تحقیق مقاله کد الکترونیکی محصول (EPC)

کد الکترونیکی محصول (EPC)

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

واژه­های کلیدی: کد الکترونیکی محصول، شبکه جهانی کد الکترونیکی محصول، سرویس نامگذاری اشیاء، سرویس یابش، سرویس اطلاعات کد الکترونیکی محصول، میان­افزار

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 اشیاء و کالاها در زنجیره تولید به کار 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 اجزاء 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 ارائه می­شود. فواید استفاده از این شبکه و کد الکترونیکی کالا هم در بخش دیگری مورد بررسی قرار می­گیرد.

1. مقدمه

شناسایی خودکار از طریق فرکانس رادیویی[1][1]  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 کم کم 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 [1].

کد الکترونیکی محصول[1][2] به عنوان تکنولوژی استفاده از سیستم­های حسی پیشرفته [1][3] 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 [2].

کدهای الکترونیکی محصول چیزی جز یک شناسه منحصر به فرد برای کنترل اشیاء 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 [6].

2. 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 1980 و 1990 یعنی مدت زمان طولانی پس از به کارگیری RFID در جنگ جهانی دوم، نوآوری­های صورت گرفته در زمینه تکنولوژی­های مبتنی بر فرکانس­های رادیویی سبب شد تا برچسب­های غیرفعال به عنوان جزئی از این فناوری و برای دستیابی به برد خوانایی کافی و عملی برای کاربردهای متنوع وارد بازار کار شوند [3]. 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[1][4] در MIT خلق شد. پس از آن این تحقیقات در جهت رفع مسائل و سایر نیازمندی­های زنجیره تولید ادامه یافت و به تدریج مرکز شناسایی خودکار[1][5] 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 [4].

توسعه تکنولوژی EPC، سرآغاز حرکتی برای عرضه نسخه تجاری آن و ایجاد یک بدنه استاندارد برای آن شد. EAN International و UCC [1][6] به عنوان مسئولین 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 چهارچوب 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 به کار برده شوند و یا در زنجیره­های تولیدی صنایع مختلف در سرتاسر دنیا انتقال یابند.

به طور کلی، شبکه جهانی EPC به عنوان یک واسط، منافع تجاری و امنیت زیادی را برای کاربران خود به ارمغان آورده است [4].

3. معرفی کد الکترونیکی محصول و ساختار آن

کد الکترونیکی محصول، نوعی شناسه است که می­تواند هر شئ­ای را به طور منحصر به فرد در زنجیره تولید محصولات شناسایی کند. این کد، شمایی ساده و فشرده برای شناسایی تعداد بی­نهایت زیادی شیء و کالا ارائه 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 [5]:

Global Trade Identity Number (GTIN)

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

Global Individual Asset Identifier (GIAI)

از این استاندارد برای شناسایی اشیاء ثابت استفاده می­شود.

Serial Shipping Container Code (SSCC)

این استاندارد در شناسایی محموله­هایی نظیر پالت­ها، کارتون­ها و غیره 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 64 و 96 بیت از انواع پرمصرف به شمار می­آیند. کدهای الکترونیکی با اندازه 128 بیت و 256 بیت هم شروع به کار کرده­اند اما ذکر این نکته لازم است که تعداد 96 بیت برای شناسایی تعداد بی­نهایت زیاد (حدود تریلیون) کالا در زنجیره تولید کاملا کافی است.

ساختار کد الکترونیکی محصول توسط سازمان جهانی EPC [1][7] در قالب 4 جزء زیر تهیه و طراحی شده است (شکل 1 این ساختار را  نشان می‌دهد) :

سرآیند که نسخه EPC به کار رفته را مشخص می­کند.

شماره­ای که مشخص کننده نام شرکت است.

کلاس شیء که مشخص کننده کلاس شیء برچسب خورده است.

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

شکل1. نمونه­ای از یک کد الکترونیکی 96 بیتی

4. 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 قرار داد. یکی از این موارد ایجاد یک راه استاندارد برای شناسایی منحصر به فرد اشیاء و کالاها در طول زنجیره تولید است. راه حل رفع این مشکل استفاده از کدهای الکترونیکی برای کالاهاست. کدهای الکترونیکی محصول[1][8] 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 جزئی­ترین سطح [1][9]هستند.

شکل2. ارتباط اجزای مختلف در شبکه جهانی EPC

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 معمولا قادر به شناسایی بیش از 200 میلیون کارخانه تولیدی مختلف و 10 میلیون کالای متفاوت هستند. هر شناسه می­تواند شامل بیش از 60  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 اشیاء است. شبکه جهانی EPC راه­حل استانداردی برای انتشار اطلاعات در میان شرکاء تجاری محسوب می­شود. شبکه جهانی EPC با استفاده از زیرساختارهای اینترنتی موجود، ارائه 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 2  نحوه ارتباط آن­ها با یکدیگر را می­توان دید [1]:

< >سرویس نامگذاری اشیاء[1][10] سرویس اطلاعات کد الکترونیکی محصول[1][11] سرویس یابش کد الکترونیکی محصول[1][12]