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

کد الکترونیکی محصول (EPC)، استاندارد‌ها و شبکه جهانی آن مریم نظر مسعود کسایی مهدی خلفی منبع: دومین کنفرانس بین‌المللی RFID 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، […]

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

مریم نظر

مسعود کسایی

مهدی خلفی

منبع: دومین کنفرانس بین‌المللی RFID

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 اشیا و کالا‌ها در زنجیره تولید به‌کار 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 اجزای 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 ارایه میشود. فواید استفاده از این شبکه و کد الکترونیکی کالا هم در بخش دیگری مورد بررسی قرار میگیرد.

۱٫ مقدمه

شناسایی خودکار از طریق فرکانس رادیویی 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 کم‌کم 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.

کد الکترونیکی محصول به عنوان تکنولوژی استفاده از سیستمهای حسی پیشرفته 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.

کدهای الکترونیکی محصول چیزی جز یک شناسه منحصر به فرد برای کنترل اشیا 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.

 ۲٫ 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 ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ یعنی مدت زمان طولانی پس از به‌کارگیری RFID در جنگ جهانی دوم، نوآوریهای صورت گرفته در زمینه تکنولوژیهای مبتنی بر فرکانسهای رادیویی سبب شد تا برچسبهای غیرفعال به عنوان جزیی از این فناوری و برای دستیابی به برد خوانایی کافی و عملی برای کاربردهای متنوع وارد بازار کار شوند. 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 در MIT خلق شد. پس از آن این تحقیقات در جهت رفع مسایل و سایر نیازمندیهای زنجیره تولید ادامه یافت و به تدریج مرکز شناسایی خودکار 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.

توسعه تکنولوژی EPC، سرآغاز حرکتی برای عرضه نسخه تجاری آن و ایجاد یک بدنه استاندارد برای آن شد. EAN International و UCC  به عنوان مسؤولین 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 چارچوب 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 به‌کار برده شوند و یا در زنجیرههای تولیدی صنایع مختلف در سرتاسر دنیا انتقال یابند.

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

 ۳٫ معرفی کد الکترونیکی محصول و ساختار آن

کد الکترونیکی محصول، نوعی شناسه است که میتواند هر شئیی را به‌طور منحصر به فرد در زنجیره تولید محصولات شناسایی کند. این کد، شمایی ساده و فشرده برای شناسایی تعداد بینهایت زیادی شیء و کالا ارایه 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:

Global Trade Identity Number (GTIN)

این استاندارد یک شماره منحصر به فرد با استانداردهای EAN-UCC برای شناسایی محصولات وسرویس‌ها ارایه 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 ارایه دهنده طرحی ویژه برای شمارهگذاری اشیا به منظور پیگیری آنها در سازمان دفاع آمریکا است.

Global Individual Asset Identifier (GIAI)

از این استاندارد برای شناسایی اشیا ثابت استفاده میشود.

Serial Shipping Container Code (SSCC)

این استاندارد در شناسایی محمولههایی نظیر پالتها، کارتون‌ها و… 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 ۶۴ و ۹۶ بیت از انواع پرمصرف به شمار میآیند. کدهای الکترونیکی با اندازه ۱۲۸ بیت و ۲۵۶ بیت هم شروع به‌کار کردهاند اما ذکر این نکته لازم است که تعداد ۹۶ بیت برای شناسایی تعداد بینهایت زیاد (حدود تریلیون) کالا در زنجیره تولید کاملاً کافی است.

ساختار کد الکترونیکی محصول توسط سازمان جهانی EPC در قالب ۴ جزء زیر تهیه و طراحی شده است:

سرآیند که نسخه EPC به‌کار رفته را مشخص میکند.

شمارهای که مشخص کننده نام شرکت است.

کلاس شیء که مشخص‌کننده کلاس شیء برچسب خورده است.

شماره سریال که شماره نمونهای از شیء برچسب خورده است و به نام شیء اشاره میکند.

۴٫ 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 قرارداد. یکی از این موارد ایجاد یک راه استاندارد برای شناسایی منحصر به فرد اشیا و کالا‌ها در طول زنجیره تولید است. راه‌حل رفع این مشکل استفاده از کدهای الکترونیکی برای کالاهاست. کدهای الکترونیکی محصول 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 جزیی‌ترین سطح هستند.

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 معمولاً قادر به شناسایی بیش از ۲۰۰ میلیون کارخانه تولیدی مختلف و ۱۰ میلیون کالای متفاوت هستند. هر شناسه میتواند شامل بیش از ۶۰ 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 اشیا است. شبکه جهانی EPC راهحل استانداردی برای انتشار اطلاعات در میان شرکاء تجاری محسوب میشود. شبکه جهانی EPC با استفاده از زیرساختارهای اینترنتی موجود، ارایه 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 ۲ نحوه ارتباط آنها با یکدیگر را میتوان دید:

سرویس نام‌گذاری اشیا

سرویس اطلاعات کد الکترونیکی محصول

سرویس یابش کد الکترونیکی محصول

 هر یک از این اجزا 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. EPCIS‌ها 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. اگرچه هر ۳ جزء مذکور در این روند مورد نیاز هستند اما EPCDS مهم‌ترین جزء موجود این فرایند به شمار میآید.

شبکه جهانی EPC قادر به ارایه 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.

 ۵٫ 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:

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 و اطمینان 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 راه‌حل مفیدی را برای تبدیل فرایند‌ها از حالت دستی به حالت خودکار و سادهسازی فرایند‌ها ارایه میدهد. همان‌طور که قبلاً گفته شد، EPC‌ها شناسههای منحصربه‌فردی هستند که اشیا را درجزیی‌ترین 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 به‌طور 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 به‌طور کامل با استفاده از ثبت یک رکورد از زنجیره حفاظت هر کالا فراهم میشود. اگر چه فرایند ارایه 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 مسایل جدی و ویژه مطرح شده است، تا جایی که در برخی از کشور‌ها گروهی برای مبارزه 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 به‌کار 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 از دست دادن 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 کارخانه‌ها این امکان را میدهد که بتوانند سریعا مکان واقعی کالاهایی را که 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.