Nesneler İzlenebilir ve Yönetilebilirmi? Çözüm: RFID

1. Nesneler İzlenebilir ve Yönetilebilirmi?Çözüm: RFID M. Erkan YÜKSEL Şafak DURUKAN ODABAŞI Bilgisayar Mühendisliği Bölümü İstanbul Üniversitesi İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Avcılar Kampüsü, 34320 Avcılar- İSTANBUL

2. Giriş • RFID: • Firmaların uygulamalarını geliştirmelerinde, • İş süreçlerinin planlamasında ve yönetilmesinde, • Üretim noktasından son tüketiciye dek uzanan işlemlerin her aşamasında, • Farklı alanlardaki iş sistemlerinin kontrol ve takibinde kullanımaktadır.

3. RFID’de Amaç • Dinamik bir bilginin oluşturulması, toplanması ve yönetilmesi • Veri toplama, hizmet dağıtımı ve sistem yönetimi gibi işlemlerin insan müdahalesi olmadan gerçekleştirilmesi • Hata oranının azaltılıp servis hızı ve kalitesinin artırılması

4. Bu sunumda, • RFID teknolojisi, • RFID sistemleri için donanım gereksinimleri, temel sistem yapıları ve çalışma prensibi, • Etiket, - Okuyucu, - Sogulayıcı • Anten, - Denetleyici, - RFID Yazılımı • EPCGlobal, RFID Ağı ve verdiği hizmetler

5. RFID (Radyo Frekanslı Tanımlama) • Mikroişlemci ile donatılmış bir etiket taşıyan, • Etikette taşıdığı bilgiler ile nesnelerin hareketlerinin izlenebilmesine imkan veren, • Radyo frekansları ile çalışan otomatik tanıma sistemidir (Auto-ID). • Veri ve enerji transferi, • etiket ve okuyucu arasında • herhangi bir temas olmadan

6. RFID Temel Sistem Yapısı • RFID veri toplama donanımı ve yazılımı olarak adlandırılır. 5 temel bileşenden oluşur: • RF Etiket • Anten • Okuyucu • Sorgulayıcı • Denetleyici

7. RFID Etiket • Bir mikroçip, çipe bağlı bir anten ve bunların üzerini kaplayan koruyucu film tabakasından oluşur. • Elektronik veri taşıyıcıları olarak kullanılır • RFID etiketindeki mikroçip 64 bit'den 8 MB'a kadar veri depolama özelliğine sahiptir. • Üzerinde bulunduğu nesneye ait tüm verileri kolayca taşıyabilir

8. RFID Etiket • Enerji kaynağına göre: Pasif (pilsiz) ya da Aktif (pilli) Şekil 1:RFID Etiket ve bileşenleri

9. RFID Anten • Okuyucu-okuyucu veya okuyucu-etiket arasında haberleşmeyi sağlar. • Düşük güçlerde en iyi sinyali alımları • Özel koşullara uyum sağlamaları • Farklı boy, şekil ve frekans aralıklarında tasarım • Düzlem yayın yapan: En uzun okuma mesafesinde, maksimum kazanç için tek bir eksende yoğunlaşır • Dairesel yayın yapan: Okuyucunun ürettiği UHF enerjiyi daha uzun mesafelere eşit bir şekilde dağıtır.

10. RFID Okuyucu • RFID etiket üzerindeki antenden sinyal alarak etiket bilgisini okuyabilen, • Radyo frekansı aracılığıyla üzerindeki antenden etikete sinyal yayan, • Gerektiğinde etikete yeni bilgilerin yazılmasını sağlayabilen bir donanımdır. • RFID etiketlerinin varlığını tanımak için kullanılır.

11. RFID Okuyucu • Anten aracılığı ile RF enerjisi gönderir. • Etiketteki anten enerjiyi toplar, • Etiket bu enerjiyi indiksüyon yoluyla elektrik enerjisine çevirir. • Elektrik enerjisi, antene bağlı etiket verisini saklayan yarı iletken çipi besler. • Etiket mors koduna benzer bir şekilde anten direncini yükselterek ve düşürerek kimliği okuyucuya geri gönderir

12. RFID Denetleyici • Üzerinde veritabanı yazılımı ya da uygulama yazılımı çalışan bir bilgisayar ya da sunucu • RFID sisteminin “beyinler”idir ve RFID arakatman yazılımını kontrol eder. • Çoklu sorgulayıcıları ağ ortamında birbirine bağlamak ve merkezi olarak bilgileri işlemek için kullanılır. • Sorgulayıcılar tarafından toplanan bir alandaki bilgileri kullanır.

13. RFID Denetleyici • Ürün stoğunu tutma ve yeni ürün stoğuna ihtiyaç duyulduğunda tedarikçileri uyarma, • Sistem boyunca nesnelerin hareketlerini izleme, düzenli olarak yönlendirme. (üretim uygulamalarında bantlı taşıyıcı sistemler) • Kimlik denetimi, doğrulama ve yetkilendirme verme (anahtarsız giriş sistemleri), • Hesap oluşturma (POS ugulamaları)

14. Arakatman Yazılımı • RFID sistemini, • RFID sistem ağındaki hizmetleri, • RFID sistemleri arasında dolaşan bilgiyi, • RFID bilgi sistemleri arasındaki iletişimi, yönetir. • verinin kullanımı etkili ve faydalı yapılır, • veri hacmi küçültülür • veri ağ içerisinde seçilerek iletilir

15. Sistemin Çalışma Prensibi Şekil 2: RFID sisteminin çalışma şeması

16. EPCGlobal • Bir nesnenin küresel olarak, anında otomatik tanımlama ve takibini sağlamak için: • RFID teknolojisini, • var olan iletişim ağı altyapısını • Elektronik Ürün Kodunu (EPC) birleştiren, • tedarik zincirinin gelişmiş etkinlik ve görünürlüğünü sağlayan; • RFID sistemleri için standartlar geliştiren yeni bir küresel ağ sistemidir

17. EPCglobal Ağı • EPCglobal Ağı = • {ID Sistemi + EPC + Middleware + DS + ONS + EPCIS} • EPCglobal ağınının verdiği hizmetler: • Benzersiz kimlikler atama • Öğeleri bulma, belirleme, kimliklendirme • Olayları toplama ve filtreleme • Olayları depolama ve kuyruklama • EPC bilgisini konumlandırma • Ağ için bir referans mimari sağlama

18. RFID Ağı ve Servisler • Elektronik Ürün Kodu (EPC) • Veri toplama donanımı. (RFID sistem bileşenleri) • RFID Sistem Ağı Servisleri • Keşif Servisleri (DS) • Güvenlik Servisleri (SS) • Nesne Adlandırma Servisi (ONS) • EPC Bilgi Servisleri (EPCIS) • Arakatman yazılımı (Olay yöneticisi)

19. Elektronik Ürün Kodu (EPC) • Bir nesne tanımlama standardıdır • Her bir nesneyi tek tek tanımlayabilmek için kullanılır. • Bir nesnenin özgün EPC numarası • fiziksel olarak üzerine iliştirilmiş, bir mikro yonga ve antenden meydana gelen RFID etikette saklanır.

20. EPC • Bellek kapasitesi: 64, 96, 128, 256-Bit • EPC 4 bölümden oluşur: • Önek (8 bit): kodun sürüm numarasını • Nesne kod yönetici numarası (28 bit) • Nesne sınıfı (24 bit): ürünün cinsini • Seri numarası (36 bit)

21. EPC Şekil 3: 96 bitlik bir EPC ve temel bileşenleri

22. RFID Sistem Ağı Servisleri • Güvenlik servisi: EPC bilgisi depolama, veri erişimi için kimlik denetimi, şifreleme ve yetkilendirme mekanizmaları sağlar. • Keşif servisleri: Kullanıcıların belirli bir elektronik ürün kodu ile ilgili veri bulmalarını ve bu veriye erişim izni istemelerini sağlar. • Nesne adlandırma servis (ONS)

23. RFID Sistem Ağ İlkeleri Şekil 4: RFID Sistem Ağ Servisleri İlkeleri

24. Keşif Hizmetleri • RFID sistemindeki denetleyicilerin, sunucuların, servis ve hizmet sağlayıcıların varlığını keşfetme, • Bu sistem yönetim cihazları arasında elektronik ürün kodlarını çeşitlerine, sınıflarına ve alanlarına göre haritalama/adresleme için yöntemler sağlar

25. Nesne Adlandırma Servisi (ONS) • Nesne hakkındaki verinin sağlandığı ilgili EPCIS sunucularını bulmak • Hızlı ve güvenli global veritabanı araması yapmak • İşlemleri gerçek zamanda gerçekleştirmek • EPC ile EPC hakkında bilgi içeren EPCIS örnekler dizisi arasında adresleme mekanizması sağlamak için kullanılan genel bir hizmettir. • DNS servisi ile çok benzerdir.

26. EPC Bilgi Hizmetleri (EPCIS) • Kullanıcıların ticari ortaklarla RFID sistem ağları üzerinden EPC ile ilgili veri değişimi, veri paylaşma ve yakalama için bir standart ara birim tanımlar. • Nesneler tedarik zinciri boyunca hareket ettikçe kaydedilmiş verileri alan, nesne yer bilgisi tutan bir servis arabirimi içeren ve EPC ile ilgili verinin semantiğine odaklanan bir hizmet birimidir. • Firmalara uygulamalar üzerinde rekabet etmek ve işlevsellik eklemek için esneklik sağlar.

27. Örnek Bir RFID Sistem Ağı

28. Sonuç RFID sistem uygulamaları: • Barkod, contact memory gibi Auto-id teknolojilerinin yetersiz kaldığı alanlarda • Kullanıcılara daha fazla avantaj sağlamak için • Firmaların/kurumların nesneler ve veriler üzerinde daha etkin, güvenli ve hızlı işlemler yapmalarını sağlamak için kullanılmaktadır.

29. TEŞEKKÜRLER !!!