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

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

مریم نظر

مسعود کسایی

مهدی خلفی

منبع: دومین کنفرانس بین‌المللی RFID

روز گذشته نخستین قسمت مقاله «کد الکترونیکی محصول (EPC)، استاندارد‌ها و شبکه جهانی آن» به چاپ رسید. اکنون آخرین قسمت این مقاله از نگاهتان می‌گذرد.

۶٫ نگاه موشکافانه به شبکه جهانی کدهای الکترونیکی محصول و اجزای آن

 ۶٫۱٫ کلاس‌های برچسب‌های EPC

 EPCglobal 4 کلاس عمده زیر را برای برچسب‌های RFID/EPC به منظور استفاده از قابلیت‌های مختلف RFID/EPC معرفی کرده است:

کلاس ۰/کلاس ۱

کلاس ۲

کلاس ۳

کلاس ۴

 

۶٫۱٫۱٫ کلاس۰/کلاس۱

این دونوع برچسب از برچسب‌های غیرفعالی هستند که ۶۴ یا ۹۶ بیت از داده‌های EPC را ذخیره می‌کنند. داده‌های یک برچسب کلاس ۰ شامل شماره سریال منحصر به فردی است که توسط کارخانه در حین تولید برچسب و قبل از تحویل به مشتری بر روی آن قرارداده شده است. کلاس +۰ و کلاس ۱ امکان نوشتن اطلاعات توسط کاربر را فراهم می‌کنند. برچسب‌های کلاس ۰ برای کار در فرکانس UHF (900 MHz) طراحی شده‌اند، در حالی که برچسب های کلاس ۱ در فرکانس‌های UHF (860/930 MHz) و HF (13.56 MHz) عمل می‌کنند. همه انواع این برچسب‌‌ها از تکنولوژی انتشار برگشتی 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 ۰ و ۱ به شمار می‌آید. این نوع برچسب برای فرکانس UHF (MHz 860/930) طراحی شده و شامل یک کد ۱۲۸ بیت قابل خواندن و نوشتن است. از این ۱۲۸ بیت، ۹۶ بیت برای کد EPC و ۳۲ بیت برای تصحیح خطای داده‌‌ها و فرمان کشتن به‌کار می‌رود.

۶٫۱٫۲٫ کلاس ۲

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 ۲۲۴ 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 ۰ و ۱ هستند.

 ۶٫۱٫۳٫ کلاس ۳

 این برچسب‌‌ها از نوع فعال با قابلیت خواندن و نوشتن بوده و دارای فضای وسیعی برای ذخیره داده‌های کاربری هستند. یک برچسب از کلاس ۳ 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 ۲ این برچسب‌‌ها از ارزان‌‌ترین نوع برچسب‌‌ها هستند.

۶٫۱٫۴٫ کلاس ۴

 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[۱۵] برای ارتباط با رمزخوان استفاده کرده وانرژی مورد نیازش را توسط باتری تأمین می‌کند. حداقل بردخوانایی در این حالت حدود۹۰ متر است و این نوع برچسب‌‌ها از گران‌ترین نوع برچسب به شمار می‌آیند.

 ۶٫۲٫ سخت‌افزار جمع‌آوری داده‌ها

 در حال حاضر EPCGlobal ویژگی‌هایی را برای برچسب‌‌ها و پروتکل‌های رابط 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 ۱ از یک تولیدکننده می‌تواند توسط یک رمزخوان EPC کلاس ۱ 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.

 ۶٫۳٫ سرویس‌های یابش 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 اشیا یکی از اجزای این سرویس‌هاست که در بخش بعدی توضیح داده می‌شود.

۶٫۴٫ سرویس نام‌گذاری اشیا

 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 میزبان‌های مرتبط با یک آدرس اینترنتی ویژه به‌کار می‌رود). سرویس ONS باید در فاصله کوتاهی از زمان وظیفه خود را به انجام برساند، به‌طوری که باید بتواند باسرعت تعداد بسیار زیادی از درخواست‌‌ها را پاسخ دهد. به‌طور خلاصه، ONS یک سرویس برای جستجوی ایمن و سریع پایگاه داده به شمار می‌آید.

 ۶٫۵٫ 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 مسؤول جابه‌جایی اطلاعات وابسته به هم در شبکه و ارسال اطلاعات به EPCIS و یا سایر پایانه‌های اطلاعاتی دیگر است. بااستفاده از میان‌افزار حجم داده‌‌ها کاهش یافته و اطلاعات به صورت انتخابی در شبکه جابه‌جا می‌شوند. با استفاده از این روش کاربرد داده‌‌ها ساده و بهینه می‌شود.

۶٫۶٫ سرویس اطلاعات کد الکترونیکی محصول

 این سرویس‌‌ها به صورت دروازه‌هایی هستند که به وسیله سرورهای مطمئن میزبانی شده و شامل اطلاعاتی درباره اشیا 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 بینEPCIS‌های 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.

به‌طور کلی از جهات بسیاری می‌توان شبکه جهانی کد الکترونیکی محصول را به شبکه جهانی وب شبیه دانست که در جدول به‌طور خلاصه به بیان این شباهت‌‌ها پرداخته شده است.

 ۶٫۷٫ زبان نشانه‌گذاری فیزیکی

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

هسته PML: اجزای هسته، از این طرح قابل تغییر برای ارتباط با هم استفاده می‌کنند.

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.

 

۷٫ 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 و یا بی‌سیم به میان‌افزار ارسال می‌شوند تا به درستی مدیریت شوند. پس از آن سرویس یابش، مکان EPCIS‌های 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.

۸٫ نحوه عملکرد شبکه جهانی EPC

برای این که این شبکه قادر به بازیابی و به روز کردن اطلاعات کالا‌ها باشد لازم است که قبل از انجام 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 به‌طور خودکار خوانده شده و مکانی که محصول به آن‌جا رسیده توسط EPCIS توزیع کننده ثبت می‌شود. این اطلاعات بار دیگر توسط EPCDS ذخیره می‌شوند.

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 کاملاً 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.

 ۹٫ 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 اشیا در حال حرکت در زنجیره تولید عمومی. این خصوصیت به نحوی بین اطلاعات مبتنی بر اشیا ارتباط برقرار می‌سازد.

عدم نیاز به خط مستقیم دید برای خواندن شناسه‌های اشیا. 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 جابه‌جایی لحظه‌ای داده‌‌های مربوط به اشیا را برای کاربران مجاز و معتبر امکان‌پذیر می‌سازد.

 ۱۰٫ نتیجه‌گیری

مسلماً 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.

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.