C2.1. Ewolucja technologii identyfikacyjnych

Transkrypt

1 Elektroniczna Gospodarka w Polsce Raport Porównywarki zapewniają właścicielom sklepów elektronicznych usługi regularnych aktualizacji ich oferty, promowania sklepów na swoich stronach, możliwość zdrowej konkurencji i dostęp do raportów. Każdy z serwisów wyposażony został w wyszukiwarkę, która pozwala na szybkie i sprawne przejrzenie oferty i wybór produktu, który spełnia najwięcej oczekiwań klienta. C2. Standardy W globalnym handlu bardzo ważną rolę odgrywają standardy, które pozwalają na ujednolicenie technologii i rozwiązań stosowanych przez przedsiębiorstwa, a co za tym idzie znacznie poprawiają możliwość integracji i kooperacji przedsiębiorstw w globalnych łańcuchach dostaw. Jednym z najnowszych standardów stworzonych przez GS1 jest standard EPCglobal związany z technologiami EPC 170 i RFID 171, którym przyjrzymy się bliżej w niniejszym rozdziale. C2.1. Ewolucja technologii identyfikacyjnych Doskonale znana technologia identyfikacji za pomocą kodów kreskowych rozwinęła się i rozpowszechniła na całym świecie. Dzięki swojej popularności jest ona tania, jednak głównym powodem powszechnego jej wykorzystania jest stosowanie globalnych identyfikatorów systemu GS1. Numery te jednoznacznie w skali całego świata identyfikują np. produkt, opakowanie zbiorcze, czy paletę. Wraz z postępem technologicznym naturalnym procesem jest zastępowanie kodów kreskowych nowymi postaciami nośników danych. Tagi lub inaczej transpondery zbudowane są z microchipa i wyposażone w antenę, która pozwala na aktywowanie ich z wykorzystaniem fal radiowych. Tagi przechowują informacje w postaci binarnej a odpowiednie czytniki przetwarzają je do postaci liczbowej. Technologia RFID znacznie zwiększa ilość możliwych danych do zapisania o konkretnym obiekcie. Jednym z innowacyjnych rozwiązań bazujących na tej technologii jest 170 Electronic Product Code Elektroniczny Kod Produktu. 171 RFID (Radio Frequency Identification) technika automatycznego identyfikowania materiału poprzez częstotliwość radiową. 308

2 Standardy Elektroniczny Kod Produktu (EPC), który został omówiony w kolejnym podrozdziale. C2.2. EPC Elektroniczny Kod Produktu Elektroniczny Kod Produktu często nazywany radiowym kodem kreskowym lub kodem kreskowym następnej generacji wykorzystuje technologię RFID, w której numer identyfikacyjny jest zapisywany w specjalnym znaczniku tzw. tagu umieszczanym na produkcie. Do odczytu tagów wykorzystuje się fale elektromagnetyczne o wysokiej częstotliwości. Rozwój technologii mikrochipów doprowadził do zaprojektowania i zastosowania tzw. pasywnych tagów RFID, czyli znaczników, z których informacje mogą być odczytane bez konieczności zasilania ich z zewnętrznych źródeł, np. z baterii. To właśnie dzięki swoim możliwościom technologia RFID będzie mogła w niedalekiej przyszłości spełnić wreszcie oczekiwania indywidualnej identyfikacji produktu, z szybką i prostą identyfikacją zawartości opakowań transportowych oraz możliwości śledzenia przepływu towarów w trybie on-line. Technologia RFID jako rozwiązanie nie jest nowością, jednak dopiero w ciągu ostatnich lat dostrzeżono jej ogromny potencjał, który w powiązaniu z Internetem doprowadził do opracowania zupełnie nowego rozwiązania koncepcji Elektronicznego Kodu Produktu (EPC). Prace nad systemem EPC prowadzi Auto-ID Centrum laboratorium naukowe przy MIT 172 w USA, które powstało w 1999 roku w celu zaprojektowania następnej generacji kodu kreskowego. Przez 5 lat kształtowała się koncepcja takiej technologii, która mogła być zaakceptowana przez uczestników globalnej sieci dostaw. Założyciele Centrum Auto-ID, do których należą firmy takie, jak: Gillette, Procter & Gamble oraz UCC Inc. pozyskali wsparcie kilkudziesięciu międzynarodowych korporacji i organizacji łącznie z EAN International. W ramach tego projektu Centrum współpracuje również z innymi laboratoriami na całym świecie: laboratorium Uniwersytetu Cambridge w Wielkiej Brytanii, Uniwersytetem Adelaide w Australii, Uniwersytetem Keiko w Japonii, Uniwersytetem Fudan w Chinach oraz USG/ETH w Szwajcarii. Na potrzeby wprowadzenia wyników badań na rynek stworzona została odrębna organizacja o nazwie EPCglobal Inc., której siedziba znajduje się w USA. 172 MIT Massachusetts Institute of Technology. 309

3 Elektroniczna Gospodarka w Polsce Raport 2005 Obecnie już ponad 100 przedsiębiorstw finansuje badania nad EPC i funkcjonowanie firmy EPCglobal. Elektroniczny Kod Produktu (EPC) to rozwiązanie, które swym mianem obejmuje znacznie więcej niż tylko sam kod, gdyż stanowi połączenie technologii RFID z możliwościami oferowanymi przez Internet. Cała koncepcja systemu EPC oparta jest na następujących założeniach: w tagu zapisany jest wyłącznie numer identyfikacyjny, wykorzystywane jest specjalne oprogramowanie tzw. middleware, stanowiące interfejs między czytnikiem RFID a aplikacją użytkową i Internetem, służące do zarządzania przepływem informacji w całej sieci EPC, informacja dotycząca każdego obiektu jest przechowywana w publicznej sieci, dostęp do niej odbywa się poprzez tzw. usługę ONS (Object Naming Service), podobną do DNS (Domain Naming Service) dla stron www, ceny tagów i czytników wykazują tendencje malejące a urządzenia są dostosowane do funkcjonujących obecnie standardów, tagi i czytniki są kompatybilne z otwartym, globalnym standardem identyfikacji gwarantując, że będą współpracować ze sobą bez względu na kraj pochodzenia. C2.3. Schemat kodowania Opracowany przez EPC standard kodowania pozwala na identyfikowanie w sposób jednoznaczny indywidualnych obiektów, którymi mogą być towary konsumenckie, palety, jednostki logistyczne czy jakakolwiek inna rzecz oznaczona tagiem. Zamiana kodu kreskowego na elektroniczny identyfikator otwiera nowe możliwości przed informatycznymi systemami zarządzania pozwalając na lokalizację i śledzenie produktów w łańcuchu dostaw. Numery produktów mogą być odczytywane natychmiast i bez konieczności posiadania obiektu na linii skanera kodu kreskowego. Kod EPC zapisywany jest w tagu w ramach 96 bitów, co umożliwia każdemu producentowi (managerowi EPC) oznakowanie liczby 1, tagów, a pozostała pamięć chipa może być wykorzystana do innych celów. Rysunek C2-1 przedstawia schemat kodowania EPC, w którym nagłówek oznacza numer wariantu opakowania logistycznego, a jego interpretacja przez odczytującą aplikację spowoduje załadowanie kodu umożliwiającego odczyt kolejnych bitów. Taki mechanizm pozwoli w przyszłości na ewentualne rozbudowanie systemu, czyli dodanie nowych wersji, innych struktur numerów itp. EPC Manager to dotychczasowy numer jednostki kodującej, klasa obiektu to dotychczasowy numer grupy 310

4 Standardy identycznych produktów a numer seryjny stanowi nowe oznakowanie każdego pojedynczego opakowania. Rysunek C2-1. Struktura numeru EPC Nagłówek EPC Manager Klasa Obiektu Numer Seryjny 8 bitów 34 bity 20 bitów 34 bity Źródło: The EPCglobal Architecture Framework, EPCglobal Final Version of 1 July Również w przypadku EPC, tak jak w obecnie stosowanych kodach kreskowych GS1, informacje identyfikujące obiekt są oddzielone od informacji o obiekcie, co zapewnia elastyczność systemu. W przypadku zmiany cechy identyfikowanego obiektu lub jego przeznaczenia, identyfikator pozostanie taki sam a nowe informacje o obiekcie umieszczone zostaną we wspólnych dla systemu bazach danych. C2.4. Działanie sieci EPC Sieć EPC działa podobnie do systemu nazw w sieci Internet. Numer EPC zawiera informacje, które odsyłają komputer do miejsca, w którym ma on szukać pełnych informacji o identyfikowanym obiekcie. W celu przechowywania tych informacji opracowano specjalny protokół zapisu i przetwarzania danych język PML (Product Markup Language), który umożliwia zapisywanie i tłumaczenie danych statycznych, np. daty ważności. Język PML zawiera instrukcje dla urządzeń przetwarzających dany produkt kuchenek mikrofalowych, pralek, maszyn przemysłowych. Dane są przekazywane dynamicznie, wraz ze zmianami w miarę starzenia się lub konsumpcji produktu np. objętość, temperatura, wilgotność. Informacje te umieszczone w Internecie przez producenta towaru (obiektu identyfikowanego) mogą być odczytywane poprzez odwołanie się do odpowiedniego kodu EPC z wykorzystaniem usługi ONS, której zadaniem jest wyszukanie miejsca w sieci i zlokalizowanie prawidłowych informacji o produkcie. Rysunek C2-2 przedstawia strukturę sieci EPCglobal, w której skład wchodzą następujące elementy: tagi EPC mikroprocesory umieszczone na opakowaniu, czytnik EPC urządzenie odczytujące informacje z tagów EPC, znajdujących się w polu jego odczytu; podłączone jest do oprogramowania middleware, 311

5 Elektroniczna Gospodarka w Polsce Raport 2005 oprogramowanie typu middleware aplikacja obsługująca wymianę danych między czytnikiem lub siecią czytników oraz istniejącymi systemami informatycznymi stanowi interfejs przetwarzania informacji pomiędzy wewnętrznymi systemami przedsiębiorstw oraz siecią EPCglobal, Rysunek C2-2. Struktura sieci EPC Bezpieczna wymiana internetowa ONS Autoryzacja Firma 1 EPC IS EPC IS Firma 2 Wewnętrzne systemy ERP, WMS, itp. EPC middleware EPC middleware Wewnętrzne systemy ERP, WMS, itp. CZYTNIKI CZYTNIKI Prywatna sieć 1 Prywatna sieć 2 Tagi na paletach Źródło: Opracowanie własne ILiM. 312

6 Standardy serwer EPC IS (EPC Information Service) umożliwia użytkownikom wymianę danych pomiędzy partnerami handlowymi w oparciu o kody EPC. Serwer ten używa języka PML do przechowywania i przekazywania danych o towarach producenta, ONS (Object Naming Service) źródłowy katalog kierujący użytkowników do informacji o produkcie z danym numerem EPC. ONS wskazuje adres serwera, na którym zgromadzone są informacje o produkcie. Kiedy paleta z produktami jest wysłana, czytnik umieszczony na bramie magazynu odczyta informacje z taga za pomocą fal radiowych. Tagi na towarach emitują indywidualne numery EPC, które są po kolei odczytywane. Komputer podłączony do czytnika posiada zainstalowane specjalne oprogramowanie obsługujące EPC (middleware), które współpracuje z aplikacjami ERP przedsiębiorstwa oraz z serwerem EPC IS. Po zakończeniu zapisywania numerów EPC system komunikuje się z ONS lokalnym i za pośrednictwem Internetu wysyła zapytanie do bazy danych ONS globalnej, która na podstawie numerów EPC generuje adresy internetowe. Następnie ONS wskazuje systemowi inny serwer EPC IS zawierający pełne informacje o produkcie, które w formie pliku mogą być pobrane przez middleware i przekazane do systemu ERP przedsiębiorstwa. Wraz z rozwojem tej technologii antycypuje się, że usługa ONS w przyszłości będzie znacznie bardziej obciążona niż aktualnie serwery DNS dla witryn WWW. Racjonalnym wydaje się zatem rozwiązanie utrzymywania lokalnych serwerów ONS w celu przechowywania danych ze względu na szybszy dostęp. C2.5. Standard EPCglobal RFID jest znane już od ponad pół wieku, ale wykorzystanie tej technologii w celach komercyjnych rozpoczęło się w ostatnich latach. Organizacja EPCglobal Inc. ustandaryzowała sposób zapisu i kodowania obiektów odczytywany z wykorzystaniem RFID, umożliwiający globalną i jednoznaczną identyfikację. Architektura sieci EPCglobal to opis standardów i specyfikacji całej sieci oraz opis wzajemnego współdziałania elementów sieci w oparciu o te standardy. Opis zawiera zdefiniowane interfejsy, z których korzystają określone aplikacje i urządzenia stanowiące elementy sieci EPCglobal. Przegląd architektury EPCglobal znajduje się na rysunku poniżej. 313

7 Elektroniczna Gospodarka w Polsce Raport 2005 Rysunek C2-3. Przegląd architektury EPCglobal Źródło: Opracowanie własne ILiM na podstawie: EPCglobal The EPCglobal Architecture Framework, Final Version of 1 July EPCglobal to zbiór trzech podstawowych grup standardów 173 : Standardy wymiany danych EPC użytkownik sieci EPCglobal poprzez wymianę informacji z innymi uczestnikami, posiada zwiększoną liczbę informacji na temat ruchu fizycznego obiektów po opuszczeniu terenu przedsiębiorstwa. Zdefiniowane są standardy wymiany danych EPC, które definiują sposoby wymiany informacji przez sieć EPCglobal. Poza tym użytkownik wykorzystując tę grupę standardów, ma zapewniony dostęp do usług podstawowych i współdzielonych EPCglobal, które ułatwiają wymianę danych związanych z numerami EPC. Standardy infrastruktury EPC wymiana danych związanych z EPC wymaga, aby każdy subskrybent prowadził pewne operacje w ramach własnej działalności, które m.in. obejmują tworzenie identyfikatorów EPC dla nowych obiektów. Unikalność numerów EPC pozwala na śledzenie ich ruchu i gromadzenie takich informacji w systemach informatycznych wewnątrz przedsiębiorstwa. Architektura EPCglobal określa standardy interfejsu dla większości elementów infrastruktury wymaganych dla gromadzenia i zapisywania danych EPC, pozwala więc subskrybentom budować ich wewnętrzne systemy z zastosowaniem elementów interoperacyjnych. Standardy fizycznej wymiany obiektów EPC użytkownicy EPCglobal wymieniają fizyczne obiekty (opakowania detaliczne, zbiorcze, palety, itp.), które identyfikowane są przez unikalny numer zapisany w tagu EPC. Architektura sieci określa standardy wymiany obiektów i zaprojektowana jest w taki sposób 173 EPCglobal The EPCglobal Architecture Framework Final Version of 1 July

8 Standardy by zapewnić subskrybentowi otrzymującemu fizyczne obiekty od innego subskrybenta jednoznaczną i prawidłową ich interpretację. Sieć EPCglobal jest oparta o globalne standardy. Dostawców rozwiązań są zatem zachęcani do tworzenia oprogramowania i sprzętu, który posługuje się interfejsami zbudowanymi zgodnie z tymi standardami, co umożliwione jest przez otwarty i niekomercyjny sposób opisu architektury EPCglobal. Wszystkie interfejsy pomiędzy elementami sieci EPCglobal są określone poprzez otwarte standardy, które rozwijane są głównie przez społeczność związaną z Procesem Rozwoju Standardów EPCglobal. Architektura tej sieci zaprojektowana została w taki sposób, by móc funkcjonować we wszystkich istniejących strukturach i standardach branżowych. Aby korzystać ze standardów EPC i brać udział w ich rozwoju należy dołączyć do grona uczestników EPCglobal. W Polsce za zarządzanie systemem EPCglobal odpowiedzialny jest Instytut Logistyki i Magazynowania. C2.6. Kierunki rozwoju Obecny stan technologii EPC to faza pilotowych wdrożeń w przedsiębiorstwach najbardziej zainteresowanych. Wal-Mart, Metro i Tesco w 2005 roku uruchamiały pilotowe wdrożenia z pierwszymi dostawcami a w 2006 roku deklarują całkowitą migrację na rzecz nowej technologii podczas rejestracji dostaw. Wdrożenia pilotowe dotyczą głównie wewnętrznych aplikacji służących do śledzenia opakowań transportowych w centrach dystrybucji. Ze względu na brak jednoznacznych specyfikacji dotyczących korzystania z ONS i EPCIS, transmisja danych o dostarczanych produktach przejściowo realizowana jest przy pomocy dotychczasowych rozwiązań EDI. Eksperci antycypują, że upowszechnienie kodów EPC nastąpi nie wcześniej niż za około 5 8 lat. Najwcześniej wykorzystane będą do towarów konsumenckich wybranych i droższych kategorii, a obecnie stosowane są głównie dla opakowań zbiorczych i jednostek logistycznych. Instytut Logistyki i Magazynowania zajmuje się monitorowaniem rozwoju nowych technologii w tym RFID i jako członek organizacji GS1 aktywnie partycypuje w tworzeniu standardów EPCglobal. 315