Национальная ассоциация автоматической идентификации



Pdf просмотр
страница1/4
Дата12.02.2017
Размер0.62 Mb.
Просмотров256
Скачиваний0
ТипРеферат
  1   2   3   4

НАЦИОНАЛЬНАЯ АССОЦИАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ
ИДЕНТИФИКАЦИИ



ЕРС – Электронный код продукта

1
СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ В РАДИОЧАСТОТНУЮ ИДЕНТИФИКАЦИЮ
..................................................... 2
Как отличить один продукт от другого?
......................................................................... 4
Как отслеживать движение товара, используя его заводской знак?.
............................ 4
Как система получает информацию о том, что такое товар 1
-2345-67890? ................. 4
Как компьютер обрабатывает информацию о продукте?
.............................................. 4
Как избежать переполнения существующих сетей данными о продуктах?
.................. 4
Как компании, используя данные системы
EPC
, могут быть более эффективными и прибыльными?
. .................................................................................. 5
ЭЛЕКТРОННЫЙ КОД ПРОДУКТА
........................................................................................... 6
Метки
............................................................................................................................... 6
Активные и пассивные метки
.......................................................................................... 7
Способы записи информации на метки
......................................................................... 8
Пути снижения стоимости меток
.................................................................................... 8
Диапазоны частот
........................................................................................................... 8
Считыватели
................................................................................................................... 10
Конфликты считывателей
............................................................................................... 10
Конфликты меток
............................................................................................................ 10
Радиус действия чтения
................................................................................................. 10
Savant .............................................................................................................................. 11
Сглаживание данных
...................................................................................................... 11
Координация работы нескольких считывателей
............................................................ 11
Продвижение данных
...................................................................................................... 11
Хранение данных
............................................................................................................ 11
Управление задачами
..................................................................................................... 12
Сервис имен объектов
.................................................................................................... 12
Специальные требования
............................................................................................... 12
Язык физических разметок
............................................................................................. 12
Стандарты описания объектов
....................................................................................... 12
Типы данных в языке
PML .............................................................................................. 13
PML серверы
................................................................................................................... 13
Управление
..................................................................................................................... 13
Принятие решений
.......................................................................................................... 13
Выполнение
.................................................................................................................... 13
ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ПРОДВИНУТЫХ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ
................................................... 14
Серийный Глобальный Идентификационный номер Товара (
SGTIN) .......................... 15
Серийный грузовой контейнерный код (
SSCC) .............................................................. 17
Серийный Глобальный Номер месторасположения (адреса)
SGLN ............................ 19
Основной идентификатор
GID-96 ................................................................................... 20
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
........................................................................................ 22
Организация
.................................................................................................................... 22
Технология
...................................................................................................................... 23
Преимущества технологии
............................................................................................. 25
Система идентификации (Метки и считыватели
EPC) .................................................. 26
Стандарты и развитие …
................................................................................................ 27
Внедрение
....................................................................................................................... 28
Обучение и Повышение квалификации
......................................................................... 29
ГЛОССАРИЙ
............................................................................................................................. 30

НАЦИОНАЛЬНАЯ АССОЦИАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ
ИДЕНТИФИКАЦИИ



ЕРС – Электронный код продукта

2











ВВЕДЕНИЕ В РАДИОЧАСТОТНУЮ ИДЕНТИФИКАЦИЮ

Автоматическая идентификация (сокращенно, АИ), как научная дисциплина и как набор технологий, появилась немногим более полувека назад. Основное назначение ее –
научить компьютер распознавать (идентифицировать) объекты. Данное понятие тесно связано с автоматическим считыванием данных. Само определение процессов, как автоматических, в первую очередь относится к вводу данных в компьютер без вмешательства человека. Сегодня автоматическая идентификация включает в себя такие технологии как штриховое кодирование, смарт
- карты, распознавание голоса, оптическое распознавание символов, радиочастотную идентификацию (
RFID) и пр.
Радиочастотная идентификация –
RFID

общий термин для технологий, которые используют радиоволны для автоматической идентификации отдельных товаров. Имеется несколько методов идентификации объектов, использующих
RFID
, но наиболее общим для них является хранение серийного номера и, пожалуй, другой информации о продукте на микрочипе
, к которому присоединена антенна (чип с антенной вместе называется
RFID транспондером или
RFID тэгом (меткой)). Антенна позволяет передавать данные на считыватель. Считыватель преобразует радиоволны, вернувшиеся от
RFID тэга в форму, которую он затем передает на компьютер для обработки.
Еще до недавнего времени среди технологий АИ безраздельно господствовало штриховое кодирование, как наиболее дешевый метод передачи данных. Но штриховое кодирование идентифицирует только производителя и вид продукта, а не физическую единицу товара.
Штриховой код на пачках молока, произведенных в разные дни, один и тот же, что делает невозможным идентификацию пачки с просроченным сроком хранения. К преимуществам радиочастотной идентификации над штриховым кодированием можно отнести также возможность считывания метки вне зоны прямой видимости, практическую невозможность ее подделки; объем информации, хранимый меткой гораздо больше, чем в штриховом коде, и
, вдобавок
, данные могут быть изменены или дополнены.
Технология радиочастотной идентификации начала использоваться в конце Второй Мировой войны, но из
- за высокой цены она была непрактична для применения в коммерческих приложениях. Исследования, проводимые в ряде стран, доказали возможность резкого снижения затрат на внедрение радиочастотной идентификации. Сейчас инвестиции в развитие
RFID намного превосходят затраты на инвестиции в штриховое кодирование.

НАЦИОНАЛЬНАЯ АССОЦИАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ
ИДЕНТИФИКАЦИИ



ЕРС – Электронный код продукта

3
Организации
EAN*UCC - EAN International
, разработавшие систему штрихового кодирования и
UCC, входят в число спонсоров организации
Auto-ID Center
, которая объединяет усилия ученых из Массачусетского института Технологии (США), Кембриджского Университета
(Англия), Университета Аделаиды (Австралия) и ряда других крупнейших научных центров мира.
Вместе они создают стандарты и основные элементы нового «Интернета вещей»
- открытой глобальной сети, которая может идентифицировать все товары, везде и автоматически. По замыслу авторов, сеть даст компаниям то, о чем раньше можно было только мечтать –
полную прозрачность всей цепи движения товара.
Когда говорится о создании открытой глобальной сети, имеется в виду не построение сети, отличной от Интернета, а построение сети на основе Интернета. Авторы, в настоящее время
, изучают и развивают те элементы системы
RFID
, которые позволят отслеживать движение товаров и передавать информацию о них через Интернет. Сама задача уникальной идентификации каждого товара, произведенного в любой точке Земного шара, является огромным и сложным предприятием. На обложке приводится графическая иллюстрация, показывающая как элементы всей системы, будут работать на практике.
Новая система идентификации товаров, основанная на радиочастотной идентификации, получила название –
система электронного кода продукта –
EPC
. Она состоит из шести основных элементов:
Электронный код продукта (
EPC),
Метки (Тэги),
Считыватели,
Программное обеспечение
Savant
TM
Сервис имен объектов
(Object Naming Service

ONS),
Язык физических разметок
(Physical Markup Language

PML).
Прежде чем подробно описывать каждый элемент системы, ответим на основные вопросы о работе системы.

НАЦИОНАЛЬНАЯ АССОЦИАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ
ИДЕНТИФИКАЦИИ



ЕРС – Электронный код продукта

4
Как отличить один продукт от другого?

Есть несколько способов, но лучшим найденным решением является присвоение каждой физической единице продукта уникального номера

электронного кода продукта (
EPC

Electronic Product Code
), так сказать, заводской знак продукта. Подобно штриховому коду
, электронный код продукта состоит из набора чисел, которые идентифицируют производителя товара, продукт, версию и серийный код. Только эта информация хранится на микрочипе
RFID метки, а вся другая может быть связана с серийным номером в базе данных.
Как отслеживать движение товара, используя его заводской знак?

Ответ –
создать сеть
RFID считывателей (их иногда называют опросчиками
- interrogators
). Например, в оптовом складе их нужно установить у входа и в каждом отсеке. Когда поддон с товаром прибывает, считыватель на входе ловит его заводской номер и передает информацию системе инвентаризации. Когда поддон помещается в отсек «А», считыватель получает сигнал
, что товар с номером 1
-2345-
67890 находится в отсеке «А»

Как система получает информацию о том, что такое товар 1
-
2345-67890?
Сам электронный номер продукта говорит вам не больше, чем номерной знак автомобиля говорит об автомобиле. Компьютерам необходим способ, который бы связывал электронный номер продукта с информацией о продукте, хранящейся где
- то. Для этих нужд система электронного кода продукта содержит Сервис Объектных Номеров –
ONS (Object Name
Service
). Этот сервис указывает компьютеру адрес в Интернете, где хранится информация о продукте. Этот сервис аналогичен Сервису Доменных Номеров, который сейчас используется в
Интернете и который указывает компьютерам адреса конкретных
Web- сайтов. Сервис
ONS говорит компьютерной системе компании, получившей груз: «Вся необходимая информация о продукте 1
-2345-
67890 хранится в файле компьютера, находящемся по следующему Интернет адресу …».
Как компьютер обрабатывает информацию о продукте?

Цель автоматической идентификации
- позволить компьютерам не только собирать информацию, но и обрабатывать ее. Чтобы сделать это возможным, в систему включен новый язык –
Язык Разметки Объекта (
PML

Physical Markup Language
). Этот язык основан на языке расширенных разметок (
XML

eXtensible Markup Language), используемом для описания общих типов данных (адресов, дат, номеров инвойсов и т.д.) и транзакций (покупок, цен и т.д.).
PML- файлы будут храниться в
PML- серверах –
компьютерах, предназначенных поставлять информацию по сети. (Сервисы
ONS
, описанные выше, указывают на
PML сервера.)
В
PML- файлах будет храниться информация о каждом продукте –
его имя, категория продукта
(напитки, авто запчасти или одежда), когда он сделан и срок годности, его текущее место нахождения, даже температура, если это важно.
PML
–файлы будут предоставлять информацию для существующих и будущих приложений.
Как избежать переполнения существующих сетей данными о продуктах?

В систему электронного кода продуктов включено математическое обеспечение
Savant для управления потоками данных, чтобы предотвратить переполнение корпоративных и общественных сетей. Программа
Savant использует распределенную архитектуру компьютеров новых
EPC сетей, управляя потоками информации.

НАЦИОНАЛЬНАЯ АССОЦИАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ
ИДЕНТИФИКАЦИИ



ЕРС – Электронный код продукта

5
Как компании, используя данные системы
EPC
, могут быть более эффективными и
прибыльными?

Для использования преимуществ новой системы, авторы системы разрабатывают комплекс основных решений. Математическое обеспечение системы будет включать Систему
Управления Задачами (
Task Management System
), которая позволит компаниям устанавливать пусковые приложения, такие как посылка сообщений о поставке необходимых товаров.

НАЦИОНАЛЬНАЯ АССОЦИАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ
ИДЕНТИФИКАЦИИ



ЕРС – Электронный код продукта

6
ЭЛЕКТРОННЫЙ КОД ПРОДУКТА

Основным элементом системы является электронный код продукта –
новый стандарт идентификации товаров. Он не заменяет существующие стандарты штрихового кодирования, а, скорее, создает переход от ранее существовавших стандартов для штриховых кодов к новому электронному коду. Для этой цели адаптируются базисные структуры глобального номера торговой единицы (
GTIN

Global Trade Item Number
). В этом процессе активно участвуют
Uniform Code Council (UCC
) и
EAN International

две международные организации, поддерживающие внедрение стандартов штрихового кодирования.
Электронный код продукта сейчас определен в двух вариантах: длиной в 64 битов и длиной в
96 битов. Так как, в дальнейшем, могут быть определены коды с большим количеством битов, то код содержит 8
- ми битовый заголовок, который определяет номер версии
EPC
. Сейчас за основу выбран 96 битовый код, он состоит из заголовка и трех наборов данных, как показано ниже:
Первый набор данных –
0000А89 –
номер менеджера данного кода, чаще всего это номер компании, производящей данный продукт, например «Компания Кока
-
Кола».
Второй набор данных –
00016F - номер класса объекта, согласно классификации
SKU (Stock
Keeping Unit
) точный тип продукта, например, «Диет кола 330 ml US версия».
Третий набор данных –
000169DC0 - серийный номер, уникальный для данного физического объекта. Он указывает, на какую именно банку «Диет кола 330 ml US версия» мы ссылаемся.
Это делает возможным, например, быстро находить продукт со сроком хранения близким к окончанию.
96- битовый электронный код продукта выбран, как компромисс между желанием дать каждому продукту уникальный номер, и сохранить низкой стоимость метки. Этот электронный номер предоставляет возможность идентификации 268 миллионов компаний (2 28
). Каждый производитель может закодировать 68 миллиардов (2 36
) единиц каждого
, из 16 миллионов (2 24
), вида продукции. Поскольку
, в настоящее время, производителям нет нужды в таком количестве номеров, предлагается временный 64 битовый код.
Метки

Типичная система
RFID состоит из радиочастотной метки или тэга (
tag, transponder
), считывателя информации
(reader) и устройства для обработки информации –
компьютера. Метка и считыватель связываются между собой радиочастотным каналом

НАЦИОНАЛЬНАЯ АССОЦИАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ
ИДЕНТИФИКАЦИИ



ЕРС – Электронный код продукта

7
Считывающее устройство состоит из передатчика и антенны, посредством которых излучается электромагнитное поле определенной частоты.
Попавшие в зону действия считывающего поля
, радиочастотные метки «отвечают» собственным сигналом, содержащим закодированную информацию (например, код товара) на той же самой или другой частоте. Сигнал улавливается антенной считывателя и передается в компьютер для обработки.
Активные и пассивные метки

Радиочастотная метка обычно включает в себя приемник, передатчик, антенну и блок памяти для хранения информации. Приемник, передатчик и память конструктивно выполняются в виде отдельной микросхемы
(чипа), поэтому внешне кажется, что радиочастотная метка состоит всего из двух частей: антенны и чипа. Если в состав конструкции метки включен источник питания
(например, литиевая батарейка), то такие метки называют
активными
(active).
Батарейка используется для питания схемы чипа и выдачи сигнала считывателю.
Пассивные
метки (
Passive
) не имеют собственного источника питания, а
, необходимую для работы энергию
, получают из поступающего от считывателя электромагнитного сигнала. Полупассивные
(semi-passive) метки имеют батарейку для поддержания работы чипа, но энергию для сигнала они получают от считывателя.
Активные и полупассивные тэги используются для отслеживания дорогих товаров, которые необходимо сканировать на больших расстояниях (100 футов и более), например, в железнодорожных вагонах. Стоимость таких меток превышает 1 доллар.
Дальность считывания пассивных меток менее 10 футов, но они значительно дешевле активных и не требуют дополнительного обслуживания.

НАЦИОНАЛЬНАЯ АССОЦИАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ
ИДЕНТИФИКАЦИИ



ЕРС – Электронный код продукта

8
Способы записи информации на метки

Чипы в тэгах могут быть только читаемыми
(
read only
) или многократно читаемыми/записываемыми (
read-write).
На многократно записываемые метки можно добавлять информацию или считывать ее, когда метка находится в пределах считывателя.
На только читаемые метки информация записывается во время ее изготовления, и она не может быть изменена в процессе эксплуатации.
В настоящее время широко используются только читаемые метки с возможностью стирания памяти и нанесения новой информации с помощью специального электронного процесса
(EEPROM).
Так как цена метки является решающей для системы идентификации товаров, то усилия ученых направлены на создание чипов, ценой менее 5 центов и которые могут считываться с расстояния 4 футов.
Пути снижения стоимости меток

В системе идентификации товаров, предложенной
Auto-ID Center
, на чипе радиочастотной метки будет находиться только электронный код продукта (96 или 64 битовый)
, чтобы уменьшить стоимость чипа. Сейчас кремниевый вентиль
, отображающий 1 бит информации, в
МОП
- структурах стоит порядка одной тысячной цента. Так как в настоящее время выпускается в год около 500 миллиардов единиц, то каждый дополнительный логический вентиль на метке ведет к потере 5 миллионов долларов.
Одним из факторов снижения цены пассивной метки является снижение размера микрочипа.
Цена 8
- дюймовой кремниевой подложки относительно стабильна, поэтому, разрезая подложку на меньшие кусочки, цена каждого чипа будет падать. Сейчас большинство подложек нарезаются алмазной пилой. Этот процесс позволяет создавать до 15000 микрочипов из подложки площадью в 1мм
2
. С помощью метода травления можно производить до 250000 чипов, каждый площадью в 150 микрон (три толщины человеческого волоса).
Другим фактором снижения цены метки является удешевление антенны. Разрабатываются методы печати антенн, используя электропроводные чернила.
Некоторые компании разрабатывают чипы из синтетических полимеров
, как более дешевую альтернативу кремнию.
Auto-ID Center поддерживает все возможные направления по удешевлению меток, ставя во главу образ мира
, в котором любые метки смогут «говорить» с любым считывателем на одном языке и удовлетворять некоторым базисным требованиям.
Диапазоны частот

Частоты электромагнитного излучения считывателя и обратного сигнала, передаваемого меткой, значительно влияют на характеристики работы всей радиочастотной системы. Как правило, чем выше диапазон рабочих частот системы
RFID
, тем больше расстояние, на котором считывается информация с радиочастотных меток.

НАЦИОНАЛЬНАЯ АССОЦИАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ
ИДЕНТИФИКАЦИИ



ЕРС – Электронный код продукта

9
На выбор рабочих частот
, в первую очередь
, влияет государственное регулирование использования электромагнитного спектра, причем в разных странах одинаковые части спектра используются для различных целей. За исключением специальных полос спектра, которые установлены для промышленности, науки и медицины, почти нет части спектра, доступного во всем мире. Даже, если и нашлась бы такая полоса, непродуктивно ограничивать все
RFID метки одной полосой. Это объясняется тем, что различные частоты имеют разные характеристики, которые делают их полезными для различных приложений. Так, например, метки,
работающие в низкочастотном диапазоне от 100 до 500 КГц, имеют меньшую стоимость, чем метки ультравысокой частоты, используют меньше энергии и лучше проникают через неметаллические субстанции. Они идеальны для сканирования объектов с высоким содержанием воды (например, фрукты
) на коротком расстоянии. Низкочастотные метки применяются, в основном, в таких сферах, как контроль доступа, идентификация животных, системы инвентаризации. Высокочастотные метки могут работать на больших расстояниях и с высокими скоростями считывания, но при этом требуется весьма точное прицеливание считывателя на метку.
Регистрация грузов при железнодорожных перевозках, системы взимания платы с водителей за пользование дорог –
вот типичные сферы применения высокочастотных меток.
Ниже показано влияние факторов при выборе частоты для радиочастотных систем.
Многие знают, что радиоволны поглощаются водой и искажаются при наличии металла, делая бесполезными
RFID метки для отслеживания продуктов с большим содержанием воды, или упакованных в металлические контейнеры. Но, используя метки с различной частотой, можно устранить эти недостатки.



Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал