسید سفارش خرید، بسته‌بندی شود. این امر می‌تواند با ترکیبی از شناسه برچسب، شناسه برچسب‌خوان، محل در بارانداز و شماره سفارش خرید انجام شود. این فیلد، به طور منحصر به فردی مشخص می‌کند که تراکنش موجود، تراکنش رسید سفارش خرید است.

انتقال داخل انبار

در داخل انبار، ممکن است تراکنش‌های متعددی رخ دهند. این امر شامل انتقال از جایی به جای دیگر در همان انبار، انتقال به محل ساخت و یا به بسته‌بندی و یا استقرار موقت برای ارسال براساس سفارش فروش خواهد بود.

شکل 1، شمایی از تراکنش‌هایی را نشان می‌دهد که در داخل انبار رخ می‌دهند.

در مورد انتقال مواد از جایی به جای دیگر، فیلدهای زیر قادر به شناساندن تراکنش خواهند بود:

نوع تراکنش
شماره محموله
کد محل
بارنامه
مشخصات محموله
تعداد صندوق
شماره بارنامه هوایی
تاریخ تراکنش
تعداد
واحد اندازه‌گیری
شرح کالا
شماره سند
ردیف
تراکنش سیار
شناسه برچسب
انبار
انبار فرعی
مکان فیزیکی
انتقال دهنده به انبار فرعی
واحد انتقال دهنده
اجازه‌دهنده انتقال
منبع درخواست
ردیف عملیات
مشتری
شماره سری
شماره سریال
حمل‌کننده محموله
شماره LPN
شماره تحویل
جزئیات حمل و نقل

ترکیب مجرد این فیلدها با شناسه برچسب و شناسه برچسب‌خوان، قادر به شناسایی و دسته‌بندی نوع تراکنش خواهد بود. برچسب محموله‌های مبتنی بر سفارش خرید، می‌تواند حاوی اطلاعاتی مرتبط با سفارش فروش، LNP و شماره تحویل باشد.

خدمات مشتری

پس از رسیدن محموله به سایت و استقرار آن، برچسب‌خوان‌های مستقر در سایت می‌توانند برای تولید پیام درخصوص فعالیت‌های نگهداری، مورد استفاده قرار بگیرند.

در این نقطه، فیلدهای منحصر به فرد شناسه برچسب، شناسه برچسب خوان، محل و تاریخ رسید در سایت به دسته‌بندی تراکنش‌ها کمک خواهند کرد.

دسته‌بندی و فیلترسازی مبتنی بر نرم‌افزارهای کاربردی

پس از دسته‌بندی تمامی رکوردها بر مبنای تراکنش، مرحله بعدی شناسایی نرم‌افزاری است که باید رکورد داده‌ها را به فیلدهای نرم‌افزار مرتبط کند. بنابراین، هنگامی که داده منتشر شد، باید مستقیما در جداول همان سیستم‌ها بنشیند. این دسته‌بندی توسط ترکیبی از شناسه برچسب، شناسه برچسب‌خوان و مکان استقرار برچسب‌خوان که از سیستم RFID و دسته‌بندی میان افزار گرفته شده، ساخته خواهد شد. دسته‌بندی تراکنش همراه با داده RFID، در مورد شناسایی فضای داده‌ای که قرار است در آن مستقر شود،استفاده خواهد شد.

نمونه مرتبط با موضوع

اگر برچسب‌خوان، در بارانداز مستقر بوده و دسته‌بندی تراکنش از نوع رسید سفارش خرید باشد، نرم‌افزارهای تجاری که رکوردها باید به آنها ارتباط داده شوند، ERP و WMS خواهند بود.
اگر برچسب‌خوان، در انبار مستقر بوده و دسته‌بندی تراکنش از نوع جابجایی داخل انبار باشد، نرم‌افزارهای کاربردی که رکوردها باید به آنها ارتباط داده شوند، ERP و WMS خواهند بود.
اگر برچسب‌خوان، در سایت تامین‌کننده مستقر بوده و دسته‌بندی تراکنش از نوع خدمات مشتری باشد، نرم‌افزارهای کاربردی که باید رکوردها به آنها ارتباط داده شوند، CRM و مدیریت مالی خواهند بود.

بعد از کامل شدن دسته‌بندی اطلاعات، داده به ازای هر نیازمندی، در نرم‌افزار هدف نگاشته خواهد شد.

نرم‌افزار EAI، داده را به نرم‌افزار هدف داده و یک اسکریپت سطح سیستم عامل را برای پردازش رکوردها در سیستم هدف، اجرا می‌کند.

نتیجه‌گیری

RFID توسعه بیشتر حول وضعیت جاری تامین محصول را پیشنهاد داده و هزینه تبادل را از طریق جمع‌آوری بلادرنگ، دقیق و صحیح داده‌ها، به طوری چشمگیر کاهش می‌دهد. پذیرش استانداردهای RFID و به اشتراک گذاشتن اطلاعات بین شرکای تجاری، می‌تواند داده‌های اختصاصی، متناقض و ناقص را که براساس درخواست طراحان استفاده شده‌اند، با اطلاعات بروز، کامل و درست جایگزین کند.

میان‌افزار RFID:

1.با نرم‌افزار RFID و داده استخراج شده، ارتباط برقرار می‌کند.

2.داده‌های استخراج شده را فیلتر می‌کند.

3.داده‌ استخراج شده را به انواع تراکنش‌های مناسب دسته‌بندی می‌کند.

4.تراکنش‌ها را به نرم‌افزارهای تجاری مناسب، دسته‌بندی می‌کند.

5.برای تطبیق نیازمندی واسط نرم‌افزار هدف، ارتباط تراکنش‌ها را تشریح می‌کند.

6.تراکنش‌ها را به نرم‌افزار هدف وصل می‌کند.

7.دارای پلت فرم مستقل است.

8.گرچه پکیج است، ولی برای پاسخگویی به نیازهای هر برنامه کاربردی دیگر، به راحتی پیکره‌بندی می‌شود.

9.می‌تواند برای اجرای برنامه‌ریزی زنجیره تامین انتخاب شود.

شکل 3، جمع‌بندی گزارش فارستر از راه حل میان‌افزار RFID تشریح شده را نشان می‌دهد.

حروف اختصاری: