Parte 1: L architettura Tecnologica RFId di EPCglobal

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1 Parte 1: L architettura Tecnologica RFId di EPCglobal

2 Sommario Disclaimer L Architettura Tecnologica RFId di EPCglobal EPCglobal Inc Intellectual Property Policy Sicurezza Privacy L EPCglobal Network Componenti fondamentali I principi base di funzionamento Gli standard dell EPCglobal Network Tag Data Standard Le strutture numeriche GS RFId Tag Gen 2 Air Interface Protocol (AIP) RFId Reader Filtering & Collection EPC Information Services (EPCIS) Object Naming Service (ONS) APPENDICI A. Indicod-Ecr B. Lab di Indicod-Ecr C. I partner dell'iniziativa

3 Disclaimer La proprietà intellettuale di questo documento appartiene ad Indicod-Ecr: il permesso di utilizzare questo materiale o parte di esso é concesso purché (1) si citi Indicod-Ecr e con la specificazione della fonte "Lab di Indicod-Ecr", compreso l'indirizzo web (2) l'uso di tale documentazione o parte di essa sia solo informativo, personale e non commerciale e/o di lucro; (3) sia segnalato l'utilizzo ad Indicod-Ecr, e vengano trasmessi ad Indicod-Ecr eventuale copia o link del lavoro prodotto all indirizzo 3

4 1. L Architettura Tecnologica RFId di EPCglobal 1.1. EPCglobal Inc. EPCglobal Inc, joint venture senza scopo di lucro fondata dal GS1 1, sviluppa e mantiene l insieme di standard globali alla base del funzionamento dell EPCglobal Network e guida l adozione delle sue componenti. Per portare avanti la sua missione, EPCglobal Inc si avvale del lavoro di gruppi di esperti (aziende utenti e fornitori di tecnologie) che volontariamente contribuiscono allo sviluppo dei protocolli di comunicazione e delle interfacce del sistema EPCglobal Network. A livello mondiale le organizzazioni EPCglobal nazionali (in Italia Indicod-Ecr 2 ) coordinano la diffusione ed implementazione degli standard EPC ed il processo di sottoscrizione ai servizi di EPCglobal delle aziende utenti e dei fornitori di tecnologie. Il concetto di EPCglobal Network e lo standard EPC sono stati sviluppati dall Auto-ID Center, un istituto di ricerca del Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.) con 7 laboratori in altrettante università nel mondo. Le funzioni amministrative dell Auto-ID Center sono ufficialmente terminate nel 2003 e le attività di ricerca sono state trasferite ai laboratori Auto-ID. EPCglobal Inc. continua a collaborare e a sponsorizzare i laboratori Auto-ID per migliorare la tecnologia nel rispetto delle esigenze aziendali degli utenti Intellectual Property Policy Al fine di garantire che gli standard dell EPCglobal Network siano assolutamente royalty-free, EPCglobal ha definito un Intellectual Property Policy a cui devono obbligatoriamente aderire tutte le aziende (utenti e fornitori di tecnologie) che partecipano ai gruppi di lavoro hardware e software 3 e ai Business Action Group 4. Aderendo all Intellectual Property Policy, le aziende si impegnano a non ostacolare la diffusione delle specifiche tecniche EPCglobal attraverso l imposizione dell acquisto di licenze. In assenza di tale accordo, EPCglobal Inc. non sarebbe in grado di assicurare, agli utenti finali, la possibilità di utilizzare le specifiche EPCglobal senza essere obbligati ad acquistare licenze/autorizzazioni dalle aziende fornitrici di tecnologie. La missione di EPCglobal è incoraggiare lo sviluppo di specifiche dell EPCglobal Network royalty-free, in modo che le aziende utenti possano beneficiare di standard globali ed aperti Sicurezza La struttura dell EPCglobal Network è stata sviluppata per garantire un ambiente informativo sicuro sia all interno che all esterno dell azienda utente. 1 Organismo internazionale che coordina la diffusione e la corretta implementazione dello standard GS1 in più di 100 paesi. Indicod-Ecr si propone di perseguire la diffusione degli strumenti di raccordo tecnico tra industria e distribuzione secondo le specifiche elaborate a livello internazionale da GS1. 2 Indicod-Ecr è una associazione di categoria senza scopo di lucro che raggruppa 33mila aziende industriali e distributive operanti nel settore dei beni di largo consumo, su base volontaria. 3 Gli Hardware Action Group sviluppano le specifiche tecniche per le principali componenti hardware dell EPCglobal Network (es. tags e lettori). I Software Action Group definiscono le specifiche tecniche di sistema: l Application Level Event; l Object Naming Service; gli EPC Information Service, ecc. 4 I Business Action Group sono composti da aziende della produzione e della distribuzione, che intendono utilizzare la tecnologia EPCglobal Network, con l obiettivo di identificare le esigenze aziendali e condividere business case per ottimizzare la supply chain. 4

5 Le funzionalità di sicurezza sono già previste nelle specifiche tecniche al fine di conciliare le esigenze degli utenti di proteggere informazioni confidenziali e la possibilità offerta dall EPCglobal Network di scambiare e recuperare informazioni relative alle transazioni commerciali e agli oggetti movimentati nella supply chain Privacy L EPCglobal Public Policy Steering Committee (PPSC) è responsabile della definizione delle attuali linee guida sulla privacy per l EPCglobal Network. Ad oggi, esse prevedono che: ogni prodotto sul quale è apposto un tag EPC riporti il logo EPC sulla confezione, per indicarne inequivocabilmente la presenza; il consumatore venga informato delle modalità per procedere alla rimozione o disabilitazione dei tag presenti sui prodotti acquistati; tutte le aziende, che utilizzano la tecnologia RFId basata su standard EPC, comunichino attraverso una campagna di informazione le caratteristiche della tecnologia e i suoi benefici; il tag EPC non registri dati personali ma soltanto i codici di identificazione dei prodotti cosi come già avviene con l attuale codice a barre. attività di educazione/informazione dei consumatori sulla tecnologia EPC L EPCglobal PPSC continua a lavorare per aggiornare queste linee guida in conformità alle normative sulla privacy. 2. L EPCglobal Network Il sistema informativo EPCglobal Network si basa sulla possibilità di identificare in modo semplice ed efficace le merci movimentate nella supply chain a livello di pallet, collo, fino alla singola unità di vendita al consumatore finale. Questa visione è abilitata dall associazione della tecnologia RFId con le infrastrutture esistenti per le comunicazioni di rete e l'electronic Product Code 5. La visione di EPCglobal è svincolata dalla tecnologia. Difatti, la struttura dell EPCglobal Network è tale per cui la sua implementazione non dipende né da una particolare offerta tecnologica, né da una specifica azienda fornitrice di tecnologia e prevede la possibilità di utilizzare qualsiasi mezzo permetta di acquisire i codici EPC che sono alla base del suo funzionamento. Il Network si compone di cinque componenti fondamentali: Electronic Product Code, ID System (tag e reader EPC ), EPC Middleware, Discovery Services (ONS) EPC Information Services (EPCIS) Componenti fondamentali Electronic Product Code L Electronic Product Code è uno schema di numerazione universale per l identificazione di tutti gli oggetti fisici movimentati nella supply chain tramite tecnologia RFId. La struttura standard del sistema di identificazione consiste in: un codice EPC (o EPC identifier), che identifica in modo univoco ed individuale ogni singolo oggetto; 5 L Eletronic Product Code è un codice che identifica in maniera univoca ed individuale ogni elemento della supply chain. 5

6 un Filter Value che consente una lettura efficace/efficiente dei tag EPC in quanto discrimina tra i livelli di imballaggio/confezionamento (es. consente al reader di discriminare il GTIN 6 dell unità consumatore dal GTIN dell unità imballo). ID System L ID System, ovvero il sistema di identificazione, è basato sui tag RFID, sui quali è memorizzato il codice EPC, applicati ai pallet, colli e singole referenze ed i reader. L EPC Middleware Il layer di integrazione o middleware RFId è lo strato di architettura tra i device RFId 7 ed i sistemi informativi esistenti. Il suo compito principale è ricevere i dati RFId dalle fonti alimentanti (es. RFId device) ed integrare gli stessi nelle applicazioni enterprise, ovvero convertire i dati RFId grezzi in informazioni di processo grazie all associazioni di key business rules, anagrafiche e transazioni ai dati RFId. Il middleware gioca un ruolo fondamentale nelle soluzioni RFID in quanto permette di: ricevere le segnalazioni dai lettori RFId distribuiti nella azienda; controllare le informazioni ricevute (con funzioni di filtro, di eliminazione delle letture duplicate, di aggregazione dei dati, ecc.); memorizzare le informazioni su database aziendale; elaborare le informazioni ricevute, arricchendone i contenuti con logiche applicative locali oppure aggiornando i sistemi applicativi aziendali. Object Naming Service (ONS) L ONS, componente dei Discovery Services, guida i sistemi informatici nel processo di localizzazione delle informazioni in rete (Internet), relative a ciascun oggetto identificato da un codice EPC. Il suo ruolo è simile a quello del DNS (Domain Name System), il quale indirizza i computer in rete al fine di localizzare le pagine associate ad un determinato sito web. Analogamente, l'ons partendo dal codice EPC restituisce un indirizzo web (o una URL) dove risiedono tutte le informazioni relative a quel pallet, collo o oggetto. Tutto questo permette di immagazzinare un'enorme quantità di dati in rete, più di quanto sarebbe possibile fare sui tag apposti sui singoli oggetti. EPC Information Service (EPCIS) Si tratta di risorse informative che registrano le informazioni relative ai singoli oggetti e consentono lo scambio di queste informazioni tra i partner commerciali attraverso il sistema EPCglobal Network. Gli EPCIS data, ovvero le informazioni registrate in un EPCIS, sono suddivise nelle seguenti categorie: Static Data: informazioni che non cambiano nel corso della vita delle referenze: nome del prodotto, dimensioni, data di scadenza, numero di lotto, ecc. Transactional Data: informazioni che cambiano nel corso delle vita della referenza identificata, quali: luogo di consegna, ecc I principi base di funzionamento Il sistema EPCglobal Network consente l'identificazione in rete tramite il servizio Object Naming Service (ONS). L ONS è un registro globale che svolge funzionalità analoghe ai DNS (Domain Name Service) e sulla base del codice EPC ricevuto (letto sul tag dal reader), fornisce al Middleware (software per raccogliere, archiviare e filtrare i dati ricevuti dai reader/lettori) l indirizzo dell EPC Information Service (EPCIS, ovvero server locale/remoto) sul quale risiedono le informazioni relative al prodotto. 6 Il termine Global Trade Item Number (GTIN) indica il codice GS1 assegnato alle unità consumatore, unità imballo (o trade unit) o unità logistiche ovvero a tutte le unità commerciali sulle quali è possibile recuperare informazioni predefinite, utili per tutte le operazioni commerciali. 7 RFID device sono i lettori mobili, i varchi, i lettori fissi, le stampanti. 6

7 L EPC, ovvero il codice identificativo, e tutti i dati riguardanti il prodotto sono registrati presso i server locali (EPCIS) collegati al Web. Ogni volta che le aziende vorranno consultare i dati aggiornati potranno collegarsi ai database e, se gli operatori sono abilitati, gestire direttamente ogni tipo di cambiamento delle informazioni. Infine il linguaggio di markup (Physical Markup Language per la comunicazione tramite web) è utilizzato per descrivere tutti i dati relativi ai prodotti quali ad esempio: numeri EPC, orario certificato, identificativo del lettore (EPC lettore), la temperatura, nonché la posizione del lettore/reader che ha inviato la query (interrogazione). Inoltre, Il PML funge da interfaccia tra i lettori e le applicazioni che intendono accedere ai dati EPC tramite la rete. Secure Internet Exchange Event Registries ONS Search & Discovery available under development EPC IS Authentication & Authorization EPC IS Internal Systems ERP, WMS, etc. EPC MW EPC MW Internal Systems ERP, WMS, etc. Enterprise System EPC Reader EPC Reader Enterprise System EPC Tags EPC Tags Figura 1 7

8 2.3. Gli standard dell EPCglobal Network Gli standard dell EPCglobal Network sono stati sviluppati con l obiettivo di: Facilitare lo scambio di informazioni e merci nella supply chain Per poter scambiare informazioni nella supply chain è indispensabile poter comunicare usando formati standard condivisi. Gli standard EPCglobal definiscono la struttura ed il formato dei codici identificativi EPC (data standard) ed meccanismi attraverso i quali le informazioni vengono scambiate (information exchange). Favorire lo sviluppo di un mercato aperto e competitivo per tutte le componenti del sistema Gli standard EPCglobal definiscono le interfacce tra le componenti dell EPCglobal Network, in modo da garantire l interoperabilità delle componenti hardware e software prodotte dai diversi fornitori di tecnologie o sviluppate internamente dalle aziende utenti, ma non definiscono le modalità di implementazione. In questo modo tutti gli utenti (end user) sono in grado di scegliere liberamente come implementare i sistemi informativi. Incoraggiare l innovazione Gli standard di EPCglobal sono mantenuti ed aggiornati da EPCglobal Inc. attraverso i suoi gruppi di lavoro. Gli standard EPCglobal sono interfacce che garantiscono l interoperabilità tra sistemi competitivi Tag Data Standard Lo standard EPC è un sistema di numerazione a 96 bit che fornisce un unico numero identificativo a 268 milioni di aziende, ognuna delle quali avrà a disposizione 16 milioni di categorie e 68 miliardi di numeri seriali per ciascuna categoria di prodotto. Ad ogni codice EPC sono associate le informazioni sul prodotto: le caratteristiche, il produttore e il prezzo. Per poter utilizzare i codici GS1 già assegnati per l identificazione delle proprie unità commerciali e logistiche, l azienda dovrà sottoscrivere l EPCglobal tramite una delle organizzazioni GS1/EPCglobal nel mondo (in Italia, Indicod-Ecr) nel paese nel quale l azienda ha sede legale. I Tag data standards sono le specifiche tecniche che disciplinano la struttura numerica dei codici EPC (numeri binari a 96 bit). Il codice EPC è composto come segue: Header: identifica lunghezza, tipo, struttura e versione EPC ; Filter Value: consente una lettura efficace/efficiente dei tag EPC in quanto discrimina tra i livelli di imballaggio/confezionamento (es. permette al reader di discriminare il GTIN dell unità consumatore dal GTIN dell unità imballo); Partition: indica il punto della struttura numerica nel quale termina il prefisso GS1 aziendale (company prefix) ed inizia il codice referenza (item reference); EPC manager: individua l azienda che identifica le unità commerciali, i servizi e i luoghi e funzioni; Object class: identifica la tipologia di referenza (la stock keeping unit); Serial number: identifica la singola unità (pallet/cartone/prodotto). I tag EPC possono registrare solo una delle chiavi di identificazione GS1: SGTIN per l unità consumatore (equivale ad un GTIN seguito da un codice seriale); GLN per l identificazione delle entità fisiche, giuridiche e funzionali; SSCC per l unità logistiche; GRAI per i beni a rendere; GIAI per i beni individuali. Le aziende utenti sono responsabili della registrazione dei codici EPC nei sistemi informativi interni cosi come attualmente avviene per i codici GS1. Naturalmente la componente seriale del codici EPC rappresenta un nuovo campo dati nei sistemi informativi attuali. 8

9 Le chiavi di identificazione GS1 possono essere integrate nell EPC Tag come nell esempio che segue GTIN Company Prefix Trade Item Reference EPC Header EPC Manager Number Trade Item Reference Serial Number GTIN Figura Le strutture numeriche GS1 Il Sistema di identificazione GS1 fornisce una serie di chiavi per identificare singole referenze, unità imballo, unità logistiche, beni a rendere, luoghi e funzioni. GTIN (Global Trade Item Number) In ambito GS1 tutte le unità commerciali (singola referenza, collo o pallet) e sono identificate con il GTIN (Global Trade Item Number), ovvero unità sulle quali è possibile recuperare informazioni predefinite, utili per tutte le operazioni commerciali, che possono essere ordinate, prezzate e fatturate. Il GTIN è il codice GS1 a loro assegnato che ne garantisce l identificazione univoca attraverso una delle quattro strutture numeriche sotto riportate: Struttura GTIN-14 Indicatore GTIN dell unità commerciali contenute (senza check digit) Check Digit N 1 N 2 N 3 N 4 N 5 N 6 N 7 N 8 N 9 N 10 N 11 N 12 N 13 N 14 Struttura GTIN-13 Prefisso Aziendale GS1 > < Codice prodotto Cifra N 1 N 2 N 3 N 4 N 5 N 6 N 7 N 8 N 9 N 10 N 11 N 12 N 13 Struttura GTIN-12 9

10 Prefisso Aziendale GS1 > < Codice prodotto Check Digit N 1 N 2 N 3 N 4 N 5 N 6 N 7 N 8 N 9 N 10 N 11 N 12 Struttura GTIN-8 Prefisso GS1-8 > < Codice prodotto Check Digit N 1 N 2 N 3 N 4 N 5 N 6 N 7 N 8 GLN (Global Location Number) Il Global Location Number (GS1 GLN) consente l'identificazione univoca e inequivocabile di unità operative (entità fisiche, funzionali o legali) con la struttura numerica standard a 13 cifre. La struttura del GLN è la seguente: Prefisso Aziendale GS1 > < Luogo/Funzione Check Digit N 1 N 2 N 3 N 4 N 5 N 6 N 7 N 8 N 9 N 10 N 11 N 12 N 13 SSCC (Serial Shipping Container Code) Il GS1 SSCC, numero di identificazione del singolo pallet con lunghezza fissa di 18 cifre, consente la tracciabilità fino all apertura del film e alla scomposizione in casse. La struttura dell SSCC è la seguente: Cifra di estensione Prefisso Aziendale GS1 > < Numero di serie Check Digit N 1 N 2 N 3 N 4 N 5 N 6 N 7 N 8 N 9 N 10 N 11 N 12 N 13 N 14 N 15 N 16 N 17 N 18 GIAI (Global Individual Asset Identifier) Il Global Individual Asset Identifier (GIAI), ovvero Numero di Identificazione per Beni Indivuali, deve essere utilizzato unicamente per l identificazione di beni (per tutta la loro vita ) allo scopo di fornire un archivio dei dati più rilevanti. Non deve mai essere utilizzato per identificare un prodotto o un unità logistica. La struttura del GIAI è la seguente: Prefisso Aziendale GS1 > < Bene individuale > N 1... N i X i+1... X j (j<=30) GRAI (Global Returnable Asset Identifier) Un bene a rendere è un prodotto riutilizzabile utile per il trasporto o l imballaggio (per esempio fusti per liquidi, pallet in plastica, cassette, ecc.). L identificazione GS1 per i beni a rendere è definita Global 10

11 Returnable Asset Identifier (GRAI). Questo numero permette di tracciare e rilevare i dati più importanti di un determinato bene e non si riferisce al suo contenuto. La struttura del GRAI è la seguente: Prefisso Aziendale GS1 > < Bene a rendere Check Digit Numero di serie (opzionale) 0 N 1 N 2 N 3 N 4 N 5 N 6 N 7 N 8 N 9 N 10 N 11 N 12 N 13 X 1 variabile X RFId Tag L EPCglobal ha definito un sistema di clsssificazione dei tag per descriverne le funzionalità. - Classe 1: Identity Tag Passive-backscatter tag. Trasporta un identificatore EPC, consente la modifica del medesimo in fase di post produzione, permette la disattivazione del tag e la registrazione di informazioni addizionali quali il kill code, - Classe 2: Tag passive con funzionalità aggiunte : es. memoria o crittografia - Classe 3: Tag semi passivi - Classe 4: Tag attivi READ/WRITE, comunicano con lettori e altri tag sulla stessa banda di frequenza Gen 2 Air Interface Protocol (AIP) Lo standard EPC Class1 Generation 2 amalgama al suo interno le caratteristiche degli standard Class 0 Gen 1 e Class 1 Gen 1 8 (proposti precedentemente da EPCglobal) eliminando così i problemi di interoperabilità tra i diversi standard presenti in ambito EPC, ed alcune caratteristiche dello standard ISO (due protocolli UHF air interface: A e B). Si tratta quindi della prima vera piattaforma globale per lo sviluppo di applicazioni EPC tramite tecnologia RFId in banda UHF. Inoltre, il protocollo é stato disegnato per essere utilizzato con classi di tag superiori, ossia un reader conforme a Gen 2 potrebbe leggere un tag attivo con un sensore oppure un semplice tag con un'unica ID, creando in questo modo le fondamenta per l utilizzo di prodotti con prestazioni superiori, tipo: tag Class 2 e class 3. I reader UHF possono essere aggiornati con nuovo hardware e firmware o entrambi per leggere i tag Gen 2. Funzionalità Il Protocollo UHF Class 1 Gen 2 fornisce diverse di funzioni atte a migliorare le performance dei reader, principalmente quando diversi lettori sono dislocati in prossimità tra di loro. Queste funzioni servono a minimizzare le collisioni tra lettori e facilitare l utilizzo di algoritmi di scouring 9 per localizzare i tag. Lo standard Gen 2 consente ai reader di operare in tre modi diversi: single-reader mode (1 lettore per impianto); multi-reader mode (~ 10 lettori per impianto); dense-reader mode 10 (centinaia di lettori per impianto). Per funzionare nel modo più efficiente, i reader dovrebbero operare in un dense-reader mode, vale a dire quando più di 50 reader sono presenti nello stesso edificio, ad esempio un Ce.Di. Il dense-mode è stato studiato per evitare interferenze tra reader posizionati in spazi limitati, ma soprattutto in regioni, come l Europa, dove la banda UHF di frequenze assegnata è molto ridotta. Per visualizzare la modalità densemode, basti pensare ad un autostrada americana a più corsie. I reader potrebbero essere i mezzi pesanti che emettono un forte segnale RF, i tag potrebbero essere paragonati a delle biciclette che emettono un 8 Il primo standard Gen 1 constava di due protocolli: class 0 e class 1 ed un reader non poteva leggere entrambe le classi di tag a meno che non fosse un reader multiprotocol. 9 Processo di ricerca/perlustrazione e localizzazione. 10 RFID Journal, Mar 28, 2005, Mark Roberti, Understanding the EPC Gen 2 Protocol 11

12 segnale RF debole. Grazie alla modalità dense mode, è possibile dividere la banda di frequenza UHF in corsie. Sia i reader/mezzi pesanti che i tag/biciclette potranno utilizzare esclusivamente le corsie a loro assegnate senza mai scontrarsi/interferire. Lo standard Gen 2 prevede che i reader usino corsie di frequenza differenti da quelle utilizzate dai tag, in modo che i tag possano esse letti anche quando diversi reader operano simultaneamente in prossimità. L UHF Class 1 Gen 2 Tag Protocol, tramite funzioni specifiche del tag RFId, ottimizza i livelli di sicurezza e privacy. Queste caratteristiche comprendono una funzione kill con password associata ed una funzione lock con una password di controllo accesso. EPCglobal non ha però ancora definito le modalità attraverso le quali le password, richieste per le funzioni kill e lock, dovranno essere distribuite attraverso il Network per raggiungere i punti dove sono richieste. Le funzioni di lettura (a parte la lettura di EPC ), scrittura, blocco ed eliminazione dei tag RFId, oltre al mantenimento delle password di accesso ed eliminazione, sono attualmente definite nelle specifiche Tag Protocol e Reader Protocol. Anche se l EPCglobal prevede la memorizzazione del solo codice EPC sul tag, il Protocollo UHF Class 1 Generation 2 consente di registrare, oltre al codice EPC, anche user data addizionali. Tuttavia ad oggi, gli standard EPCglobal non specificano come saranno utilizzati gli user data sul tag EPC. Il Tag protocol UHF Class 1 Generation 2 fornisce anche un campo per il tag ID (TID) read-only che viene scritto al momento della fabbricazione del tag RFId. Il TID deve fornire informazioni sul produttore del tag, compresa l identità del fabbricante. Queste informazioni saranno poi associate con il TID in una banca dati esterna, gestita da EPCglobal o da un altra organizzazione. EPCglobal non fornisce attualmente specifiche per il campo TID o per le informazioni associate. Checklist per l implementazione I tag conformi all EPCglobal Class 1 Generation 1 potranno continuare ad essere utilizzati finché non saranno disponibili i tag UHF Generation 2. I tag, conformi al protocollo standard EPCglobal Class 1 Generation 2, sono passivi, scritti una volta sola, con una capacità pari a 96 bit per registrare il codice EPC. Sebbene lo standard EPCglobal preveda la possibilità di utilizzare tag a 64 bit, EPCglobal ne raccomanda l uso soltanto nei piloti e nella sperimentazione tecnologica, in quanto questi tag hanno una capacità insufficiente alla registrazione dei dati EPC e verranno completamente sostituiti dai tag a 96 bit. Data l ampia offerta di prodotti sul mercato, è importante che l azienda utente scelga sia il tipo di tag che il suo posizionamento in modo da consentire la migliore prestazione possibile. EPCglobal svilupperà le linee guida sul posizionamento dei tag sulla base dei risultati delle sperimentazioni in corso nei laboratori EPC. Le stampanti utilizzate per scrivere il tag devono quindi essere in grado di: gestire la versione seriale del GTIN e dell SSCC (Tag Data Standard EPCglobal); assicurarne l affidabilità durante il processo di stampa; verificare che il tag sia stato scritto correttamente; identificare ed isolare i tag non funzionanti senza interrompere il processo di stampa. Se gli attuali processi aziendali prevedono la stampa di un etichetta, allora è possibile continuare ad usare un etichetta di carta con il tag incorporato. E possibile, inoltre, integrare i tag in materiali quali plastica e cartone. EPCglobal sta sviluppando dei test di conformità per misurare i livelli di performance e certificando laboratori di sperimentazione per verificare che i requisiti richiesti dagli standard siano raggiunti. Tuttavia, le caratteristiche individuali dei prodotti e la configurazione del sito (magazzino, Ce.Di, ecc.) possono avere un impatto significativo sulle prestazioni e creare problemi anche laddove vengono utilizzati tag e reader conformi agli standard EPCglobal. 12

13 Questa è una checklist delle caratteristiche degli apparati RFId per essere conformi alle specifiche EPCglobal: capaci di operare in conformità allo standard ETSI (EN ) ad una potenza pari a 2 watts erp su banda di frequenze UHF MHz conformi agli standard europei e nazionali di sicurezza sulle trasmissioni radio e altri standard (es. CE Conformité Européenne, GS safety certifications) conformi ai protocolli UHF Generation 1 e Generation 2 oppure aggiornabili al Protocollo Generation 2 conformi alle specifiche sulle prestazioni di EPCglobal per i reader adatti all uso in ambienti quali magazzini, Ce.Di e siti produttivi conformi agli standard EPCglobal per le reader interface adatti a registrare le strutture dati EPCglobal attraverso le tavole di conversione dei dati (Tag Data Standard EPCglobal) idonei a verificare che la scrittura sia avvenuta correttamente se sono apparecchiature per la scrittura del tag idonei a migrare automaticamente tra i diversi protocolli per leggere le diverse tipologie di tag con impatto minimo sulle prestazioni (es. multistandard/agile reader) abilitati alla disattivazione di funzioni inutilizzate per ottimizzare le prestazioni idonei a collegarsi ad un ethernet network connection (LAN) se reader fissi idonei a collegarsi ad una wireless connection (WLAN) se reader portatili capaci di leggere sia l EPCglobal tag che i codici a barre laddove richiesto se reader portatili Normativa per Applicazioni RFId in Italia Il Decreto Ministeriale del 13 luglio 2007 ha liberalizzato le radio frequenze per i c.d. dispositivi "RFId" (Radio Frequency Identification). Il Decreto ministeriale stabilisce in particolare che: «la banda di frequenze MHz può essere impiegata, su base di non interferenza e senza diritto a protezione, ad uso collettivo da apparati a corto raggio per le apparecchiature di identificazione a radiofrequenza (RFId), aventi le caratteristiche tecniche di cui alla decisione 2006/804/CE. Tali applicazioni sono soggette al regime di "libero uso" ai sensi dell'art. 105, comma 1, lettera o) del Codice delle comunicazioni elettroniche, emanato con decreto legislativo 1 ag osto 2003». Il provvedimento adottato si è avvalso della collaborazione del Ministero della Difesa, che ha concordato sulla compatibilità tra il servizio svolto sulla banda interessata - sottoposta anche ad utilizzazioni militari - e le applicazioni RFId per usi civili. Gli RFId operanti sulle bande di frequenza cosiddette Uhf, liberalizzati ora in Italia con il Decreto del Ministero delle Comunicazioni, introducono un notevole cambiamento anche rispetto ad analoghe applicazioni finora in uso (per esempio il Telepass). La caratteristica particolare di questi nuovi dispositivi consiste nel fatto che essi utilizzano dei "tag" (etichette elettroniche) passive, vale a dire senza bisogno di alimentazione a batteria, per cui sono estremamente leggere, di basso costo e facilmente leggibili ed aggiornabili. Grazie alla tecnologia RFId i cittadini italiani potranno beneficiare di nuovi vantaggiosi servizi, sotto il profilo della sicurezza (ad esempio, tracciabilità degli alimenti, servizi per la salute, lotta contro la contraffazione dei medicinali), della comodità (ad esempio, attese ridotte alle casse dei supermercati, gestione più accurata e affidabile dei bagagli presso gli aeroporti, pagamenti automatizzati) e dell'accessibilità (ad esempio, nel settore della sanità, la RFId è potenzialmente in grado di innalzare il livello di qualità delle cure e di sicurezza dei pazienti e di migliorare il rispetto delle prescrizioni terapeutiche). 13

14 RFId Reader Il ruolo dell RFId Reader consiste: - nel leggere gli EPC sui tag RFID in un campo di una o più antenne e riportare gli EPC a una host application - quando un RFId tag consente la scrittura del codice EPC dopo la produzione, scrive l EPC sul tag come disposto dalla host application - quando un RFId tag fornisce informazioni aggiuntive all EPC code, legge e scrive le informazioni aggiuntive come disposto dall host application - quando un RFId tag fornisce funzionalità aggiuntive quali il kill e il lock e opera queste funzionalità secondo quanto disposto dall host application - è in grado di effettuare filtering & collection di EPC, aggregazione di letture, ecc. Reader Interface Il Reader Interface fornisce al software gli strumenti per controllare tutti gli aspetti delle operazioni svolte dal reader RFID, comprese quelle definite dal Tag Protocol. In particolare, l EPCglobal Reader Protocol deve fornire accesso completo a tutte le funzioni dell UHF Class 1 Gen 2 Tag Protocol: formati di modulazione (modulation formats), velocità sessioni dati (data rates sessions), password, lettura tag, scrittura tag, blocco del tag, eliminazione del tag (killing). Il reader legge i codici EPC sui tag RFId, nel raggio di una o più antenne e manda un report sugli EPC letti all applicazione ospite (tramite il Reader Protocol). Il ruolo del Reader Protocol consiste quindi nel: fornire gli strumenti per comandare ad un RFId Reader di inventariare i tag (ovvero leggere i codici EPC memorizzati sui tag), leggere i tag (ovvero leggere le altre informazioni registrate su tag, diverse dal codice EPC ), scrivere etichette, manipolare i dati identificazione sul tag, ed accedere ad altre funzioni quali kill, lock, ecc.; dare accesso alle funzioni di gestione del RFId Reader, compresi il discovery, la configurazione firmware/software e gli aggiornamenti, il monitoraggio della connettività, la raccolta statistiche, la connettività antenne; trasmettere i livelli di potenza e gestire il consumo di potenza del reader; permettere di controllare gli aspetti RF (radio frequenza) delle operazioni del reader, compresi il controllo dell uso dello spettro RF, la rilevazione e misurazione di interferenze, la modulazione formati, la velocità dati, ecc.; dare accesso a processi quali il filtraggio degli EPC, l aggregazione di letture, e così via. Reader Management Interface Lo standard Reader Management Interface contribuisce a: formulare query (interrogazione) sulla configurazione di un reader RFId, quali: identità del reader, numero di antenne, ecc.; monitorare lo stato operativo del reader, es. numero di tag letti, stato dei canali di comunicazione, connettività delle antenne, ecc.; controllare la configurazione di un RFId Reader, es. attivare/disattivare specifiche antenne o caratteristiche, ecc. consente l accesso alle funzionalità dell RFId Reader Management compresi il riconoscimento dei dispositivi, l identificazione e autenticazione, la gestione della connettività di rete, l inizializzazione 14

15 del firmware/software, la configurazione e gli aggiornamenti e la gestione dei consumi di potenza del reader Filtering & Collection Il ruolo del Filtering & Collection consiste nel coordinamento delle attività di uno o più reader che occupano lo stesso spazio fisico e che quindi corrono il rischio di interferire tra di loro. Le sue principali responsabilità, nell ambito dell EPCglobal Network, sono: ricevere le letture grezze dei tag da uno o più reader; ridurre il volume dei dati EPC, trasformando le letture grezze dei tag in sequenze di eventi. Esempi di queste procedure comprendono il filtraggio (eliminando alcuni EPC in base alle loro identità, ovvero eliminare tutti i codici EPC non appartenenti ad una specifica classe), l aggregazione in intervalli di tempo (eliminando duplicati di lettura all interno di un dato intervallo), il raggruppamento (riorganizzando gli EPC all interno di una classe di oggetto specifico), il conteggio degli EPC, e l analisi differenziale (riferendo quali EPC sono stati aggiunti o rimossi, piuttosto che tutti gli EPC letti); determinare quali delle operazioni finora descritte possono essere delegate al reader, e quali devono essere svolte dal Filtering & Collection stesso. E implicito che il Filtering & Collection conosce le capacità dei reader associati; decodificare i valori grezzi del tag in rappresentazioni URI 11 come definito dal Tag Data Specification; mappare le risorse fisiche quali lettori e/o antenne specifiche; conciliare le richieste di dati provenienti da più applicazioni cliente, (client applications) quando quest ultime coinvolgono gli stessi set di reader o comportano il sovrapporsi di più subset di reader; stabilire e controllare la strategia per localizzare i tag utilizzati dai reader RFId; coordinare le operazioni di molteplici reader ed antenne entro una determinata zona operativa per minimizzare le interferenze: es. controllare quando specifici lettori sono attivati in modo tale che lettori fisicamente adiacenti non vengano attivati simultaneamente, oppure utilizzare caratteristiche specifiche dei lettori o tag protocol, come la funzione sessions dell UHF Class 1 Gen 2 Tag Protocol. La gestione del ruolo di Filtering & Collection non è ancora stata definita dalle specifiche EPCglobal, inclusi gli aspetti di coordinamento delle attività di lettori multipli per minimizzare le interferenze: stabilire i parametri che controllano le strategia di inventario, controllare le caratteristiche specifiche del Tag Protocol, ecc. In sintesi, il Filtering & Collection (ALE) Interface costituisce un interfaccia standard per: consentire ad una o più applicazioni cliente di richiedere i codici EPC da una o più fonti; fornire alle applicazioni cliente gli strumenti per specificare quale funzione svolgere sui dati EPC, es. filtraggio, aggregazione, raggruppamento, calcolo ed analisi differenziale, ecc.; consentire alle applicazioni cliente di richiedere dati on demand (synchronous delivery) o come richiesta stabile (asynchronous delivery); permettere a molteplici applicazioni cliente di condividere le informazioni provenienti dallo stesso lettore o lettori, senza precedente coordinamento tra le applicazioni; fornire una rappresentazione standard sia per le richieste di dati EPC da parte dei clienti, che per i report di dati EPC filtrati e raccolti. 11 L Uniform Resource Identifier identifica univocamente un contenuto su Internet, sia esso un file di testo, un immagine, un video, un programma o quanto altro. 15

16 EPC Information Services (EPCIS) Nell ambito dell EPCglobal Network, il veicolo fondamentale per lo scambio di informazioni tra gli utenti è l EPC Information Service (EPCIS). L EPCIS è infatti un insieme di interfacce per lo scambio dati: EPCIS Capturing Application; EPCIS Capture Interface EPCIS Query interface; EPCIS Accessing Application; EPCIS Repository. L EPCIS Capturing Application riconosce il verificarsi dei business event e li restituisce come EPCIS data. Gli EPCIS data sono le informazioni che i partner scambiano per conoscere gli eventi della supply chain, es. movimentazione degli oggetti, location di transito, ecc. Può inoltre coordinare più fonti di informazioni mentre sta identificando uno specifico evento EPCIS. Le fonti di dati possono includere sia i dati già filtrati e raccolti tramite il Filtering & Collection Interface che altri dati forniti da apparati non RFId, come i codici a barre, dati manuali, e dati raccolti da altri sistemi software. Lo standard EPCIS Capture Interface contribuisce dunque a fornire un canale per comunicare gli eventi EPCIS, generati da EPCIS Capturing Application, EPCIS Repositories, EPCIS Accessing Applications interni, e alle EPCIS Accessing Applications. L EPCIS Query Interface permette ad un EPCIS Accessing Application di richiedere (formulare query) i dati EPCIS ad un EPCIS Repository o ad un EPCIS Capturing Application e di restituire il risultato della interrogazione (query). Inoltre consente la reciproca identificazione (authentication) delle due parti coinvolte e risponde alla query solo se la risposta è stata autorizzata dalla parte interessata. L EPCIS Accessing Application svolge tutti i processi aziendali, quali gestione del magazzino, spedizione e consegne, analisi storica del transito merci, e così via, supportati da EPCIS data. L EPCIS Repository è un software che registra gli eventi EPCIS generati da uno o più EPCIS Capturing Applications, e li rende disponibili per interrogazioni successive da parte dell EPCIS Accessing Applications. Naturalmente gli EPCIS possono anche essere utilizzati ad uso esclusivamente interno dagli EPCglobal subscriber Object Naming Service (ONS) Gli EPCglobal Subscriber (ovvero le aziende utenti) possono localizzare il Servizio EPCIS di altre aziende utenti utilizzando l Object Naming Service (ONS). L ONS può essere visto come un semplice servizio di ricerca che usa come input un codice EPC, e produce come output l indirizzo (nella forma di URL) di un Servizio EPCIS indicato dall EPC Manager (codice identificativo dell azienda e componente della struttura numerica del codice EPC ) dell EPC in questione. In generale, esistono differenti classi di oggetti (tipologie di referenze, SKU) che rientrano nell autorità di un singolo EPC Manager, ma le informazioni relative alle diverse classi di oggetti di un dato EPC Manager potrebbero essere fornite da Servizi EPCIS diversi. L ONS richiede un input separato per ogni classe di oggetti (l attuale design dell ONS non permette differenti input per numeri di serie diversi per la stessa classe di oggetti). L architettura Object Naming Service (ONS) è stata disegnata come un applicazione per l Internet Domain Name Service (DNS), concettualmente un singolo servizio di ricerca globale, ma è implementata come una gerarchia di servizi di ricerca. Quando un EPCglobal Subscriber (azienda utente) desidera localizzare un servizio EPCIS, prima consulta il Root ONS operato da EPCglobal. Il Root ONS identifica il servizio ONS locale che contiene il record delle 16

17 referenze/sku a cui è stato assegnato l EPC Manager Number. Infine l EPCglobal Subscriber completa la ricerca consultando il servizio locale ONS, il quale fornisce l indirizzo URL del servizio EPCIS interessato. L ONS utilizza l internet Domain Name System (DNS), specificando una convenzione per cui un EPC viene convertito in un Internet Domain Name nel dominio onsepc.com. Inoltre l ONS trae beneficio dagli stessi meccanismi di caching del DNS. In pratica una data ricerca ONS non ha bisogno di consultare ogni servizio nella gerarchia (Root ONS e ONS locali), perché gli input a livelli più alti si trovano nei cache locali. Discover Discover Discover EPCIS server Capturing application Filtering & Collection Tag reader Figura 3 17

18 APPENDICI A. Indicod-Ecr Indicod-Ecr è l associazione italiana, no profit, che raggruppa oltre 34mila imprese industriali e distributive operanti nel settore dei beni di largo consumo e che si occupa dell ideazione e della diffusione degli standard e dei modelli, adottati a livello mondiale, alla base della comunicazione e della relazione tra aziende e consumatori. Il suo segno più conosciuto è il codice a barre, base del sistema GS1 di identificazione automatica dei prodotti. Nata nel 1978, Indicod-Ecr è impegnata costantemente perché queste soluzioni siano sempre più efficienti, efficaci e diffuse, a beneficio delle imprese e del consumatore finale. Con l attenzione sempre rivolta all innovazione. Oggi i sistemi, gli standard e i linguaggi Indicod-Ecr sono utilizzati milioni di volte, ogni giorno, da imprese e consumatori. B. Lab di Indicod-Ecr Lab di Indicod-Ecr è nato nel 2007 come laboratorio di sperimentazione della tecnologia RFID/EPC, realizzato da Indicod-Ecr e dalla School of Management del Politecnico di Milano insieme ai Dipartimenti di Elettronica e Informazione del Politecnico di Milano, in collaborazione con i più importanti partner del panorama nazionale ed internazionale, con l obiettivo di eseguire studi di fattibilità e testare l implementazione della tecnologia RFID/EPC nell ambito dei processi operativi della Supply Chain. A partire dal 2010 il laboratorio è diventato il centro di riferimento in Italia per tutti gli standard internazionali di GS1. L obiettivo è quello di testare la migliore integrazione delle soluzioni standard promosse dall associazione internazionale GS1 lungo la Supply Chain, al fine di ottimizzare i flussi logistici all interno della filiera stessa, ma anche tutto l aspetto dei benefici per il consumatore finale e nelle relazioni in genere tra le aziende. Nell'attività del Lab, Indicod-Ecr collabora con partner tecnologici di primo piano che condividono con l'istituto gli obiettivi dell'iniziativa e contribuiscono ad affermare il laboratorio come punto di riferimento nazionale ed internazionale. Lab di Indicod-Ecr è inserito all'interno del network di laboratori EPC europei (denominato European EPC Lab Network, il quale consiste nell'rfid/epcglobal Test CENTER in Austria, nel Laboratoire RFID EPCglobal in Francia, nell'european EPC Competence Center (EECC) in Germania, nel GS1 lab di Indicod-Ecr, nell EPC Lab of National EPC/RFID Laboratory in Polonia, nel GS1 UK RFID Test Centre, GS1 EPC/RFID Innovation Centre in Norway, nell RFID/EPCglobal Test and Knowledge Centre at the Danish Technological Institute e nell EPC Competence Centre in Spagna. All interno del Lab di Indicod-Ecr si trova anche l RFId Solution Center (http://www.rfidsolutioncenter.it/) del Politecnico di Milano, il quale nasce con l obiettivo di favorire la ricerca, lo sviluppo e l applicazione delle tecnologie RFId avvalendosi delle capacità di creazione e gestione dell innovazione della School of Management e del Dipartimento di Elettronica e Informazione del Politecnico di Milano. Esso si pone come punto di riferimento per aziende, enti pubblici, associazioni di categoria, produttori di tecnologia, che vogliano realizzare studi di fattibilità per applicazioni basate sulle tecnologie RFId. L RFId Solution Center offre le competenze chiave per poter sviluppare in modo integrato una concreta strategia di introduzione dell innovazione RFId attraverso strumenti tecnologici, best practice, metodologie, attività di R&D e modelli di analisi. C. I partner dell'iniziativa Nell attività del Lab, Indicod-Ecr collabora con la School of Management del Politecnico di Milano condivide con l Istituto gli obiettivi dell iniziativa. Inoltre al progetto partecipano i partner riportati alla pagina epcglobal/partner/ 18

19 INDICOD-ECR Via Paleocapa MILANO T F LAB DI INDICOD-ECR T Via G. Di Vittorio, PESCHIERA BORROMEO (MI) PER INFORMAZIONI 19

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