Σύνθεση Συστήματος RFID

Το Λογισμικό της Εφαρμογής

Για να εξάγουμε αξία από τη χρήση του RFID, πρέπει να αναπτυχθεί το σχετικό με το RFID λογισμικό που να επεξεργάζεται τα RFID δεδομένα, να ελέγχει τη ροή των εργασιών και τις επιχειρηματικές συναλλαγές, και να προωθεί τα RFID δεδομένα σε άλλα συστήματα (όπως οι  Electronic Data Interchange-EDI μεταφραστές ή το λογισμικό ERP) κατ’ απαίτηση. Middleware Το middleware αναφέρεται στο ειδικό λογισμικό-επίπεδο που μεσολαβεί μεταξύ του δικτύου των συσκευών ανάγνωσης και του λογισμικού της εφαρμογής που χρησιμοποιεί η επιχείρηση για την επεξεργασία των δεδομένων. Το λογισμικό αυτό βοηθά την εισαγωγή στο σύστημα, δεδομένων που προέρχονται από τις διάφορες συσκευές ανάγνωσης και τις διάφορες ετικέτες (Highjump, 2004). Πιο συγκεκριμένα το middleware υποστηρίζει διεπαφές συσκευών ανάγνωσης, φιλτράρισμα δεδομένων, συντονισμός των συσκευών ανάγνωσης και τέλος την παρακολούθηση συστήματος. Μνήμη (Memory) Η μνήμη είναι βασική στην επικοινωνία μέσα σε ένα σύστημα RFID – καθορίζει τις read only, read/write ή WORM ικανότητες στην επικοινωνία μεταξύ ετικέτας και αναγνωστών. Μερικές ετικέτες έχουν μικρό μέγεθος μνήμης (16 bits) και άλλες έχουν μεγαλύτερη μνήμη (512 Kbytes ή περισσότερο). Συλλογή πολλαπλών ετικετών (Multi-Tag Collection) Η συλλογή πολλαπλών ετικετών είναι η δυνατότητα να συλλεχθεί γρήγορα και αξιόπιστα ένας μεγάλος αριθμός ετικετών μέσα σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Κατεύθυνση (Directionality) Η κατεύθυνση είναι η δυνατότητα να επιτευχθεί κατευθυντική κάλυψη RF με τη χρήση κατευθυντικών κεραιών. Υπάρχουν δύο τύποι κατεύθυνσης: κατευθυντικός προς όλες τις κατευθύνσεις (Omni-directional) και απλός κατευθυντικός (Directional). Με την κατευθυντική κάλυψη προς όλες τις κατευθύνσεις υπάρχει παρόμοια κάλυψη RF σε όλες τις κατευθύνσεις. Με την απλή κατευθυντική κάλυψη, η κάλυψη RF είναι πολύ ισχυρότερη μόνο σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Διάδοση (Propagation) Η διάδοση είναι η δυνατότητα να εκτελεσθεί η επικοινωνία μεταξύ ετικέτας και αναγνωστών μέσω ή γύρω από τα αντικείμενα και το υλικό. Με “πολύ καλή” διάδοση, η ραδιοσυχνότητα μπορεί να διαπεράσει μέσω των αντικειμένων που επιτρέπουν την επιτυχή επικοινωνία μεταξύ της ετικέτας και του αναγνώστη. Επιπλέον, η πολύ καλή διάδοση επιτρέπει τη διείσδυση μέσω του νερού, των υγρών και του ανθρώπινου ιστού και μπορεί ακόμη να περάσει από το μέταλλο, ενώ η “κακή” διάδοση λειτουργεί σαν την οπτική επαφή και οποιοδήποτε εμπόδιο όπως ένας τοίχος, οι άνθρωποι ή τα οχήματα μεταξύ της ετικέτας και του αναγνώστη θα αποτρέψει οποιαδήποτε επιτυχή επικοινωνία. Ρύθμιση Απόστασης Ανάγνωσης (Range Adjustment) Η ρύθμιση της απόστασης ανάγνωσης διαδραματίζει ένα λειτουργικό ρόλο στο διάβασμα της ετικέτας RFID. Η “πολύ καλή” ρύθμιση απόστασης ανάγνωσης μπορεί να καθοριστεί με ακρίβεια σε μια συγκεκριμένη απόσταση. Η επικοινωνία μεταξύ ετικέτας και αναγνώστη είναι εγγυημένη μέσα στη διευκρινισμένη απόσταση ανάγνωσης ενώ η επικοινωνία εκτός αυτής είναι αδύνατη. Παρ΄όλα αυτά, στη “κακή” ρύθμιση, η απόσταση ανάγνωσης δεν μπορεί να ρυθμιστεί απολύτως καλά. Όταν υπάρχει μια ένδειξη κάμψης σημάτων ή μια αντανάκλαση, η επικοινωνία μεταξύ ετικέτας και αναγνωστών στη φυσική περιοχή, δεν είναι εγγυημένη. Για να αντιμετωπίσουμε, λοιπόν, την κάμψη αυτή, είναι επιθυμητό πριν από την εγκατάσταση ενός συστήματος να υπάρχουν τα κατάλληλα tests, ώστε να δοκιμάζονται οι ρυθμίσεις του συστήματος. Μια καλή ρύθμιση και επαρκή test με αυτήν, μπορεί να λύσει προβλήματα τέτοιας κάμψης. Υπηρεσία ονόματος αντικειμένου (Object Name Service – ONS) Με βάση το ΕPC του αντικειμένου, ένα στοιχείο μπορεί να συνδεθεί με ένα ή περισσότερα δίκτυα, είτε στο διαδίκτυο είτε σε ένα ιδεατό ιδιωτικό δίκτυο, όπου αποθηκεύονται οι πληροφορίες για αυτό. Το ONS βρίσκεται σε έναν τοπικό κεντρικό υπολογιστή και ταιριάζει τις EPC πληροφορίες των ηλεκτρονικών ετικετών με άλλες πληροφορίες για το στοιχείο. Ηλεκτρονικός Κώδικας Προϊόντων (Electronic Product Code – EPC) Στην καρδιά της εφαρμογής της τεχνολογίας του RFID στη διαχείριση της εφοδιαστικής αλυσίδας βρίσκεται ο Ηλεκτρονικός Κωδικός Προϊόντος (Electronic Product Code, EPC). Ένας από τους βασικούς παράγοντες που εμπόδιζαν μέχρι σήμερα – και εξακολουθούν να καθυστερούν – την υλοποίηση της νέας τεχνολογίας στο χώρο του λιανεμπορίου είναι το αυξημένο κόστος των RFID ετικετών. Για την επίλυση του προβλήματος αυτού, οι ετικέτες έπρεπε να διαμορφωθούν όσο το δυνατόν απλούστερες. Έτσι, αντί να αποθηκεύουν και να επεξεργάζονται πληροφορίες, αναπτύχθηκε η ιδέα να λειτουργούν ως δείκτες σε πληροφορίες που θα αποθηκεύονται σε υπολογιστές, με τρόπο ανάλογο με αυτόν που διέπει τη λειτουργία του διαδικτύου. Η απόδοση ενός μοναδικού EPC σε κάθε προϊόν εξυπηρετεί τον σκοπό αυτό, παρέχοντας άμεση πρόσβαση σε λεπτομερείς πληροφορίες του προϊόντος, σε οποιοδήποτε στάδιο της ροής της εφοδιαστικής αλυσίδας κι αν βρίσκεται.  Η δομή του ηλεκτρονικού κωδικού προϊόντος είναι ανάλογη με εκείνη του Παγκόσμιου Κωδικού Προϊόντος (Universal Product Code, UPC) που χρησιμοποιείται σήμερα στα barcodes, καθώς το μέγεθός του ποικίλει από 64 έως 256 bits και αποτελείται από τέσσερα διακριτά πεδία. Αυτό που διαφοροποιεί τον EPC είναι η σειριακή αρίθμηση που ακολουθείται και η οποία επιτρέπει τον διαχωρισμό της μοναδικότητας του κάθε είδους και την ανίχνευσή του κατά μήκος της εφοδιαστικής αλυσίδας. Τα επιμέρους τμήματα που δομούν τον EPC είναι τα ακόλουθα: Επικεφαλίδα (Header): Το αρχικό πεδίο του κωδικού, με μήκος 8 bits. Η τιμή του προσδιορίζει το μέγεθος του κωδικού. Για παράδειγμα, η τιμή “01” δηλώνει έναν ηλεκτρονικό κωδικό προϊόντος τύπου 1, ο οποίος έχει συνολικό μήκος 96 bits.  EPC Διαχειριστής (EPC Manager): Προσδιορίζει τον κατασκευαστή του προϊόντος, που φέρει τον συγκεκριμένο κωδικό. Κατηγορία Αντικειμένου (Object Class): Αναφέρεται στον ακριβή τύπο του προϊόντος, κατ’ αναλογία με ένα SKU (Stock Keeping Unit). Σειριακός Αριθμός (Serial Number): Παρέχει και διασφαλίζει τον μοναδικό προσδιορισμό των προϊόντων. Για παράδειγμα, ένας κωδικός μήκους 96 bits μπορεί να ταυτοποιήσει μοναδικά έως 296 είδη. Στον παρακάτω πίνακα απεικονίζεται σχηματικά η αναλυτική δομή ενός EPC κωδικού, μήκους 96 bits: Πίνακας 3.1 Ηλεκτρονικός Κωδικός Προϊόντος – EPC Header (0-7 bits) EPC Manager (8-35 bits) Object Class (36-59 bits) Serial Number (60-96 bits) 0 1 0 0 0 A 8 9 0 0 0 1 6 F 0 0 0 1 6 9 D C O RFID Αναγνώστης (RFID Readers) Μία RFID συσκευή ανάγνωσης επιτελεί δύο λειτουργίες: Πρώτον, λαμβάνει εντολές από το λογισμικό της εφαρμογής και δεύτερον επικοινωνεί με τις RFID ετικέτες. Το σήμα που αποστέλλει αρχικά η κεραία του reader επιστρέφει από τις ετικέτες μεταφέροντας τα πολύτιμα δεδομένα τους. Ο reader μετατρέπει τα ραδιοκύματα σε μορφή κατάλληλη για επεξεργασία από ηλεκτρονικό υπολογιστή. Πιο αναλυτικά, ο αναγνώστης των RFID ετικετών, βασισμένος στην κυψελοειδή τεχνολογία,  υλοποιεί τη σάρωση των ετικετών και το διάβασμα των πληροφοριών από αυτές, όταν εισέλθουν εντός του πεδίου εμβέλειάς του. Συγκεκριμένα, μεταδίδει και λαμβάνει σήματα ραδιοσυχνοτήτων από τις ετικέτες και αποκωδικοποιεί τις πληροφορίες που λαμβάνει, ταυτοποιώντας έτσι  τα αντικείμενα π άνω στα οποία βρίσκονται οι ετικέτες. Τα κυκλώματα των ετικετών πραγματοποιούν την αποστολή και λήψη των ραδιοσυχνοτήτων με τη βοήθεια των κεραιών τους. Μετά την ανάγνωση των ετικετών, ο αναγνώστης μεταδίδει το σύνολο των πληροφοριών που συνέλεξε προς έναν υπολογιστή, ο οποίος τις αποθηκεύει και τις καθιστά διαθέσιμες για επεξεργασία από κάθε μορφής πληροφοριακά συστήματα, όπως διοικητικά πληροφοριακά συστήματα ή συστήματα διαχείρισης αποθήκης. Ανάλογα με τις δυνατότητες των RFID αναγνωστών διακρίνονται σε ευκίνητους (agile readers) – διαβάζει ετικέτες διαφορετικών συχνοτήτων ή μεθόδων επικοινωνίας μεταξύ ετικετών και αναγνωστών, ευφυείς (intelligent readers) – όχι μόνο τρέχει διαφορετικά πρωτόκολλα αλλά φιλτράρει τα στοιχεία, άλαλοι (dumb readers) – διαβάζει μόνο έναν τύπο ετικέτας χρησιμοποιώντας μια συχνότητα και ένα πρωτόκολλο. http://www.rfidportal.gr/index.php/joomla-license