فناوریهای شناسایی و ردیابی
بارکد ، RFID ، شناسایی با امواج رادیویی ، ردیابی ، ردگیری، ردیابی ماهواره ای ، GPS ، بینایی ماشین ، بیومتریک ، کارت هوشمند، سنسورفناوریهای شناسایی و ردیابی
بارکد ، RFID ، شناسایی با امواج رادیویی ، ردیابی ، ردگیری، ردیابی ماهواره ای ، GPS ، بینایی ماشین ، بیومتریک ، کارت هوشمند، سنسورRFID با دُ‌زبالا!
ترجمه : محمد ناصح
ماهنامه شبکه - مهر ۱۳۸۶ شماره 80
اشاره :
دنیایی را تصور کنید که در آن هر یک از اقلام تولیدی، همراه یک تراشه RFID ارائه می‌شود و این تراشه، اطلاعاتی را درباره محصول مربوطه ذخیره می‌کند. با جابه‌جایی یک محصول در زنجیره تأمین (برای مثال در صنایع داروسازی، هوافضا، دامپروری یا حتی تشخیص هویت انسان‌ها) اطلاعات مختلفی جمع‌آوری و در نقاط متفاوتی از سیستم‌های ترکیبی ذخیره می‌شود و سپس در دسترس قرار می‌گیرند.
منبع: ای ویک - هجدهم ژوئن نگاهی به پروژه مشترکMIT وSAP به منظور استفاده ازRFID
برای پیگیری مواد دارویی و شبیه‌سازی زنجیره تأمین
دنیایی را تصور کنید که در آن هر یک از اقلام تولیدی، همراه یک تراشه RFID ارائه می‌شود و این تراشه، اطلاعاتی را درباره محصول مربوطه ذخیره می‌کند. با جابه‌جایی یک محصول در زنجیره تأمین (برای مثال در صنایع داروسازی، هوافضا، دامپروری یا حتی تشخیص هویت انسان‌ها) اطلاعات مختلفی جمع‌آوری و در نقاط متفاوتی از سیستم‌های ترکیبی ذخیره می‌شود و سپس در دسترس قرار می‌گیرند.
هدف نهایی از این اقدام، کسب اطلاع دقیق از موقعیت همه اقلام (یا هر یک از آن‌ها) در زمان خواسته شده است. چالش اصلی، تعیین نحوه پیاده‌سازی این طرح است: در صورتی که تمام مؤسسات سطوح بالا و پایین زنجیره تأمین با همکاری یکدیگر، در بین همکاران تجاری خود به مبادله و انتشار اطلاعات اقدام کنند، شبکه ارتباطی حاصله، چگونه خواهد بود؟
مؤسسه SAP و انستیتو فناوری ماساچوست (MIT) در یک پروژه مشترک اقدام به بررسی توانایی ساختار شبکه مذکور در نگهداری از برچسب‌های شناسایی کرده‌اند. این برچسب‌های شناسایی از نوع امواج رادیویی هستند و به طور مشترک توسط مؤسسات سطوح بالا و پایین زنجیره تأمین، به منظور ردگیری محصولات از زمان تولید تا رسیدن به دست مصرف‌کننده به کار می‌روند.
مؤسسه EPCglobal، که پایگاه اصلی استانداردسازی RFID محسوب می‌شود، در راستای شماره‌گذاری محصولات موجود در سراسر دنیا، در حال ایجاد یک شناسه الکترونیکی محصول یا Electronic Product Code) EPC) است. این مؤسسه برای تبادل اطلاعات RFID استانداردهایی را ایجاد نموده و یک ساختار شبکه موسوم به EPC Network را برای فراهم ساختن امکان ایجاد پیوند بین تمام اشیا از طریق اینترنت پیشنهاد کرده است.
در همین زمان، سایر گروه‌ها (برای نمونه، مؤسسات آموزشی و شرکتهای نرم‌افزاری) ساختارهای دیگری را برای شبکه ارتباطی پیشنهاد کرده‌اند که توانایی تطبیق تبادل داده‌های RFID را در سراسر دنیا دارند.
با این حال، پیش از توافق درباره استفاده از یک ساختار شبکه، باید به چند سؤال اساسی پاسخ داده شود: میزان ترافیک اطلاعات ایجادشده در شبکه‌ای که هریک از اعضای آن داده‌هایی را ارسال می‌کنند، چقدر است؟ چه نوع ساختاری قادر است افزایش حجم چنین شبکه‌ای را پشتیبانی کند؟ برای ارزیابی صحت درخواست‌ها از چه نوع سیستم امنیتی استفاده می‌شود؟ برای اداره این حجم از اطلاعات، چه منابعی مورد نیاز است؟
موارد فوق، تنها برخی از سؤالاتی هستند که توسط لابراتوارهای Auto-ID (جایگزین مؤسسه Auto-ID Center که در سال 2003 به دو بخش Auto-ID Labs و EPCglobal تجزیه شد) در MIT و لابراتوارهای SAP، در پروژه‌ای مشترک موسوم به Utilizing Distributed EPC Data with Enterprise Applications پاسخ داده شد.
این پروژه هنوز در مراحل اولیه کار است و به منظور شبیه‌سازی یک زنجیره تأمین، شامل تولیدکنندگان، توزیع‌کنندگان، عمدهفروشان و خرده‌فروشان، نحوه نقل و انتقالات روزمره کالاها در بین این عوامل، مورد بررسی قرار می‌گیرد.
هدف این پروژه، تعیین توانایی ساختارهای مطرح شده برای اداره ترافیک مورد پیش‌بینی در شبکه و احتمالاً تغییر استانداردها بر اساس نتیجه حاصل از این بررسی است.
جان ویلیامز، یکی از متخصصان شبیه‌سازی و مدل‌سازی داده‌های با حجم زیاد، سرپرست تیم تحقیقاتی پروژه EPC Data در MIT است. او به سفارش یکی از مؤسسات دولتی، شبکه‌های مختلفی همچون اینترنت، شبکه‌های تلفن و سیستم‌های آب‌رسانی را در شرایطی که ارتباط بین عناصر شبکه به گونه‌ای قطع شده، شبیه‌سازی کرده است. ویلیامز ایده‌های صریحی را درباره نحوه استفاده از داده‌های RFID برای تسهیل ارتباطات در بین شرکت‌ها و همچنین مشکلات مربوط به این کار مطرح کرده است.
ویلیامز به عنوان سرپرست لابراتوارهای Auto-ID و مدیر سرمایه‌گذاری پروژه در کمبریج ماساچوست، می‌گوید: «ایده اصلی این پروژه، کسب اطلاع از موقعیت هر شیء در زمان دلخواه است. یکی از مسائل (و چالش اصلی) کار این است که در طول یک سال یک تریلیون محصول متفاوت تولید می‌شود و ما همواره باید هزاران میلیارد محصول را ردگیری کنیم، اما تاکنون سیستمی که قادر به اداره این حجم اطلاعات باشد، ایجاد نکرده‌ایم. در حال حاضر، بزرگ‌ترین شبکه‌های موجود، شبکه اینترنت و تلفن هستند، اما این نوع شبکه‌ها (شبکه‌هایی با قابلیت استفاده ازRFID) بسیار بزرگ‌تر از شبکه‌های مذکور خواهند بود. یکی از مسائلی که ذهن مرا مشغول کرده، نحوه ایجاد این سیستم به گونه‌ای است که بتوان وارد آن شد و درباره شیء مورد نظر پرس‌وجو کرد. هنگام پیاده‌سازی چنین ساختاری با چندین مشکل مواجهیم؛ تمام اجزای این سیستم باید ایمن و مقیاس‌پذیر باشند.»
همزمانی رخدادها
ویلیامز و لابراتوارهای SAP به منظور تعیین حدود قابل‌قبول برای پروژه، کار خود را روی صنعت داروسازی ایالت متحده متمرکز کردند؛ زیرا اغلب تولیدکنندگان دارو در مرکز ایالت مستقرند و قوانین فدرال امکان ارسال سابقه دیجیتالی هر یک از داروهای تولید شده را برای خرده فروشان، عمدهفروشان و توزیع‌کنندگان فراهم می‌کند.
روزانه در حدود 5/1 میلیون دارو در زنجیره تأمین صنعت داروسازی جابه‌جا می‌شود. دلیل اصلی استفاده از سابقه دیجیتالی داروها، حفاظت از بیماران در مقابل داروهای تقلبی است. این کار به واسطه ردگیری داروها از زمان شروع فرآیند تولید تا رسیدن آن‌ها به دست مصرف‌کنندگان انجام می‌شود.
هم اکنون قوانین استفاده از سابقه دیجیتالی (epedigree) دارو در برخی از ایالات به تصویب رسیده است و آژانس نظارت بر دارو و مواد غذایی ایالات‌متحده نیز در حال انجام بررسی‌های لازم برای تهیه یک لایحه پیشنهادی در این زمینه است.
با وجودی که هیچ یک از ایالات و نیز دولت فدرال، به طور مشخص نامی از RFID به عنوان ابزار ردگیری به میان نیاورده‌اند، یکی از بزرگ‌ترین شرکتهای تولیدکننده دارو در جهان با نام Cardinal Health Systems در ساختار سه سطحی زنجیره تأمین خود، اقدام به استانداردسازی RFID در بخش توزیع داروی ایالت کالیفرنیا کرده است. این کار برای صنعت داروسازی نشانه‌ای از آن است که RFID می‌تواند یک فناوری مناسب و استاندارد برای ثبت سابقه دیجیتالی باشد.
پروژه استفاده از برنامه‌های توزیع شده EPC data |
تعریف پروژه: یک پروژه تحقیقاتی متمرکز، به منظور تشخیص ساختار مناسب برای مدیریت داده‌های حجیم توزیع شده که از اقلام برچسب‌گذاری شده توسط فناوری RFID دریافت می‌شوند. |
همزمانی رخدادها در صنعت داروسازی، منجر به ایجاد کاربرد عملی مناسبی برای پروژه مشترک EPC Data شد.
Krish رئیس بخش RFID ایجاد و مدیر زنجیره تأمین و راهکارها در لابراتوارهای SAP واقع در Palo Alto کالیفرنیا می‌گوید: «سابقه دیجیتالی مثال جالبی است؛ چراکه این کار عوامل بسیاری از زنجیره تأمین (شامل تولیدکنندگان، توزیع‌کنندگان و عمدهفروشان) را به طور همزمان تحت تأثیر قرارمی‌دهد. بر خلاف سایر موارد که مشکلات به بخشی از زنجیره تأمین نسبت داده می‌شوند، بروز مشکلات احتمالی در این مورد موجب نگرانی تمام عوامل زنجیره تأمین می‌شود. هدف نهایی پروژه، حل مشکلات بسیار بزرگ‌تر است، اما حل مشکل سابقه دیجیتالی بسیار سخت‌تر از آن است که تصور می‌شد.»
لابراتوارهای SAP علاوه بر پیشنهاد بهترین طرح‌های تمرینی برای کاربرد فناوری RFID در صنعت داروسازی، در حال نصب یک سیستم Enterprise Resource Planning) ERP) برای لابراتوارهای Auto-ID هستند. این نرم‌افزار که در مرکز MIT واقع در کمبریج اجرا می‌شود، وظیفه یکپارچه‌سازی داده‌های SAP و فرایندهای کسب و کار را بر عهده دارد. اطلاعات مربوط به مصرف‌کنندگان واقعی، در مراحل بعدی پروژه وارد سیستم می‌شوند.
پل هافمن، مدیر روابط خارجی لابراتوارهای SAP، می‌گوید: «اساساً سؤال ما این است که چگونه باید یک سیستم ERP را به مفهوم EPCglobal مربوط کنیم؟ باید اقلام "برچسب‌گذاری شده" بسیار زیادی را به حجم عظیمی از اطلاعات مرتبط کنیم. سؤال، این است که چگونه این اقلام را شناسایی می‌کنیم و به اطلاعات مربوطه دسترسی می‌یابیم؟ برای رسیدن به پاسخ صحیح، باید از کدام سیستم، پرس‌وجو کنیم؟ در حال حاضر، هیچ سیستمی وجود ندارد که پرس‌وجو از آن موجب نگرانی مؤسساتی بیش از یک شرکت شود.»
تیم‌های تحقیقاتی به منظور شبیه‌سازی شرایط موردنظر، از یک رویکرد دو وجهی بهره گرفتند؛ بدین معنی که از یک طرف سؤالاتی عینی را درباره خط‌مشی کاری SAP (شامل برنامه‌های مربوط به فناوری RFID و زنجیره تأمین) و از طرف دیگر سؤالاتی نظری را درباره جهان اینترنت‌محور یا به تعبیر لابراتوارهای Auto-ID، «اینترنت اشیا» برای این لابراتوارهای تحقیقاتی مطرح کردند.
سؤالات عینی، اصول خودکارسازی زنجیره تأمین را مورد بررسی قرار دادند و سؤالات نظری بیشتر جنبه فلسفی داشتند و با فرض عدم وجود شبکه‌های EPC محور در جریان کاری مطرح شدند (و اغلب به دنبال کشف بهترین شیوه ارتباط شرکت‌ها و شناسایی افراد در یک زنجیره تأمین مورد پشتیبانی توسط فناوری RFID بودند).
سیستم شبیه‌ساز مؤسسه Auto-ID قابلیت شبیه‌سازی صد هزار ساختمان و تأسسیات و همچنین ده میلیون جابه‌جایی در بین این تأسیسات در طول یک روز کاری دارد.
ویلیامز که وظیفه شبیه‌سازی و جابه‌جایی اشیا و محصولات و همچنین ارسال سفارش‌های خرید را در سطوح بالا و پایین زنجیره تأمین برعهده دارد، می‌گوید: «هر ساختمان در واقع یک ماشین تعیین وضعیت است که فرآیند چند رشته‌ای خود را اجرا می‌کند. هدف نهایی ما شبیه‌سازی زنجیره تأمین صنعت داروسازی است. ما بر این عقده‌ایم که با انجام این کار می‌توانیم اطلاعات لازم برای شبیه‌سازی سایر صنایع، همچون خودروسازی و هوافضا را جمع‌آوری کنیم.»
ویلیامز به منظور انجام شبیه‌سازی، مدلی از تأسیسات کلی را (که می‌تواند تأسیسات تولید، توزیع، عمده‌فروشی یا خرده‌فروشی باشد) ایجاد کرده و با انبوه‌سازی این مدل، تعداد صد هزار ساختمان و تأسیسات را شبیه‌سازی کرد. هر ساختمان دارای دو ورودی شامل سفارش‌های خرید و کالاها بود.
سفارش‌های خرید از طرف خرده فروش برای تولید کننده و کالاها از طرف تولیدکننده برای خرده فروش ارسال می‌شوند. توزیع کننده و عمده‌فروش نیز بسته به نوع فرآیند در در موقعیت‌های مختلف، نقش واسطه را بر عهده دارند. محیط شبیه‌سازی به منظور تعیین ظرفیت شبکه در زمان‌های مشخص، میزان سفارش‌های خرید و کالاهای در حال جابه‌جایی بین ساختمان‌ها را تغییر می‌دهد.
آژانس نظارت بر دارو و مواد غذایی به دنبال فناوریهای کمکی |
در ماه‌های گذشته، آژانس نظارت بر دارو و مواد غذایی (FDA)، در سه موقعیت مختلف موفق به کشف داروهای تقلبی شد که از طریق 24 سایت اینترنتی به فروش می‌رسیدند. بر اساس تحقیقات سازمان بهداشت جهانی، بیش از ده درصد تمام داروهایی که در سراسر دنیا به فروش می‌روند، تقلبی هستند. به نظر می‌رسد با گذشت زمان این مشکل شدیدتر خواهد شد. |
وی می‌گوید: «من می‌توانم تمام سفارش‌های خرید یک داروی خاص را از فروشگاه‌ها دریافت کنم (و پس از جمع‌بندی تمام سفارش‌ها) آن‌ها را در اختیار عمده‌فروش قرار دهم.» بدین ترتیب وی فرضاً می‌گوید: «من امروز پانصد بسته سفارش خرید برای این دارو داشتم. سپس می‌توانم این سفارش‌ها را به توزیع‌کننده ارسال کنم. بنابراین می‌توان گفت ما یک ماشین تعیین وضعیت در اختیار داریم. سیستم‌ها، وضعیت‌های مشخصی دارند که از پیش به بهترین حالت ممکن تعریف و بر اساس داده‌های ورودی (شامل سفارش یا خرید کالاها) دستخوش تغییر می‌شوند. ما در واقع این وضعیت‌ها را شبیه‌سازی می‌کنیم.»
لابراتوارهای SAP و Auto-ID در حال بررسی و تحقیق به منظور یافتن بهترین ساختارها برای برقراری ارتباطات بین اقلام برچسب‌گذاری‌شده و همچنین تأثیر نتایج این تحقیقات بر استراتژی تولید محصول شرکت‌ها و حتی صنعت RFID هستند.
هافمن می‌گوید: «ما اولین گروهی هستیم که نسبت به این فناوری جدید بصیرت کافی داریم و بهتر از هر کسی نحوه توسعه محصولات ابتکاری برای مشتریان خود را می‌دانیم. مشکلات و نیازهای بازار و همچنین انواع فناوریهای مورد نیاز برای یافتن راه‌حل بهتر را درک می‌کنیم. برخی از این فناوری‌ها باید خریداری شوند و برخی دیگر را باید توسعه دهیم.»
در همین زمان، SAP و MIT برای همکاری و تبادل داده‌ها در اینترنت به طور مشترک، یک «مفهوم اساسی» معرفی کردند که همراه فناوری RFID، اداره اطلاعات را عهده‌دار می‌شود.
ساختارهای متعارض
پروژه EPCglobal Data با استفاده از سابقه دیجیتالی، مدل‌هایی از ساختارهای مختلف را برای انواع شبکه‌های منفرد و توزیعشده شبیه‌سازی می‌کند. با وجود این، به غیر از صنعت داروسازی، چندین ساختار متعارض در حال اجرا هستند. یکی از این ساختارها که به طور مفصل مورد بررسی قرار گرفت، ساختار EPC Network نام دارد.
این ساختار با هدف اطمینان از تعمیم عملکرد برچسب‌های اطلاعات در زمان نقل و انتقال محصولات در سطوح مختلف زنجیره تأمین، ایجاد شده است. ساختار EPC Network شامل سه مؤلفه EPC Discovery Service (یک زنجیره حفاظتی دیجیتالی برای برچسب‌های EPC Information Services ،(EPC (مترجم برقرار‌کننده ارتباط بین پایگاه‌داده و برنامه‌ها) و Object Name Service (که وظیفه شناسایی موقعیت سرور میزبان اطلاعات موردنیاز یک برنامه را برعهده دارد) است.
ساختار EPC Network که توسط مؤسسه EPCglobal معرفی شد، اساساً یک مخزن اطلاعات است. به علاوه، یک مدل ترکیبی نیز وجود دارد که در آن تمام داده‌ها به صورت داده‌های محلی برای شرکتهای گوناگون فرض شده و برای یافتن اطلاعات موردنظر، از یک سیستم اکتشاف هوشمند بهره‌گیری می‌شود.
پس از موارد فوق، مدل‌های اسناد، مدل‌های تقاضا‌محور و مدل‌های ثبتی، از اهمیت بیشتری برخوردارند. بر اساس گفته یکی از مسئولان مؤسسه SAP: «این پروژه مشترک بین لابراتوارهای SAP و Auto-ID اولین تحلیل علمی است که در آن به دنبال ساختارهای مختلفی هستیم که مطرح شده و در صنعت و دنیای علم مورد استفاده قرار می‌گیرند.»
با توجه به این که پروژه مذکور پس از گذشت یک سال در مراحل ابتدایی کار است، لابراتوارهای SAP و Auto-ID تمایلی به انتشار نتایج اولیه تحقیقات مربوط به مدل ساختارها ندارند. با وجود این، توا لین (TOA LIN) یکی از محققان ارشد و مدیر پروژه EPCglobal در لابراتوارهای SAP می‌گوید که در مراحل اولیه کار، به یافته‌هایی رسیده‌ایم.
وی می‌گوید: «در برخی از ساختارها که توسط مؤسسه EPC یا خود شرکت‌ها مطرح شده‌اند، به فرضیاتی بر خوردیم که در ابتدا صحیح به نظر نمی‌آمدند. به عنوان مثال، وارد کردن تمام اطلاعات در مبدأ (فرضاً در یک کارخانه) کارآیی لازم را ندارد.» او همچنین معتقد است نتیجه پروژه، استراتژی تولید محصول مؤسسه SAP را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
یکی از تبعات اصلی مطالعات مذکور این است که به دلیل جدید بودن مفهوم کالاهای برچسب‌گذاری شده با فناوری RFID، کسی به مشکلات بزرگ‌تر فکر نکرده است. لین معتقد است اغلب فعالیت‌های دانشگاهی و صنعتی به لایه فیزیکی پروژه و فرآیند‌های مربوط به RFID مربوط هستند و به مدیریت ذاتی داده‌ها در RFID توجه اندکی شده است.
براساس گفته لین، بخشی از مشکل مدیریت داده‌ها در این امر نهفته است که با افزایش داده‌های تولید شده توسط برچسب‌های RFID، ممکن است این اطلاعات در هر سیستمی ذخیره شوند.
وی می‌گوید: «ما درباره هزاران و حتی میلیون‌ها سیستم (شامل سیستم‌های SAP و سیستم‌های Oracle) صحبت می‌کنیم که این اطلاعات را ذخیره کرده‌اند. ممکن است این داده‌ها بخشی از یک درخواست باشند. بنابراین با مشکلی مواجه هستیم که پیش از این با مشکلات مشابه آن سروکار نداشته‌ایم. ممکن است داده‌های مورد نظر در میلیون‌ها ابزار ذخیره‌سازی مستقر باشند. داده‌های RFID و EPC یک بخش از فرآیند خودکارسازی کسب‌وکار محسوب می‌شود.»
به گفته لین هیچ کس از توانایی ساختار امروزی شبکه‌ها در پشتیباتی از ذخیره این حجم از اطلاعات، آگاهی ندارد. با وجود این، گوگل عمل مشابهی را انجام داده است؛ این مؤسسه به منظور دسترسی سریع به اطلاعات با استفاده از درخواست‌ها، مفهوم استفاده از دستگاه‌های حافظه را به جای ذخیره داده‌ها در یک بانک اطلاعاتی، مطرح کرد.
ویلیامز در MIT از این رویکرد با روی باز استقبال کرده است و در حال تحقیق برای یافتن روش‌هایی به منظور توزیع قابلیت‌های ذخیره‌سازی داده‌های حجیم در بین سیستم‌ها و دسترسی بسیار سریع به اطلاعات است.
ویلیامز، همراه لابراتوارهای SAP، در حال توسعه سیستمی مشابه گوگل است که قابلیت افزایش حافظه داخلی را داشته باشد.
او می‌گوید: «چالش اصلی، برقراری جریان اطلاعات است. چگونه حجم عظیمی از داده‌ها را به صورت بی‌درنگ پردازش می‌کنید؟ این چالشی است که استفاده از فناوری RFID به‌دنبال دارد. در زمینه مسائل امنیتی، افزایش ظرفیت و توزیع‌پذیری شبکه نیز مشکلاتی وجود دارد: چگونه انتشار بی‌درنگ داده‌ها را پردازش می‌کنید و چگونه باید این فرآیند را ردگیری کنید؟ این شبکه باید با استفاده از سیستم‌های توزیعشده و با ساختاری مشابه اینترنت طراحی شود. این تنها راه عملکرد مناسب شبکه است. ما نمی‌توانیم داده‌ها را دریافت کنیم و آن‌ها را مستقیماً در یک شبکه قرار دهیم، بلکه باید تدابیر صحیحی برای این کار بیندیشیم.»
