Вообразите себе будущее, в котором не только люди, но и вещи могут связываться и обмениваться информацией. И это не научная фантастика. Развитие средств связи привело к тому, что сегодня практически все соединено в единую телекоммуникационную инфраструктуру. Мы уже не можем жить без связи, как не можем существовать без нефти и электричества.

Трудности перевода

Лингвисты не первый год спорят о том, как перевести на «великий и могучий» красивый американизм «ubiquitous society». Это общество, в котором, по мнению экспертов, нам с вами придется в скором времени жить, называют то «вездесущим», то «открытым», а то и просто «убиквитарным».

Вообще-то, словечко «ubiquitous» не новость в области ИТ. Термин «ubiquitous computing» (дословно — повсеместные вычисления) был предложен еще в 1991 г. Марком Вейзером, бывшим главным ученым исследовательского центра Xerox. Тогда много говорили о «тотальном компьютинге», но в возможность реализации этой идеи до недавнего времени не очень верили.

С легкой руки МСЭ [http://www.itu.int/ubiquitous/], который в конце 2004 г. запустил проект «Ubiquitous Network Societies», умами экспертов завладела мысль о создании мира, в котором информационные технологии органично вписываются в обыденную жизнь. Недалек тот день, когда с помощью миниатюрных радиопередатчиков, IP-адресов или гиперссылок можно будет «видеть» практически любой предмет (от пультов дистанционного управления до одноразовых бритвенных станков) и управлять им.

Непрерывное развитие связи предполагает постоянное наращивание количества пользователей, операторов, услуг, каналов связи и видов передаваемой информации. Как следствие, пропускная способность, скорость обмена информацией, объем трафика и время использования сети также будут увеличиваться. Можно сказать, что мы строим «On Line» сообщество. Или то, что в околонаучной литературе в последнее время стали называть «Ubiquitous Society».

Мир составлен из кирпичиков

Все это началось в 1946 г., когда русский инженер Лев Сергеевич Термен изобрел для Советского Союза новейшее устройство, в основе которого лежал принцип преобразования радиоволн в звуковые колебания. Звуковые волны, в свою очередь, воздействовали на диафрагму, которая, незначительно изменяя форму резонатора, модулировала отраженный радиосигнал. Несмотря на то что это устройство представляло собой не идентификационную метку, а пассивный передатчик («жучок»), его можно считать прямым родственником, так сказать, прародителем RFID-технологии.

Еще одна похожая технология, система распознавания «свой — чужой», была изобретена британцами в 1939 г. Она широко применялась союзниками во время Второй мировой войны для определения принадлежности объектов, находящихся в небе. Такие системы до сих пор используются как в военной, так и в гражданской авиации.

Вполне вероятно, что технология радиочастотной идентификации (RFID)[Radio Frequency Identification] вскоре изменит довольно значительную часть нашего мира — от мобильных телефонов до управления поставками. На этом пути немало преград, но и возможности впереди тоже нешуточные. И дело здесь не столько в самом RFID, сколько в сетевом его варианте.

Определение

Соединенные в сеть устройства радиочастотной идентификации (Networked RFID — NRFID) — это RFID, используемые в качестве узла связи в распределенной системе, которая состоит из открытых сетей типа Интернет. В этом их главное отличие от «традиционных» RFID, которые «общаются» главным образом с традиционной, отдельно стоящей системой «чтение/запись» (R/W). Данное отличие обусловило следующие технические возможности NRFID.

Философия

Философия повсеместных вычислений/повсеместных сетей лежит в основе технологии и системы NRFID. Такие системы состоят из миниатюрных компьютеров, используемых в качестве сетевых узлов, которые находятся во всем и повсюду, автоматически «осознают» создавшуюся ситуацию и взаимодействуют друг с другом, обмениваясь информацией. Самым маленьким узлом в этой всеохватывающей сети является NRFID.

NRFID — ключевая технология, которая стирает грань между электронным виртуальным миром в распределенной системе и реальным миром, например, предметами, присоединенными к сети, и местом их размещения. Таким образом, каждый сможет воспользоваться совершенно новой информационной услугой, неизвестной сегодняшнему информационному обществу. Это прямой доступ к информации о товаре, который вы держите в руках, — будь то продукты питания, лекарство или детская игрушка; информации о месте, где вы находитесь, и т. д.

Приложения

Изменяя наше существование, NRFID может применяться в самых разных сферах жизни общества. В получивших широкое распространение ID-центрах уже проведено множество экспериментов, касающихся приложений NRFID, и эксперименты показали действенность NRFID-технологии для данных применений. В качестве примера приводятся обзоры трех следующих особенно интересных (перспективных) сфер применения: оперативный контроль продуктов питания, оперативный контроль лекарств и предоставление услуг по определению местонахождения.

Всеохватывающая система для оперативного контроля продуктов питания

Данная система позволяет отслеживать, что происходит с продуктами на каждом этапе их производства, транспортировки, хранения, переработки и продажи. Если зафиксирован несчастный случай из-за употребления тех или иных продуктов питания, эту систему используют для поиска информации, выяснения причины и определения степени бедствия.

В 2003 г. в Японии был проведен эксперимент по «слежению» за овощами, поставляемыми в супермаркеты. Еще в момент посева в базы данных вносились все сведения о месте выращивания, применяемых агрономических методах, удобрениях, фертилизаторах и т. п. В процессе сбора урожая на ящик с товаром прикреплялась метка радиочастотной идентификации RFID, имевшая соответствующий код. На каждом этапе поставки к записи базы, связанной с этой меткой, добавлялась соответствующая информация, например о типе применяемых удобрений и дате их использования. Вся информация была доступна для покупателей — достаточно было ввести запрос, указав штрих-код или данные RFID любого овоща, купленного в магазине. Таким образом, покупатели могли убедиться в качестве и безопасности приобретенного ими товара. В 2005 г. область эксперимента была расширена и охватывала 150 продуктов — фрукты, мясо, молоко и продукты их переработки.

Прощание со штрих-кодом

Так ли давно познакомились мы с «достижением западной цивилизации» — штрих-кодом? Помните, как пытались разобраться с его обозначениями, стараясь определить страну-производителя?

По своим функциям радиочастотные метки очень близки к ставшим уже привычными штрих-кодам, которые, вероятно, в скором будущем полностью будут вытеснены RFID. Этому способствует масса преимуществ меток перед штрих-кодами.

Во-первых, данные в радиочастотной метке могут многократно изменяться и дополняться, тогда как данные штрих-кода не могут быть изменены — они записываются сразу при печати.

Во-вторых, считывающему устройству RFID не требуется «видеть» метку, чтобы считать с нее данные. Мало того, метки могут размещаться незаметно, например, внутри упаковки, если она, конечно, радиопрозрачна. Метку можно прочесть, даже если она перемещается через зону регистрации с достаточно большой скоростью.

В-третьих, RFID-метку можно прочесть с довольно большого расстояния, которое, в зависимости от модели метки и мощности передатчика, может достигать нескольких десятков метров.

В-четвертых, RFID-метка площадью 1 кв. см может хранить до 10 тыс. байт, что на два порядка больше информационной емкости штрих-кода.

В-пятых, современные считывающие устройства способны считывать данные с нескольких десятков RFID-меток одновременно, что недоступно устройству со штрих-кодом.

В-шестых, для считывания данных метки не важно, как она расположена. Для автоматического считывания штрих-кодов существуют стандартизированные правила их размещения на товарной и транспортной упаковках. RFID-метке достаточно оказаться в зоне действия сканера.

Архитектура

Метки NRFID делятся на пассивные, сенсорные узлы и активные. Они могут быть встроены практически в любой предмет и располагаться в любом месте. Метка NRFID имеет свой идентификационный номер (ID). Этот номер определяет записи в базе данных, в которых хранится информация, связанная с этой меткой, база данных соединена с сетью, и информация из нее может быть получена с использованием абонентского терминала, оборудованного системой ввода-вывода информации, интерфейсом пользователя и интерфейсом с сетью. Этот терминал, получив ID метки и идентифицировавшись в сети, запрашивает и получает из базы необходимые данные о NRFID. Радиолинии, поддерживающие обмен информацией между терминалом и серверами услуг, ID и приложений, становятся «мостами» между реальным миром, представленным информацией, сохраненной в метке NRFID, и виртуальными мирами серверов.

Приложения

Информационные услуги
Услуги предоставления информации о местонахождении — одно из наиболее важных приложений меток NRFID. Система работает следующим образом: на одном из местных объектов на автодороге размещается активная метка (маяк), и проезжающие мимо машины, оборудованные сканерами, считывают с него данные (например о ближайших станциях техобслуживания, бензозаправках, сведения о ремонтных работах на трассе движения, информация об окружающих исторических местах, туристических объектах, магазинах, отелях, ресторанах и т. д.).

В Японии разработан проект «Содействие свободному передвижению»[Free Mobility Assistance Project], который позволяет предоставлять информацию о местонахождении. В переводе с японского слоган проекта звучит примерно так: «Привяжи информацию к месту пребывания». Уже начата опытная эксплуатация систем в некоторых районах Японии, в частности в городах Токио, Саппоро, Нагоя и Аомори на острове Хонсю.

Радио для оплаты такси
Говорят, что таксисты Токио предпочитают получать плату за проезд через RFID и мобильные телефоны. Японская компания кредитных карточек «JCB International» в ноябре 2004 г. начала испытания платежной системы «QUICPay». Водителям такси были выданы сканеры RFID, которые считывали данные с чипа мобильного телефона пассажира, определяли баланс счета и снимали с него требуемую сумму.

Управление цепью поставок
Когда дело касается управления инвентаризацией в цепи поставок, торговля сталкивается со множеством проблем. Именно радиочастотная идентификация предлагает точный контроль над цепью поставок, эффективное управление инвентаризационными мероприятиями и аккуратное планирование закупок. Технология RFID существенно сокращает время, затрачиваемое на инвентаризацию склада или магазина, повышая при этом достоверность и точность полученных данных.

Отслеживание контрафактных товаров
Размещая метки RFID на упаковке с лекарствами, направляемыми в аптеки или больницы, фармацевты надеются достоверно и своевременно определить контрафактные лекарства, поскольку доставляются они обычно «левыми» путями, и на их метках не будет отметок о прохождении обязательных пунктов маршрута для «правильных» лекарств.

Такие метки могут использоваться и с целью предотвращения краж и приобретения просроченных лекарств.

Метки для детей
Когда в Дании в 2004 г. открылся парк «Леголэнд», администрация развернула в нем систему поиска детишек, построенную на принципе периодической регистрации RFID в беспроводной локальной сети. Родители надевают детям специальные браслеты со встроенными в них метками. Когда ребенок, передвигаясь по парку, попадает в зону регистрации RFID, система заносит в базу данных сведения о его местоположении. Все это позволяет родителям в любой момент узнать, где находится их чадо.

Если ребенок потеряется, родители и охранники могут воспользоваться мобильным телефоном. Они передают сообщение на приложение под названием «Локатор детей». В ответ приложение возвращает сообщение, содержащее информацию о последнем месте нахождения ребенка — координаты, название участка парка и т. п.

Умные полки
Давайте представим себе мир «интеллектуальной» торговли будущего. Оборудованные RFID-сканерами полки автоматически регистрируют ассортимент. Когда в торговом зале останется меньше некоторого числа товара данной модели/размера/цвета, система передаст на склад сообщение с уведомлением о необходимости обновить/пополнить ассортимент. Мало того, магазин сможет автоматически уведомлять поставщика и производителя продукции, запрашивая новую партию товара. Таким образом, благодаря RFID все в выигрыше: мы с вами всегда найдем то, что ищем, если, конечно, это кто-то производит, в магазине увеличатся объемы продаж, у производителя всегда будет информация о спросе, у транспортных компаний повысится оптимизация отгрузок.

Никаких очередей у кассы и ни одного шанса вору

С помощью системы RFID оплата выполняется быстрее, чем при использовании штрих-кода. Ведь если клиент покупает несколько вещей, информация считывается одновременно со всех ярлыков. Технология радиочастотной идентификации позволяет комбинировать распознавание с наблюдением за товарами. Когда покупатель выходит из магазина, обычные антенны электронного наблюдения автоматически определяют, был ли датчик метки на товаре, лежащем в сумке, дезактивирован или удален.

Трудности внедрения

Все это лишь малая часть тех возможностей, которыми обладают приложения с использованием радиочастотных меток.
По мнению многих специалистов, технология RFID станет новым, а в дальнейшем и единственным универсальным методом отслеживания продукции в глобальной цепи поставок. Эксперты полагают, что автоматическая идентификация и системы сбора данных вытеснят с рынка штриховое кодирование, особенно если крупнейшие торговые центры не отступятся от заявленного требования о том, что все поставщики обязаны ввести радиочастотную идентификацию своих товаров.

Потенциал RFID еще далеко не исчерпан. Однако на пути внедрения данной технологии встает немало трудностей, в частности, неизбежные для топ-менеджеров проблемы психологического характера — ведь им придется перестраивать хорошо отлаженный и годами отработанный процесс. Но не это главное. Мы имеем дело с выводом на рынок новой технологии, с прогнозируемым глобальным охватом. Поэтому основным тормозящим фактором является стоимость одной метки, которая намного превышает цену штрих-кода, а также отсутствие международных стандартов.

Перспективы RFID-технологии
Руслан Денисов, бизнес-аналитик департамента исследований и разработки ГК «Сервис Плюс»

RFID в ближайшем будущем не заменит ШК

Необходимо очень осторожно относиться к тезису о вытеснении штрих-кодирования технологией радиочастотной идентификации. Являясь одним из множества методов автоматической идентификации, RFID имеет как явные преимущества, так и недостатки, определяющие границы применения технологии. К сдерживающим факторам относится в первую очередь достаточно высокая стоимость радиочастотной идентификации в расчете на объект учета. Однако ценовой фактор далеко не единственный. Например, при существенной деформации традиционной штрих-кодовой этикетки у оператора остается возможность вручную ввести символы, которыми обычно дублируется штрих-код. При аналогичном повреждении RFID-метки идентификация невозможна. Для предотвращения подобной ситуации некоторые производители наносят на RFID-метки соответствующий штрих-код.

Таким образом, можно с уверенностью прогнозировать сосуществование в ближайшем будущем (10–15 лет) RFID и других методов автоматической идентификации, в том числе штрих-кодирования.

Разработка RFID-решения содержит в себе большой объем технического консалтинга

При разработке решения с использованием RFID-технологии необходимо учитывать множество различных факторов: геометрию и радиочастотные параметры объектов учета и их окружения, скорость движения и периодичность обновления информации, объем передаваемых и хранимых данных и др. В ряде случаев специфика объекта превращает, на первый взгляд, типовой проект в уникальный. Качественное предпроектное исследование является прологом к реализации эффективного решения на основе RFID.

RFID-решения перспективны при контроле и управлении функционированием единой технологической цепочки

Возврат инвестиций в RFID-технологию обеспечивается прежде всего за счет оптимизации управления ресурсами и сокращения операционных издержек. Минимальный порог экономически оправданного RFID-решения различается в зависимости от отрасли. RFID-решение уровня технологической цепочки требует значительной концентрации материальных и информационных ресурсов, существенных организационных усилий. Однако именно в таких проектах возможно повышение экономической эффективности применения RFID-технологии путем перераспределения внутрикорпоративных издержек.

Автор: Юлия Волкова
Опубликовано в журнале "CIO" №8 от 21 августа 2007 года

Источник: http://www.computerra.ru/