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

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

مقاله کد الکترونیکی محصول (EPC) ، استانداردها و شبکه جهانی آن

 

مریم نظر

مسعود کسایی

مهدی خلفی

کارشناس سیستم و برنامه­نویس

شرکت فناوران سیستم دلفین/ایران

کارشناس سیستم و برنامه­نویس

 شرکت فناوران سیستم دلفین/ایران

کارشناس سیستم و برنامه­نویس

 شرکت فناوران سیستم دلفین/ایران

 

واژه­های کلیدی: کد الکترونیکی محصول، شبکه جهانی کد الکترونیکی محصول، سرویس نامگذاری اشیاء، سرویس یابش، سرویس اطلاعات کد الکترونیکی محصول، میان­افزار

 

 

چکیده : با گسترش روزافزون فناوری RFID و استفاده از آن در کاربردهای مختلف، نیاز به وجود یک استاندارد جهانی که تولیدکنندگان سخت‌افزارها و نرم­افزارهای RFID بتوانند از آن برای سازگار کردن محصولات خود استفاده نمایند، بیش از پیش احساس می­شود. در همین راستا سازمان جهانی کد الکترونیکی محصول (Electronic Product Code) در حال توسعه مجموعه­ای از استانداردها است. علاوه بر این، کد الکترونیکی محصول می­تواند به عنوان یک شناسه منحصر به فرد با ساختار مناسب برای شناسایی اشیاء و کالاها در زنجیره تولید به کار رود. شبکه جهانی کد الکترونیکی محصول در روشی مشابه با شبکه جهانی وب، می­کوشد تا از راهی ایمن،  به اشتراک داده­های مربوط به محصولات پرداخته و بستری مناسب برای دریافت اطلاعات فراهم نماید.

در این مقاله در ابتدا به تاریخچه مختصری از کد الکترونیکی محصول و سپس به معرفی ساختار آن پرداخته می­شود. پس از آن اجزاء اصلی و فرعی شبکه جهانی EPC معرفی و نحوه عملکرد و ارتباط آن­ها با هم شرح داده می­شود. در قسمتی از مقاله هم مقایسه­ای بین شبکه جهانی کد الکترونیکی محصول و شبکه جهانی وب ارائه می­شود. فواید استفاده از این شبکه و کد الکترونیکی کالا هم در بخش دیگری مورد بررسی قرار می­گیرد.

1. مقدمه

شناسایی خودکار از طریق فرکانس رادیویی[1]  به دنبال ایجاد تغییرات کلی در زمینه مدیریت زنجیره تولید است و می­کوشد تا به صرفه­جویی اقتصادی در کلیه خطوط از بالا تا پایین بپردازد.

RFID در ابتدای استفاده از آن، در بهبود مدیریت زنجیره تولید صنایع مختلف و مکان­هایی که مدیریت پیگیری کالاها از اهمیت ویژه­ای برخوردار بود، مورداستفاده قرار می­گرفت. اما کم کم با ظهور شبکه جهانی کدهای الکترونیکی، ارزش RFID  بیش از پیش برای صاحبان صنایع مشخص شد. با استفاده از این شبکه، چالش­های دنیای واقعی از طریق انتشار خودکار اطلاعات، ارزیابی لحظه­ای و با دقت اطلاعات برای همه بخش­های موجود در زنجیره تولید برطرف شد [1].

کد الکترونیکی محصول[2] به عنوان تکنولوژی استفاده از سیستم­های حسی پیشرفته [3] نظیر RFID، به منظور بالابردن کارایی و دقت در فرایندهای مختلف موجود در زنجیره تولید ظاهر شد. با به اشتراک گذاشتن داده­ها، سازمان­های مختلف می­توانند تغییرات موجود در چرخه تولید را به صورت بلادرنگ مشاهده نمایند [2].

کدهای الکترونیکی محصول چیزی جز یک شناسه منحصر به فرد برای کنترل اشیاء و محصولات در زنجیره تولید نیستند. این کدها جزء عمده­ای از شبکه جهانی کد الکترونیکی محصول هستند. این شبکه به همراه بخش­های دیگری که در زیر به توضیح آن­ها پرداخته می­شود، در جهتی مشابه با شبکه جهانی وب برای دریافت اطلاعات مربوط به هر کالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. هم­اکنون شبکه­ جهانی کد الکترونیکی محصول در تلاش است که برای هر کالا یا محصول در زنجیره تولید یک صفحه وب اختصاص دهد که مشخصات کالا و مکان فعلی آن در زنجیره را مشخص کند [6].

 

 

2. خلاصه­ای از تاریخچه استفاده از کد الکترونیکی محصول

 

اگر چه جنبه­های مختلف تکنولوژی شناسایی از طریق فرکانس رادیویی مسأله تازه­ای نیست اما این فناوری تنها دو دهه است که با عنوان RFID مورد استفاده قرار می­گیرد. در سال­های 1980 و 1990 یعنی مدت زمان طولانی پس از به کارگیری RFID در جنگ جهانی دوم، نوآوری­های صورت گرفته در زمینه تکنولوژی­های مبتنی بر فرکانس­های رادیویی سبب شد تا برچسب­های غیرفعال به عنوان جزئی از این فناوری و برای دستیابی به برد خوانایی کافی و عملی برای کاربردهای متنوع وارد بازار کار شوند [3]. امروزه برچسب­های RFID در هر جایی مورد استفاده قرار می­گیرند، در حالی که تا چندی پیش پتانسیل واقعی این فناوری برای عموم مردم و حتی صاحبان صنایع مشخص نبود.

با ظهور کد الکترونیکی محصول همه چیز متحول شد. EPC به عنوان مجموعه­ای از استانداردها و تکنولوژی­ها برای تبدیل RFID  به یک طرح استاندارد شده، برای پیگیری مواد در زنجیره تولید معرفی شد.

EPC، در ابتدا توسط جمعی از محققان پروژه سیستم­های توزیع­شده هوشمند[4] در MIT خلق شد. پس از آن این تحقیقات در جهت رفع مسائل و سایر نیازمندی­های زنجیره تولید ادامه یافت و به تدریج مرکز شناسایی خودکار[5] شکل گرفت.

مرکز شناسایی خودکار در دانشگاه MIT، هم­اکنون در حال تحقیق و بررسی به منظور متحد کردن صاحبان صنایع و مؤسسات آکادمیک در سرتاسر دنیاست. هدف از این تحقیقات، طراحی یک سیستم مناسب برای استفاده از منافع و ویژگی­های فناوری شناسایی از طریق فرکانس رادیویی در زنجیره تولید عمومی(global) است. این گونه سیستم­ها با خصوصیات کدهای الکترونیکی محصول، تکنولوژی RFID و نرم‌افزارهای پشتیبان آن براساس استانداردهای EPCglobal مقایسه می­شوند. این مجموعه، شبکه جهانی EPC نامیده می­شود [4].

توسعه تکنولوژی EPC، سرآغاز حرکتی برای عرضه نسخه تجاری آن و ایجاد یک بدنه استاندارد برای آن شد. EAN International و UCC [6] به عنوان مسئولین پیاده­سازی این طرح انتخاب شدند و این انتخاب با توجه به سابقه طولانی این دو سازمان در توسعه و مدیریت استانداردهای جهانی صورت گرفت. EAN International و UCC، تشکیلات EPCglobal را به عنوان یک کنسرسیوم آزاد و جهانی تشکیل دادند.

قبل از ایجاد تشکیلات EPCglobal یک چهارچوب محکم برای توسعه استانداردهای شناخته شده جهانی و یا روش­هایی برای جمع‌آوری و اتصال به چنین اطلاعاتی وجود نداشت. علاوه بر این هیچ ابزاری برای به اشتراک گذاشتن داده­ها و برقراری ارتباط بین داده­ها موجود نبود. با ایجاد شبکه جهانی EPC ابزار واسطی به وجود آمده است که مشخص می­کند کدام اطلاعات می­توانند جمع­آوری و به کار برده شوند و یا در زنجیره­های تولیدی صنایع مختلف در سرتاسر دنیا انتقال یابند.

به طور کلی، شبکه جهانی EPC به عنوان یک واسط، منافع تجاری و امنیت زیادی را برای کاربران خود به ارمغان آورده است [4].

 

 

3. معرفی کد الکترونیکی محصول و ساختار آن

 

کد الکترونیکی محصول، نوعی شناسه است که می­تواند هر شئ­ای را به طور منحصر به فرد در زنجیره تولید محصولات شناسایی کند. این کد، شمایی ساده و فشرده برای شناسایی تعداد بی­نهایت زیادی شیء و کالا ارائه می­دهد. این طرح، سازگاری زیادی با کدها و روش­های کدگذاری پیشین و حتی استانداردهای مرتبط با آنها از خود نشان می­دهد.

از استانداردهای سازگار با EPC  می­توان به موارد زیر اشاره کرد [5]:

  • Global Trade Identity Number (GTIN)

این استاندارد یک شماره منحصر به فرد با استانداردهای EAN-UCC برای شناسایی محصولات وسرویس­ها ارائه می­دهد.

  • Global Returnable Asset Identifier (GRAI)

این استاندارد برای شماره­گذاری وسایل قابل بازگشت به زنجیره تولید نظیر غلتک­ها، سیلندرهای گاز و . . . استفاده می­شود.

  • Unique Identification (UID)

این استاندارد ارائه دهنده طرحی ویژه برای شماره­گذاری اشیاء به منظور پیگیری آن­ها در سازمان دفاع آمریکا است.

  • Global Individual Asset Identifier (GIAI)

از این استاندارد برای شناسایی اشیاء ثابت استفاده می­شود.

  • Serial Shipping Container Code (SSCC)

این استاندارد در شناسایی محموله­هایی نظیر پالت­ها، کارتون­ها و غیره کاربرد دارد.

با توجه به خصوصیات RFID و استاندارد EPC و سازگاری آن­ها با سیستم­های قبلی، یک سازمان و یا شرکت که از سیستم بارکد استفاده می­کرده است به راحتی می­تواند سیستم خود را با استفاده از فناوری RFID و استاندارد EPC به روز نماید.

یک کد الکترونیکی محصول، برای تشخیص ویژگی­ها و خصوصیات مختلف یک شیء نظیر نسخه EPC مورد استفاده، کارخانه استفاده کننده، نوع کالا و شماره سریال منحصر به فرد کالا می­تواند مورد استفاده قرار گیرد.

در حال حاضر کدهای الکترونیکی با اندازه 64 و 96 بیت از انواع پرمصرف به شمار می­آیند. کدهای الکترونیکی با اندازه 128 بیت و 256 بیت هم شروع به کار کرده­اند اما ذکر این نکته لازم است که تعداد 96 بیت برای شناسایی تعداد بی­نهایت زیاد (حدود تریلیون) کالا در زنجیره تولید کاملا کافی است.

ساختار کد الکترونیکی محصول توسط سازمان جهانی EPC [7] در قالب 4 جزء زیر تهیه و طراحی شده است (شکل 1 این ساختار را  نشان می‌دهد) :

  • سرآیند که نسخه EPC به کار رفته را مشخص می­کند.
  • شماره­ای که مشخص کننده نام شرکت است.
  • کلاس شیء که مشخص کننده کلاس شیء برچسب خورده است.
  • شماره سریال که شماره نمونه­ای از شیء برچسب خورده است و به نام شیء اشاره می­کند.

 

شکل1. نمونه­ای از یک کد الکترونیکی 96 بیتی

 

 

4. اجزای عمده EPCglobal در نگاه کلی به شبکه جهانی کد الکترونیکی محصول

 

به منظور استفاده از RFID در کلیه بخش­های زنجیره تولید، باید نکات مختلفی را مدنظر قرار داد. یکی از این موارد ایجاد یک راه استاندارد برای شناسایی منحصر به فرد اشیاء و کالاها در طول زنجیره تولید است. راه حل رفع این مشکل استفاده از کدهای الکترونیکی برای کالاهاست. کدهای الکترونیکی محصول[8] نسل جدیدی از کدهای جهانی محصولات ( کدهایی که در بارکدها مورد استفاده قرار می­گرفتند) هستند. به استثنای این که کدهای الکترونیکی محصول دارای قابلیت شناسایی در جزئی­ترین سطح [9]هستند.

 

شکل2. ارتباط اجزای مختلف در شبکه جهانی EPC

 

کدهای EPC کدهای شناسایی منحصر به فردی هستند که با استفاده از آن­ها می­توان به شناسایی کارخانه تولید کننده، کلاس کالا و شماره سریال کالا پرداخت. بسته به نوع برچسب­های مورد استفاده، کدهای EPC معمولا قادر به شناسایی بیش از 200 میلیون کارخانه تولیدی مختلف و 10 میلیون کالای متفاوت هستند. هر شناسه می­تواند شامل بیش از 60  بیلیون کالای مشخص باشد که به معنای حجم آدرس­دهی وسیع در این نوع کد است.

 مورد بعدی، یافتن راهی استاندارد به منظور اشتراک داده­ها و بازیابی سریع آن­ها برای شناسایی اشیاء است. شبکه جهانی EPC راه­حل استانداردی برای انتشار اطلاعات در میان شرکاء تجاری محسوب می­شود. شبکه جهانی EPC با استفاده از زیرساختارهای اینترنتی موجود، ارائه دهنده  مجموعه­ای از خدمات ارزان و استاندارد برای بازیابی داده­های مرتبط با EPC است.

از دیدگاه کلی شبکه جهانی EPC دارای سه جزء زیر است که در شکل 2  نحوه ارتباط آن­ها با یکدیگر را می­توان دید [1]:

  • سرویس نامگذاری اشیاء[10]
  • سرویس اطلاعات کد الکترونیکی محصول[11]
  • سرویس یابش کد الکترونیکی محصول[12]

 

 

هر یک از این اجزاء نقش مهمی را در بازیابی و اشتراک ایمن اطلاعات بلادرنگ و لحظه­ای بازی می­کنند. ONS، یک دایرکتوری معتبر از منابع در دسترس و شامل اطلاعاتی از EPC در زنجیره تولید است. EPCIS ها هم منابع مطمئنی برای ذخیره اطلاعات مربوط به کالاها در زنجیره تولید هستند. EPCDS در اصل یک سرویس ثبت زنجیره حفاظت است. برای هر کارخانه EPCDS، شامل همه EPCIS‌هایی است که دارای اطلاعاتی از محصولات یک کارخانه خاص هستند. اگر چه هر سه جزء مذکور در این روند مورد نیاز هستند اما EPCDS مهمترین جزء موجود این فرایند به شمار می­آید.

شبکه جهانی EPC  قادر به ارائه راه­حل برای کاربردهایی است که تا پیش از این انجام آن­ها ممکن نبوده است. اما با ظهور و تشکیل شبکه جهانی EPC بسیاری از مشکلات موجود قابل حل بوده و فرایندهای کاری در صنایع مختلف با ایمنی بیشتری انجام خواهند شد.

 

 

5. استفاده از شبکه جهانی کد الکترونیکی محصول در فرایندهای زنجیره تولید

 

در زیر به توضیح فواید شبکه جهانی کد الکترونیکی محصول در فرایندهای زنجیره تولید پرداخته می­شود [1]:

  • حمل و دریافت کالا

یکی از چالش­های موجود در زنجیره­های تولید فعلی، حفظ دقت لازم در دریافت و ارسال محموله­ها از طریق بخش­های مختلف فرایند توزیع است. در اغلب موارد محموله­های دریافت شده در مقدارکالا و نوع کالا با سفارش انجام شده تطابق ندارند. از این­رو نیاز به بررسی واطمینان از دقت حمل کالاها روز به روز تشدید شده و دیگر بارکد جوابگوی نیازمندی­های موجود نخواهد بود. از معضلات فرایندهای فعلی صرف زمان طولانی برای بررسی موجودی کالاها و یافتن کالاهای گم­شده و یا تهیه لیست موجودی بدون دقت لازم است.

شبکه جهانی EPC راه حل مفیدی را برای تبدیل فرایندها از حالت دستی به حالت خودکار و ساده­سازی فرایندها ارائه می­دهد. همان‌طور که قبلا گفته شد، EPC ها شناسه­های منحصر به فردی هستند که اشیاء را درجزئی­ترین سطح شناسایی می­کنند. به عنوان مثال هرکدام از کارتون­های موجود در یک پالت می­توانند دارای شناسه جداگانه­ای باشند که هنگام عبور پالت از درب ورودی و یاخروجی، اطلاعات مربوط به مقدار و نوع درست محصولات به همه بخش­ها به طور خودکار ارسال شود.

  • سرقت محصولات

آمار و ارقام در مطالعات خارج از ایران نشان داده است که بیش­ترین سرقت محصول در بخش میانی زنجیره تولید (بین کارخانه و خرده­فروشی ) اتفاق می­افتد. در فرایندهای فعلی، مشخص کردن محل تقریبی هر محصول در زنجیره تولید، شناسایی و جلوگیری از سرقت آن، بدون یک فرایند زمان­بر امکان­پذیر نیست.

به علت این­که شبکه جهانی EPC، دریافت و ارسال کالاها را در هر نقطه تحت کنترل دارد، امکان مشاهده فرایند توزیع به طور کامل با استفاده از ثبت یک رکورد از زنجیره حفاظت هر کالا فراهم می­شود. اگر چه فرایند ارائه شده توسط EPCglobal مانعی برای جلوگیری از سرقت کالا ایجاد نمی­کند اما با شناسایی بخش­هایی که امکان سرقت در آن­ها بیش­تر است، باعث می­شود که در آینده مراقبت بیش­تری از آن­ها به عمل آید.

  • جعل و تقلب

جعل محصولات و تولید کالاهای تقلبی یکی از بزرگ­ترین مشکلات جهانی زنجیره تولید است. به عنوان مثال در صنایع دارویی، تولید داروهای تقلبی به عنوان یکی از مسائل جدی و ویژه مطرح شده است، تا جایی که در برخی از کشورها گروهی برای مبازره با داروهای تقلبی تشکیل شده است. امروزه تأیید اعتبارداده­ها به عنوان یک بخش پیشرفته در زنجیره­های تولید مطرح شده است.

شبکه جهانی EPC می­تواند از طریق ایجاد فرایندهای خودکار در زنجیره تولید، از کارخانه تا داروخانه، به حمل ایمن داروها کمک نماید. برای انجام این کار از ثبت تاریخچه الکترونیکی برای کالاها استفاده می­کند. این تاریخچه می­تواند برای تأیید اعتبار حمل کالاها به کار رود. تاریخچه مورد نظر می­تواند ذخیره شود و در اختیار کلیه بخش­ها ی توزیع به منظور جلوگیری از ورود داروهای تقلبی به زنجیره تولید قرار گیرد.

  • بررسی مجدد کالاها

این بخش یکی از گران­ترین بخش­ها از نظر ازدستدادن کالاهای سالم به حساب می­آید. به علت این که در بررسی مجدد کالاها نمی‌توان فقط کالاهای معیوب را شناسایی کرد، در برخی موارد، کالاهای سالم و بی­عیب هم به نادرستی از زنجیره خارج می­شوند. همچنین فرایند بررسی مجدد کالاها در جریان تولید و عرضه سایر محصولات در زنجیره تولید ایجاد وقفه می­کند.

شبکه جهانی EPC با شناسایی دقیق و تک به تک کالاها، به کارخانجات این امکان را می­دهد که بتوانند سریعا مکان واقعی کالاهایی راکه بررسی مجدد شده­اند، در کانال توزیع شناسایی کنند. همچنین بخش­های مختلف زنجیره تولید می­توانند به صورت متناوب و در هر لحظه بررسی کنند که آیا لزومی به بررسی مجدد کالایی خاص و اعمال تغییرات به EPC آن هست و یا نه.

 

 

6. نگاه موشکافانه به شبکه جهانی کدهای الکترونیکی محصول و اجزای آن

 

6.1. کلاس­های برچسب­های EPC

 

EPCglobal چهار کلاس عمده زیر را برای برچسب­های RFID/EPC به منظور استفاده از قابلیت­های مختلف RFID/EPC معرفی کرده است [5]:

  • کلاس 0 / کلاس 1
  • کلاس 2
  • کلاس 3
  • کلاس 4

 

 

6.1.1. کلاس0/کلاس1

 

این دونوع برچسب از برچسب­های غیرفعالی هستند که 64 یا 96 بیت از داده­های EPC را ذخیره می­کنند. داده­های یک برچسب کلاس 0 شامل شماره سریال منحصر به فردی است که توسط کارخانه در حین تولید برچسب و قبل از تحویل به مشتری بر روی آن قرار داده شده است. کلاس +0 و کلاس 1 امکان نوشتن اطلاعات توسط کاربر را فراهم می­کنند. برچسب­های کلاس 0 برای کار در فرکانس UHF (900 MHz) طراحی شده­اند، در حالی که برچسب­های کلاس 1 در فرکانس­های UHF (860/930 MHz) و HF (13.56 MHz) عمل می­کنند. همه انواع این برچسب­ها از تکنولوژی انتشار برگشتی [13] و دریافت انرژی از رمزخوان استفاده می­کنند. این انواع ارزان­ترین نوع برچسب در دسترس هستند.

یک برچسب UHF نسل دوم، به عنوان نسل جدیدی از برچسب­های EPC، با قابلیت یکبار نوشتن بر روی آن مطرح شده است و جایگزینی مناسب برای برچسب­های کلاس 0 و 1 به شمار می­آید. این نوع برچسب برای فرکانس UHF (MHz  860/930) طراحی شده و شامل یک کد 128 بیت قابل خواندن و نوشتن است. از این 128 بیت، 96 بیت برای کد EPC  و 32 بیت برای تصحیح خطای داده­ها و فرمان کشتن [14]به کار می­رود.

 

 

6.1.2. کلاس 2

 

این نوع برچسب­ها از انواع غیرفعال با قابلیت خواندن و نوشتن بوده و می­توانند به همراه EPC، داده­های کاربر را نیز ذخیره نمایند. حداقل گنجایش داده­های کاربری برای یک برچسب از این نوع حدود 224 بیت است. این برچسب نیز از تکنولوژی انتشار برگشتی برای ارتباط با رمزخوان استفاده کرده و انرژی لازم جهت انجام کار را از رمزخوان دریافت می­نماید. این برچسب­­ها ارزان­ترین نوع  برچسب پس از برچسب­های کلاس 0 و 1 هستند.

 

 

6.1.3. کلاس 3

 

این برچسب­ها از نوع فعال با قابلیت خواندن و نوشتن بوده و دارای فضای وسیعی برای ذخیره داده­های کاربری هستند. یک برچسب از کلاس 3 می­تواند به پردازش اطلاعات و دریافت ورودی/خروجی بپردازد. این نوع برچسب نیز از تکنولوژی انتشار برگشتی برای ارتباط با رمزخوان استفاده می­کند. بعد از برچسب­های کلاس 2 این برچسب­ها از ارزان­ترین نوع برچسب­ها هستند.

 

 

6.1.4. کلاس 4

 

این برچسب­ها از نوع فعال با قابلیت خواندن و نوشتن بوده و از حجم بسیار بالای حافظه برای ذخیره داده­های کاربری برخوردار هستند. این نوع هم قادر به پردازش اطلاعات و دریافت ورودی/خروجی است. این برچسب برخلاف انواع قبلی از تکنولوژی انتقال دهنده[15] برای ارتباط با رمزخوان استفاده کرده وانرژی موردنیازش را توسط باتری تأمین می­کند. حداقل بردخوانایی در این حالیت حدود90 متر است و این نوع برچسب­ها از گرانترین نوع برچسب به شمار می­آیند.

 

 

6.2. سخت­افزار جمع­آوری داده­ها

 

در حال حاضر EPCGlobal ویژگی­هایی را برای برچسب­ها و پروتکل­های رابط[16] تعیین کرده است. این ویژگی­ها براساس این است که کدام رمزخوان­ها و کدام برچسب­ها با توجه به این که توسط تولیدکنندگان مختلف فراهم شده­اند، با هم سازگاری دارند. به عنوان مثال یک برچسب EPC کلاس 1 از یک تولیدکننده می­تواند توسط یک رمزخوان EPC کلاس 1 از تولیدکننده دیگر خوانده شود. این ماهیت سازگار EPC، انعطاف­پذیری زیادی را برای استفاده از آن ایجاد کرده و تولیدکنندگان مختلف را برای تولید محصولات با هزینه کمتر به رقابت واداشته است.

 

 

6.3. سرویس­های یابش[17] کد الکترونیکی محصول

 

مجموعه سرویس­های یابش کد الکترونیکی محصول به عنوان واسطی برای دسترسی به داده­های EPC به شمار می­­آید. به عنوان مثال سرویس نامگذاری اشیاء[18] یکی از اجزای این سرویس­هاست که در بخش بعدی توضیح داده می­شود.

 

 

6.4. سرویس نامگذاری اشیاء

 

ONS، یک سرویس عمومی است که می­تواند برای یافتن سرورهای EPC (جایی که داده­های مربوط به محصولات می­توانند استخراج شوند) استفاده شود. این سرویس یک نگاشت بین کدهای الکترونیکی و مجموعه­­ای از نمونه­های EPCIS که شامل اطلاعات مربوط به یک EPC خاص هستند، برقرار می­کند. (از این جهت ONS شباهت زیادی با DNS دارد، با این تفاوت که سرویس DNS برای یافتن میزبان­[19]های مرتبط با یک آدرس اینترنتی ویژه به کار می­رود). سرویس ONS باید در فاصله کوتاهی از زمان وظیفه خود را به انجام برساند، به طوری که باید بتواند باسرعت تعداد بسیار زیادی از درخواست­ها را پاسخ دهد. به طور خلاصه، ONS یک سرویس برای جستجوی ایمن و سریع پایگاه داده به شمار می­آید.

 

 

6.5. میان­افزار EPCglobal

 

یک برچسب در طول زنجیره تولید در نقاط مختلف می­تواند چندین بار توسط یک و یا چندین رمزخوان خوانده شود. هر بار خوانده شدن توسط رمزخوان منجر به تولید مقادیر بسیار زیادی داده ­می­شود که شبکه را نیز درگیر خواهد کرد. بخشی از این داده­ها می­توانند به علت خوانده شدن­های زاید و یا برای ترکیب با اطلاعات دیگر فشرده­سازی شوند و حجمشان کاهش یابد.

برای مدیریت کارا و بلادرنگ داده­ها لازم است که این داده­ها ذخیره شده، فیلتر شوند و سپس مورد پردازش قرار گیرند. این کارها از وظایف میان­افزار است. علاوه بر این میان­افزار مسئول جابجایی اطلاعات وابسته به هم در شبکه و ارسال اطلاعات به EPCIS و یا سایر پایانه­های[20] اطلاعاتی دیگر است. بااستفاده از میان­افزار حجم داده­ها کاهش یافته و اطلاعات به صورت انتخابی در شبکه جابجا می­شوند. با استفاده از این روش کاربرد داده­ها ساده و بهینه می­شود.

 

 

6.6. سرویس اطلاعات کد الکترونیکی محصول

 

این سرویس­ها به صورت دروازه­هایی هستند که به وسیله سرورهای مطمئن میزبانی شده و شامل اطلاعاتی درباره اشیاء با شماره­های EPC در شبکه جهانی EPC هستند. یک EPCIS، داده EPC را با وقایع و اطلاعات business مرتبط می­سازد. این عمل بیشتر به منظور خودکارسازی مجموعه وظایف مرتبط با وقایع استفاده می­شود. نمونه­های مختلف EPCIS  می­توانند اطلاعاتی درباره یک شماره EPC واحد ذخیره نمایند. بنابراین اطلاعات مربوط به یک EPC بینEPCIS های مختلف توزیع می­شود. برای بازیابی اطلاعات لازم است که اطلاعات از یک EPCIS استخراج شده و یا اطلاعات مربوط به چندین EPCIS با هم ترکیب شوند.

به طور کلی از جهات بسیاری می­توان شبکه جهانی کد الکترونیکی محصول را به شبکه جهانی وب شبیه دانست که در جدول شماره 3  به طور خلاصه به بیان این شباهت­ها پرداخته شده است [6].

 

 

6.7. زبان نشانه­گذاری فیزیکی[21]

 

این زبان یک طرح XML قابل تغییر برای نمایش اطلاعات محصول ارائه می­دهد. در حال حاضر این زبان دارای دو جزء زیر است:

  1. هسته PML: اجزاء هسته، از این طرح قابل تغییر برای ارتباط با هم استفاده می­کنند.
  2. PML بسط یافته: سازمان جهانی EPC از این طرح قابل تغییر برای نمایش خصوصیات فیزیکی محصولات استفاده می­کند.

به عنوان مثالی از این طرح XML می­توان به تاریخ انقضاء محصول، اطلاعات سازمان تولیدکننده، تاریخ تولید و از این قبیل اشاره کرد که این عناوین به عنوان خصوصیات محصول در طرح XML آن ثبت می­شود.

 

شبکه جهانی کد الکترونیکی محصول

شبکه جهانی وب

ONS

یک دایرکتوری مرکزی از کارخانجاتی است که در EPCglobal ثبت شده­اند و درخواست­ها برای دریافت اطلاعات محصولات را کنترل می­کند.

DNS

یک سیستم مرکزی است که در خواست­های رسیده برای دریافت آدرس وب سایت­ها و یا پست­های الکترونیکی را کنترل می­کند.

EPCIS

مکانی (منبعی) که اطلاعات محصولات در آن ذخیره می­شود.

Websites

مکانی (منبعی) که اطلاعات مربوط به موضوع خاصی در آن ذخیره می­شود.

EPCDS

ابزاری برای یافتن اطلاعات کد الکترونیکی محصول

Search engines

ابزاری برای یافتن وب سایت­ها

EPCSS[22]

ابزاری برای تضمین دسترسی مجاز بر اساس روش­های تأیید اعتبار

SSL

استاندارد امنیتی برای وب سایت­ها

شکل3. جدول مربوط به مقایسه شبکه جهانی کد الکترونیکی محصول و شبکه جهانی وب

 

 

7. نمای کلی از نحوه عملکرد و ارتباط اجزاء مختلف در شبکه جهانی کدهای الکترونیکی

 

ابتدا داده­های EPC به وسیله رمزخوان از روی برچسب­ها خوانده می­شوند. سپس این داده­ها از طریق یک شبکه معمولی ویا بی­سیم به میان­افزار ارسال می­شوند تا به درستی مدیریت شوند. پس از آن سرویس یابش، مکان EPCIS های مرتبط با EPC مورد نظر را در اختیار میان­افزار قرار می­دهد. میان­افزار اطلاعات مربوط به مکان و وقایع مرتبط با EPC را به داده­های پردازش شده اضافه کرده و آن را به EPCIS  مربوطه برای ذخیره و انجام عمل مناسب تحویل می­دهد. در شکل 4 نمای کلی از نحوه ارتباط اجزاء مختلف دیده می­شود.

 

شکل4. نمایی از نحوه عملکرد اجزاء مختلف در شبکه جهانی کد الکترونیکی محصول

 

 

8. نحوه عملکرد شبکه جهانی EPC

 

برای این که این شبکه قادر به بازیابی و به روز کردن اطلاعات کالاها باشد لازم است که قبل ازانجام هر کاری برچسب­هایی که حاوی کد EPC هستند بر روی کالاها نصب شوند. هنگامی که این برچسب­ها تولید می­شوند، کد EPC آن­ها توسط ONS ثبت می­شود و همراه برچسب باقی می­ماند. سپس اطلاعات مربوط به هر محصول و یا کالا در EPCIS کارخانه نیز ذخیره می­شود. پس از آن داده موجود به EPCDS  فرستاده می­شود. هنگامی که محصول از کارخانه خارج شد، مکانی که ارسال از آن­جا صورت گرفته و نقطه حرکت کالا محسوب می­شود به صورت اتوماتیک از طریق EPCIS ثبت می­شود.

در حالت برعکس نیز، هنگامی که محصول به نقطه بعدی زنجیره تولید می­رسد به طور خودکار خوانده شده و مکانی که محصول به آن­جا رسیده توسط EPCIS توزیع کننده ثبت می­شود. این اطلاعات بار دیگر توسط EPCDS ذخیره می­شوند. این فرایندها در شکل­های 5 و 6 نشان داده شده­اند [1و5 و6].

به عنوان بخشی از فرایندها، ممکن است یک مغازه­دار بخواهد اطلاعاتی درباره کالای دریافت شده بدست بیاورد. برای انجام این کار ابتدا درخواست مورد نظر به ONS ارسال می­شود تا مکان EPCIS کارخانه مشخص شود. ریشه ONS محل ONS کارخانه را که مکان EPCIS در آن ثبت شده است پیدا می­کند. این فرایند ارسال و دریافت پیغام از دید بخش­های مختلف زنجیره تولید و کاربر کاملا پنهان است و آنها تنها در عرض چندثانیه اطلاعات درخواستی­شان را دریافت می­کنند بدون اینکه از نحوه عملکرد EPCglobal باخبر باشند. پس از یافتن EPCIS کارخانه، کاربر می­تواند اطلاعات مورد نیازش را از این طریق دریافت نماید.

 

شکل5. مراحل ثبت اطلاعات کالادر کارخانه

 

شکل6. ارسال کالا به مرکز توزیع و ثبت اطلاعات کالادر مرکز توزیع

 

 

 

9. فواید شبکه جهانی EPC در کنار استفاده از فناوری RFID

 

این شبکه در شناسایی محصولات در سه زمینه زیر مؤثر واقع شده است:

  • ایجاد یک شناسه منحصر به فرد برای اشیاء در حال حرکت در زنجیره تولید عمومی. این خصوصیت به نحوی بین اطلاعات مبتنی بر اشیاء ارتباط برقرار می­سازد.
  • عدم نیاز به خط مستقیم دید برای خواندن شناسه­های اشیاء. یک رمزخوان EPC، سریعا همه برچسب­های EPC را که در میدان فرکانس رادیویی قرار دارند بدون نیاز به قرارگرفتن برچسب­ها در جهت خاصی شناسایی می­کند.
  • فراهم نمودن شبکه­ای از اطلاعات که مشاهده جابجایی لحظه­ای داده­­های مربوط به اشیاء را برای کاربران مجاز و معتبر امکان‌پذیر می­سازد.

 

 

10. نتیجه­گیری

 

مسلما وجود یک قالب استاندارد در هر فناوری به منظور تعریف ویژگی­هایی برای قطعات سخت­افزاری و نرم­افزاری آن از اهمیت ویژه­ای برخوردار بوده و RFID نیز از این امر مستثنی نخواهد بود. استاندارد EPCglobal کمک می­کند تا بین برچسب­ها و رمزخوان­های تولیدشده توسط تولیدکنندگان مختلف سازگاری لازم به منظور واکنش متقابل فراهم شود. علاوه بر این شبکه جهانی کد الکترونیکی محصول قادر به بازیابی و به روز کردن اطلاعات موجود در چرخه تولید از طریق کد الکترونیکی محصول به عنوان یک شناسه منحصر به فرد در کل زنجیره تولید خواهد بود. استفاده از یک شبکه مبتنی بر IP، کاراترین روش در به اشتراک گذاشتن داده­ها بین بخش­های مختلف در زنجیره تولید است. با استفاده از این شبکه می­توان اطلاعات مربوط به یک محصول را از طریق اینترنت دریافت کرده و وضعیت محصول را از زمان ارسال از طرف تولید کننده تا دریافت از طرف مشتری کنترل کرد. اما باید توجه داشت که استفاده از شبکه اعمال روش­هایی را برای انتقال ایمن و مطمئن اطلاعات می­­طلبد [2].

در حال حاضر سازمان جهانی کد الکترونیکی در حال توسعه استانداردهایی به هدف سازگاری هر چه بیشتر اجزاء فناوری و تسهیل نمودن پیاده­سازی پروژه­های مبتنی بر RFID است. این سازمان قصد دارد که فواید و منافعی را که شبکه جهانی کد الکترونیکی در زنجیره­های تولید معمولی ایجاد کرده است به زنجیره عمومی تولید در کل جهان انتقال دهد.

 

 

11. فهرست مراجع

 

[1]. VeriSign Organization, "The EPCglobal Network: Enhancing The Supply Chain", VeriSign White Paper, 2005, pp. 3-7

[2]. VeriSign Organization, "Securing RFID Data for the Supply Chain", VeriSign White Paper, 2005, pp. 1-2

[3]. Sanjay Sarma, "A History of EPC", Garfinkelbook, 2005, pp. 37-42

[4]. EPCglobal Inc., "The EPCglobal Network, Overview of Design, Benefits  Security", EPCglobal Inc., 2005, pp. 4-5

[5]. Sandip Lahiri, "Source Book", Prentice Hall PTR, 2005, chapter 10, part 4

[6]. BitKom, "RFID White Paper, Technology, Systems and Applications", German Association for Information Technology & Telecommunication and New Media e.v., 2005, pp. 13-17

[1] Radio Frequency Identification (RFID)

[2] Electronic Product Code (EPC)

[3] Advanced Sensory Systems

[4] Distributed Intelligent Systems (DIS)

[5] Auto-ID Center

[6] Uniform Code Council

[7] EPC Global Specification

[8] Electronic Product Code (EPC)

[9] Item-Level

[10] Object Naming Service (ONS)

[11] EPC Information Service (EPCIS)

[12] EPC Discovery Service (EPCDS)

[13] Back Scatter  : در این نحوه ارتباط، ابتدا رمزخوان یک سیگنال AC را به همراه پالس ساعت برای برچسب ارسال می­کند، برچسب هم سیگنال AC را به DC تبدیل کرده و انرژی لازم برای ریزتراشه خود را فراهم می­کند و پالس ساعت را هم از آن استخراج می­نماید. سپس برچسب داده‌های خود را رمزگذاری کرده و در سیگنالی برای رمزخوان ارسال می­کند. رمزخوان هم سیگنال دریافتی را به منظور استخراج داده­ها رمزگشایی می‌کند.

[14] Kill Command

[15] Transmitter  : در این حالت برچسب در فواصل زمانی معین شماره شناسه خود را به اطراف منتشر می­کند تا از وجود رمزخوان مطلع شود. در این روش همیشه اول برچسب شروع به برقراری ارتباط می­کند.

[16] Interface Protocol

[17] Discovery Services

[18] Object Naming Service (ONS)

[19] Host

[20] End Systems

[21] Physical Mark Up Language (PML)

[22] EPC Security Services

محمد روهینا پنج‌شنبه 3 مرداد 1387 ساعت 08:36
نظرات 0 + ارسال نظر
برای نمایش آواتار خود در این وبلاگ در سایت Gravatar.com ثبت نام کنید. (راهنما)
ایمیل شما بعد از ثبت نمایش داده نخواهد شد