Electronic Product Code

Razvoj tehnologije i njezina primjena u svakodnevnom se životu uvijek na neki način love. Često dobri izumi mjesecima, pa i godinama čekaju primjenu, ali i obratno, zbog nedovoljno razvijene (ili trenutačno preskupe) tehnologije, pojedini projekti ne mogu zaživjeti u vrijeme kad bismo željeli. Ni GS1 sustav automatske identifikacije primjenom crtičnog koda nije bio imun na takve "dječje bolesti". Nakon 40 godina uspješne primjene u više od 130 zemalja i više od 1,000.000 tvrtki nametnuo se kao nezaobilazni način jedinstvene identifikacije proizvoda, lokacija i pošiljki u opskrbnim lancima širom svijeta. GS1 standardi pokrivaju tri osnovna područja: standarde za identifikaciju (ID numbers: GTIN, GLN, SSCC...), standarde za reprezentaciju podataka (Data Carriers: crtični kod, RFID...) te standarde za elektroničku razmjenu podataka (EANCOM, GS1 XML...).

Zahtjevi koje tržište postavlja pred sudionike opskrbnih lanaca sve su kompleksniji i pomalo su iscrpili mogućnosti dosadašnjih tehnologija. O čemu je riječ? Opskrbni lanac karateriziraju "karike" kao što su: proizvodnja, pakiranje, skladištenje, transport, distribucijski centri, priručna skladišta, prodajne police... Svaka karika vrlo je dobro informatički pokrivena, ali problemi nastaju kad ih treba povezati u jedinstvenu cjelinu, naročito kad sve karike ne pripadaju istoj tvrtki. Problem postaje izraženiji ako se uzmu u obzir i uredbe o sljedivosti (traceability) - uredba 178/2002 u EU, koja se počela primjenjivati 1. siječnja 2005. i uredba FDA u SAD-u, koja se počela primjenjivati  u studenome 2003. Budući da sljedivost podrazumijeva praćenje kroz cijeli opskrbni lanac (od sirovine do krajnjeg kupca) - jedan korak natrag (od koga smo dobili sirovinu ili robu), jedan korak naprijed (kome smo isporučili proizvod ili robu), sve više dolazi do izražaja činjenica o slaboj ili nikakvoj informatičkoj povezanosti pojedinih karika te o gubitku informacija. Druga bitna činjenica vezana za promjenu tržišne filozofije karakterizira prijelaz moći s proizvođača i trgovaca na kupce. Trgovačke jedinice sve se više povlače, a sve manje guraju na tržište. Mijenjaju se načini planiranja i popunjavanja polica artiklima, nastoji se raditi s malim zalihama i izuzetno kratkim rokom isporuke robe. Kad je riječ o informatici, opskrbni lanac budućnosti zamišljen je poput cjevovoda, u svakom trenutku mogu se "vidjeti" svi proizvodi (gdje su, gdje bi trebali biti, koliko ih ima...). Da bi se to postiglo, bilo je potrebno odabrati tehnološka rješenja koja će se nositi s tako složenim zahtjevima.

Tehnologija crtičnog koda zasniva se na fizikalnom svojstvu da svijetla tijela reflektiraju, a tamna tijela apsorbiraju svjetlost. To je svojstvo iskorišteno za kreiranje novih simbologija za prezentiranje znamenki (i slova). Simbologije čitljive ljudskom oku poznate su pod imenima: latinica, glagoljica, ćirilica (za slova), odnosno rimski brojevi, arapski brojevi itd. Strojevi (optoelektronika) teško "čitaju" ove simbologije zbog kompleksnosti. Međutim, kreiranjem novih simbola koji se sastoje od pravilnih kombinacija tamnih crtica i svijetlih međurazmaka različitih širina, došlo se do strojno jednostavno čitljive simbologije, poznate pod imenima crtični kod, barkod, zebrasti kod, daskasti kod... Očitavanje crtičnog koda obavlja se postavljanjem crtičnog koda u vidno polje specijalnog uređaja za očitavanje (tzv. skenera) koji očitava informaciju zapisanu crtičnim kodom i prosljeđuje računalu. Pročitana informacija najčešće je samo šifra (artikla, lokacije, pošiljke...), a kompletan podatak o pročitanom objektu zapisan je u bazi podataka, gdje šifra služi kao ključ za brzi dohvat podataka. Prilikom očitavanja, crtični kod uvijek mora biti u vidnom polju skenera. Postoji nekoliko desetaka tipova crtičnih kodova, ali samo su neki od njih prihvaćeni kao standard za identifikaciju u opskrbnim lancima. Međunarodna organizacija EAN/UCC definirala je sadržaj, oblik i način dodjele kodova korisnicima. Osim toga, organizacija radi na edukaciji i kontroli ispravnosti primjene kompletnog sustava, kako bi svjetsko tržište neometano funkcioniralo.

Identifikacijski brojevi ne moraju nužno biti prikazani u simbologiji crtičnog koda. Ta je tehnologija godinama dominirala zbog jednostavnosti i niske cijene opreme za čitanje i gotovo zanemarive cijene apliciranja kodova na ambalažu. Međutim, brzi razvoj tehnike omogućio je da i druge tehnike, poput radiofrekvencijske identifikacije, postanu primjenjive. RFID (engl. Radio Frequency IDentification - radiofrekvencijska identifikacija) je tehnologija koja upotrebljava svojstva interakcije označenog objekta u elektromagnetskom ili elektrostatičkom polju određene frekvencije. Pritom detektor emitira radiofrekvencijske (RF) valove na jednoj ili više frekvencija, a tag (transponder) ili oznaka na objektu "odaziva" se slanjem informacije pohranjene u sebi. Tagovi mogu biti pasivni (mogu se samo čitati) ili aktivni (može ih se očitavati, ali i zapisivati u njih). Za razliku od crtičnih kodova, tagovi ne trebaju biti u vidnom polju detektora, a istodobno se može očitavati nekoliko tagova. RFID se uspješno upotrebljava u kontroli pristupa, evidenciji prisutnosti, evidenciji masovnih prolazaka (autoceste, skijališta), evidenciji životinja, a sve veću primjenu nalazi u proizvodnji i skladištenju.

Želeći iskoristiti odlična iskustva dobivena globalnom upotrebom GS1 crtičnih kodova i nove mogućnosti RFID-a, formiran je EPCglobal kao joint venture između tvoraca GS1 organizacije (EAN International i Uniform Code Council (UCC). To je neprofitna organizacija ustanovljena s ciljem formiranja i podrške novog sustava elektroničkog označavanja proizvoda - Electronic Product Code (EPC). Radi se o globalnom standardu za trenutačnu, automatsku i preciznu identifikaciju proizvoda u opskrbnom lancu bilo koje tvrtke, u bilo kojoj industrijskoj grani, bilo gdje u svijetu. Razvoj EPCglobal mreže vodili su Auto-ID Center, akademski razvojni centar na čijem je čelu Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.), i još pet vodećih istraživačkih univerziteta širom svijeta (The University of Adelaide Australia, Keio University, Fudan University, University of Cambridge, University St. Gallen). Projekt se financirao novcem najvećih svjetskih poduzeća, kao što su WAL-MART, Gillette, Tesco, P&G, Ahold, METRO Group, Carefour, Johnson&Johnson, Deloitte i mnogi drugi.

Što je EPC, koji su osnovni elementi i kako funkcionira?

U osnovi sustava su RFID tagovi. No, za razliku od dosadašnjeg korištenja, gdje su proizvođači RFID rješenja definirali svaki svoj standard, uveden je EPC sustav šifriranja. Definirane su 64-bitna i 96-bitna varijanta. Kao primjer opisujemo 96-bitnu varijantu:

• 8 bita - header - opisuje kakav tip informacije slijedi
• 28 bita - EPC Manager Number (268,435.456 kombinacija)
• 24 bita - Object Class Number (16,777.216 kombinacija)
• 36 bita - Serial Number (68,719.476.736 kombinacija)
   

Brojčane strukture GTIN-a i SSCC-a samo su podskupovi EPC-a i jednostavno se mogu umetnuti u definiranu EPC strukturu. EPC Manager Number odgovarao bi dosadašnjem pojmu prefiksa tvrtke, dok bi Object Class Number odgovarao šifri proizvoda, koju je do sada određivala tvrtka kojoj je dodijeljen prefiks. Uveden je pojam Serial Number, pa se mogu međusobno razlikovati i proizvodi istog tipa, što do sada nije bilo moguće na standardni način. Upravo je taj podatak nužan za preciznu implementaciju sustava sljedivosti (traceability).

Zašto se u tagove odmah ne upisuje kompletna informacija o proizvodu, da se dobije neka vrsta prijenosne baze podataka? Odgovor je cijena. Ona bi u prvoj fazi morala biti manja od 5 centi (tridesetak lipa) za tag (to se odnosi na Klasu 0 i Klasu 1 tagova). To bi bilo prihvatljivo za transportna pakiranja, a kasnije bi morala biti još niža, kako bi se moglo koristiti tagove i na pojedinačnim pakiranjima. Budući da je cijena tagova direktno povezana s njihovim memorijskim kapacitetom i mogućnostima (samo čitanje, čitanje i pisanje, aktivni, pasivni), tagovi su svrstani u klase:

• Klasa 0 read only pasivni
• Klasa 1 write once pasivni
• Klasa 2 pasivni tagovi s dodatnom funkcionalnošću (npr. ekripcija)
• Klasa 3 semipasivni
• Klasa 4 aktivni, osim sa čitačima mogu komunicirati s drugim tagovima
• Klasa 5 su zapravo čitači, mogu "pokrenuti" klase 1, 2, 3, komunicirati s klasom 4, ali i međusobno

Integriranje GTIN-a, EAN128 i SSCC-a u EPC omogućuje koegzistenciju crtičnog koda i EPC-a u prijelaznom razdoblju.

Sustav EPCglobal sastoji se od šest osnovnih elemenata (blokova):

1. EPC oznake (RFID tagovi)
2. EPC sustav šifriranja
3. RFID (radiofrekvencijski čitači)
4. Software za međusloj
5. ONS (Object Naming Service)
6. PML (Physical Markup Language)
    

EPC oznake (RFID tagovi) su nosioci informacije (podataka), odnosno identifikacijskih brojeva programiranih u memoriju.

EPC sustav šifriranja (EPC - kod, brojčana šifra) upisan u tagu, jedinstveni je globalni identifikacijski broj koji služi kao ključ (pointer-pokazivač) za dohvat podataka o proizvodu.

RFID (radiofrekvencijski čitači) su uređaji za sakupljanje podataka; pomični ili fiksni, priključeni na Savant ili mrežu.

Software za međusloj - budući da RFID čitači stalno komuniciraju s tagovima, ovaj sloj se brine da ne dođe do zagušenja ostalih elemenata sustava. On propušta samo informacije koje govore o promjeni stanja.

ONS (Object Naming Service) distribuirani je resurs koji zna gdje se nalaze podaci o EPC (slično kao DNS).

PML (Physical Markup Language) kao i XML, sa XQL query strukturom, omogućuje pitanja i odgovore koji se tiču EPC-a, razvojne metodologije za PML pristup, kontrolu pristupa, autorizaciju i autentikaciju. EPC - IS EPC Information Service, poznat i kao PML Server, sadrži sve podatke vezane za EPC (static, instance-level and temporal).

Zašto je razvijen ovako kompleksni sustav? Naime, dosadašnji sustav identifikacije primjenom GTIN-a u simbologiji crtičnog koda bazirao se na dohvatu podataka o proizvodu isključivo iz lokalne baze podataka. Često se događalo da je svaki subjekt u opskrbnom lancu održavao vlastitu bazu u kojoj podaci vezani uz određeni GTIN nisu bili uvijek identični podacima ostalih subjekata. U razvijenim zapadnim zemljama proizvođači i trgovci pokušali su riješiti problem, organizirajući podatke u nacionalne elektroničke kataloge. Međutim, ni to rješenje nije bilo savršeno jer katalozi nisu bili međusobno interoperabilni. EPCglobal Network s blokovima ONS i PML daje solidnu infrastrukturu za formiranje međunarodno standardiziranog i interoperabilnog kataloga proizvoda usluga i lokacija.

Tagovi, EPC kodovi sadržani u tagovima, čitači i Savant elementi su sustava vezani za identifikaciju, dok se ONS i PML brinu za dohvat podataka iz lokalne baze ili u slučaju da tamo ne nađu tražene podatke, preusmjeravaju upit prema serverima i bazama podataka koje sadrže tražene podatke.

Kako sustav funkcionira kao cjelina?

Svaki proizvod označen je tagom. Označena su pojedinačna pakiranja, skupna pakiranja i transportne (logističke) jedinice (palete, kontejneri). Čitači se nalaze na svim ključnim mjestima opskrbnog lanca; na primjer, na kraju proizvodne linije proizvod dobiva tag i započinje svoj život. Prvo očitanje obavlja se prilikom izlaska proizvoda s proizvodne linije i stavljanja u skladište. Za razliku od crtičnog koda, može se u jednom prolazu očitati cijela paleta odjedanput. To doslovce znači da će svi proizvodi na paleti, uključujući svaki pojedinačno i sva skupna pakiranja te paleta biti očitani fizičkim prolaskom palete kroz aktivno područje antene čitača. Antene se, osim na ulazu i izlazu iz skladišta, mogu postaviti i na police npr. visokoregalnog skladišta. Time će se konstantno dobivati podaci o proizvodima i njihovoj trenutačnoj poziciji u skladištu. Kako ne bi došlo do informatičkog zagušenja sustava zbog velike količine informacija koje dostavljaju čitači, predviđen je srednji sloj (tzv. middleware) koji propušta samo informacije koje govore o promjenama stanja u sustavu.

Informacije koje su prikupili čitači i međusloj samo su šifre, tj. ključevi za dohvat podataka o proizvodima, uslugama i lokacijama na koje se odnose. Da bi se znalo o kojim se informacijama radi, potrebno ih je dohvatiti iz informatičkog sustava koji je velika informatička mreža. ONS (Object Naming Service) omogućuje globalni servis za translaciju EPC-a u jedan ili više internetskih URL-ova, gdje se mogu pronaći dodatne informacije o objektu. Time dolazimo do pojma EPC Information Services. Radi se o servisima koji omogućuju da podaci budu dostupni u XML formatu (PML) za ostale servise, kao što su očitavanje tagova, podaci o tvrtki, proizvodu. Naime, struktura podataka, prikupljanje i organizacija uključuju i atribute o proizvodu. Radi se o statičkim podacima (Static Data Store) koji opisuju zajedničke podatke o fizičkim atributima proizvoda, npr. duljina, širina, visina... te dinamičkim podacima (Instance Data Store), npr. serijski broj... Uključeni su i podaci koji opisuju zajedničke podatke o kretanju proizvoda kroz opskrbni lanac (History Data Store), npr. SSCC. U sustav je uključena i autentikacija/autorizacija koja uspostavlja sigurnost za korisnike unutar EPCglobal mreže. Omogućuje da vlasnik kontrolira pristup podacima. Interface/sučelje definira protokol za transfer podataka iz EPC Middleware prema EPC IS.

Tako strukturirani sustav omogućuje identične postupke u distributivnom skladištu, priručnom skladištu trgovine, na prodajnoj polici te na mjestu prodaje. Što to znači u praksi? Kad roba napušta skladište proizvođača, očitavanjem tagova bilježi se koja se roba isporučuje, količina, serijski brojevi ili batch brojevi, datum i vrijeme otpreme, vrata otpreme, prijevoznik... Pri tome palete mogu biti i mješovite, što se u praksi često događa. Prilikom ulaska i izlaska robe u distributivnom skladištu ponavljaju se isti postupci. Robu nije potrebno raspakirati da bi se prikupili logistički podaci jer čitači mogu očitavati i tagove koji nisu vidljivi zbog toga što ih skriva vanjski sloj ambalaže. Zanimljivo je zaprimanje robe u trgovini, što je bilo usko grlo. Naime, prolaskom palete kroz ulazna vrata skladišta trgovine, opremljena RFID čitačima, zaprimljena roba se trenutačno identificira, iz EPC IS-a se dohvaćaju podaci o zaprimljenoj robi te se može automatski izraditi prijemni list (kalkulacija). Čitači na prodajnim policama u trgovini bilježe svako uzimanje robe i u stanju su signalizirati osoblju trgovine da pojedini artikl nedostaje i policu treba dopuniti. Istovremeno se sustav brine i o naručivanju robe, ako je ponestaje i u priručnom skladištu. U slučaju recalla, odnosno povlačenja određenih serija (ili batcheva) robe zbog neispravnosti, sustav precizno informira trgovca o tome koje proizvode treba ukloniti i s kojih polica. Dosadašnja tehnologija ni približno nije mogla ispuniti tako složene zahtjeve. Na kraju kupac s kupljenom robom, bez obzira na njezinu količinu, prolazi kroz POS (blagajnu) bez vađenja pojedinih artikala iz kolica za kupnju. Čitav sadržaj kolica očitava se jednim očitavanjem. Ideal svakog kupca - odabrati robu i izaći iz trgovine postaje stvarnost. EPC tagovi mogu se u opisanom scenariju koristiti i za provjeru je li roba koja se iznosi iz trgovine plaćena ili ukradena, što je zasigurno interesantno trgovcima.

Priča o EPC-u nije iscrpljena. Naime, EPC tagovi mogu se iskoristiti i poslije prodaje. Ako se, primjerice, radi o prehrambenim artiklima, pojedini kućanski aparati poput hladnjaka i mikrovalne pećnice također mogu imati RFID EPC čitače. Spojeni na internet, mogu dati podatak o tome kako da pripremimo netom kupljenu hranu, ponuditi recept ili upozoriti o isteku roka trajanja neke namirnice u hladnjaku. Čak i ambalaža upotrijebljenog proizvoda može biti automatski sortirana za recikliranje, korištenjem informacije iz EPC taga.

Do kraja veljače 2004. bilo je 90-ak krajnjih korisnika EPC sustava (70 u SAD-u i 20 u ostatku svijeta), 75 solutin providera (50 u SAD-u i 25 izvan SAD-a), među kojima WAL*MART, TESCO, METRO, Ministarstvo obrane SAD-a i mnogi drugi. I proizvođači se sve više uključuju u podržavanje EPC sustava, pa primjerice, PHILIPS od 2004. proizvodi RFID tagove po EPCglobal standardima.