7.1 台灣物流業導入無線射頻系統之成功關鍵因素
7.1.3 EPC Network結合RFID之物流應用
1. EPC Global 組織
圖7.8 EPCglobal組織演進
資料來源:日經BP RFID技術編輯部 2004
EPCglobal Inc. 為EAN International(國際條碼標準化團體)和 UCC 所合資的非營利組織,於 2003 年 11 月成立時,正式宣告接手 EPC 的研發 與管理,組織演進如上圖7.8。EPCglobal Inc.負責 EPC 的註冊、導向 EPC 發 展成為全球通用標準,此外並管理、維護 EPC 編碼及網路。而另一項重要 的任務即結合 EAN.UCC 全球會員組織,推廣EPC 標準,預期能藉由 EPC 科技所賦予的功能,提昇交易夥伴使用 RFID 技術的能力;並透過持續發 展的 EPC 網路標準之相關構件,開放企業參與,促使全球各地的產業一 致採用 EPC。
台灣推動 EPC 的專責單位稱為「EPCglobal Taiwan」,歸屬財團法 人中華民國商品條碼策進會( EAN Taiwan)管理。EAN Taiwan 是國際 EAN 社群的成員,屬於非營利機構,目前擁有 15000 家以上公司會員,
其目的在於透過各種媒體傳播識別系統、電子商務與供應鏈知識與應 用標準,並提供相關專業服務,協助企業改善自動化追蹤、庫存管理、
商店情報管理以及快速回應協同商務等。
2. EPC Network
TM概念由EAN推廣的EPC Network TM(Electronic Product Code Network)
產品電子碼網路使用EPC碼、RFID技術與資訊網路等科技,建立一個 RFID全球標準架構。
其基本概念就是「Internet of things」,將所有的物件賦予一個唯 一的辨碼(unique code),並儲存在RFID tag上,利用現存發展良好的 網路以及其他科技,來達到「internet of physical objects」,將所有的物 件以網路連結,其願景是希望可以「identify any object anywhere automatically」。
其運作模式是由前端RFID讀取器讀取貼附產品上的Tag中的產品
以MIT為首的這項計畫的研究集團Auto-ID Center在網站上宣稱::「不用 再辛苦計算存貨了。出貨不會再不翼而飛或誤入歧途了。也不必再猜測供 應鏈需要多少原料,或商店貨架上需要 多少產品才足夠。」當然這是極為
圖7.9 EPC Network TM概念圖 資料來源http://www.epcglobal.org.tw
如上圖7.9EPC Network TM概念圖,就像在 Internet上我們通過一個 URL和 DNS 服務可以查閱隱含在 URL 之後的豐富內容;在 EPC 網路 上,通過 EPC 和 ONS 服務(物件名稱服務)將可以瞭解每一個單元商 品的詳細資訊和物流動態。憑藉著物品的 EPC 編碼連上網路,此時 ONS 將告知電腦系統,何處可以找到網絡上攜帶 EPC 物件的相關資訊,例 如,品項何時製造等。在 EPCglobal 網絡內,用 XML 來作為共通的語言,
定 義 實 體 物 件 的 相 關 資 料 , 透 過 Web Services 的 介 面 來 傳 輸 。 Middleware 是軟體科技,管理和移動資訊,避免現有公司和公共網絡 的超載。
3. EPC Network
TM組成EPC Network有五個基本要素,即:產品電子碼(EPC)、識別 系統(EPC和讀取器)、、Object Name Service (物件名稱服務平台)、
EPC Discovery Service(EPC探索服務平台)、EPC Information
Service(EPC資訊服務平台),和Middleware(EPC中介軟體)等組成 系統架構圖,如下圖7.10所示。
圖7.10 EPC Network TM組成架構圖
資料來源:Mark Harrirson ,EPC Network, 2004
由於目前 EPC Network 許多標準尚在制定,接下來參考官方發佈最新 的標 準文件與 Verisign(EPCglobal 委託建置代管 ONS)所公佈之文件簡 略來討論:
[1] ONS (Object Name Service)
EPC 標籤對一個開放式的、全球性的追蹤物品的網絡需要一些特 殊的網絡結構,因為標籤中只儲存了產品電子代碼,電腦還需要一些將 產品電子代碼匹配到相對應之商品資訊的方法.這個角色就由物件名 稱服務(ONS)來擔當。所以,ONS 其主要功能在於提供 EPC 碼的查 詢服務,負責將 EPC 碼對應到產品資訊的路徑上。也就是當我們對某 件商品感興趣時,可以根據商品上的 EPC 碼詢問 ONS,ONS 就會告之 此商品的資訊放在何處。
ONS 的設計採用 DNS 方式,如圖7.11所示,為階層式架構。在 Verisign 的中心,有負責統管全球的 Root ONS;而在不同的洲也會有 統管各洲的 Root ONS。另外以亞洲的 Root ONS 為例,底下在亞洲的 各個國家也都有自己的 Root ONS。在臺灣的 Root ONS 目前是由 Verisign 委由宏碁公司管理,此 Root ONS 負責臺灣所有商品製造商的 Local ONS 註冊服務。
圖7.11 現有ONS組織架構
[2] EPC IS (Information Service)
[3] EPS DS (Discovery Service)
廠商物品的流通資訊是紀錄在EPC-IS 的 Observation Profile 上,在 EPC Network 的設計中 EPC DS 則是幫助廠商將動態資訊可以互相分 享。EPC DS 知道某個 EPC 碼的動態資訊儲存在那些 EPC-IS 中。所以 交易夥伴能夠透過 EPC-DS,找到某個 EPC 碼在供應鏈上的追蹤與追 溯資料。
[4] Middleware
在 EPC-IS 中的靜態資料通常是由企業原有的資訊系統,像是 ERP 或 是 MIS 透過 Adapter 與 EPC-IS 連結,或是直接轉入 EPC-IS 本身的資料庫 中;但對於動 態資訊的來源,絕大部份是來自於作業現場的 Reader。而 企業內一定不只一台 Reader,規模較大的企業有可能使用了上百台的 Reader 輔助現場作業的進行。如果這些 Reader 都原封不動的將資料透過 網際網路傳送到企業的 EPC IS,將發生網路癱瘓或 IS 主機癱瘓,所以
據過濾及監視功能的平台,稱為 Middleware,其介於硬體的 Reader 與像 EPC-IS 之類的應用系統間,負責接收 Reader 的資料,經過濾處理後,產 生有意義的觀測記錄,再傳送給應用系統使用。
根據 Middleware 規格書的說明,Middleware 提供了以下三項功能:
i. 負責從扮演資料來源的多台 Reader 處取得 EPC 資料。
長度是 96bits;目前可見 64bits的 EPC 碼是過渡時期為求節省標籤成本 的版本;也針對未來可能的需求擴充也推出 256bits 的 EPC 碼,不過也都 是以 96bits 為編碼原型再加以變化。
基本的 EPC 碼共分為四個欄位,如圖7.12所示,第一個欄位是標頭,
用以指示此 EPC 碼的編碼結構,第二個欄位是一般管理者號碼,具唯一 性,代表一個實體的識別碼,這 邊的實體可以是一間公司、組織、或 是某個人,必需由實體向 EPCgloabl 組織申請,當實體申請到此管理者 號碼後,便可自己指定與維護後面的物件類別碼與序列號。第三個欄位
是物件類別碼,用以辨識商品的類型,具唯一性,以基礎編碼 方式來 看,此欄位佔 24bits,故每間公司可指定 1600 萬種商品。最後一個欄位 是序列號,是一組不具重疊性的號碼,使得同一種物品得以區分不同的 個體。以 基礎編碼方式來說,此欄位佔 36bits,故針對每種商品可再指 定 680 億個品項。
圖7.12 EPC編碼結構 資料來源:http://www.gs1tw.org
EPC 編碼的設計考慮到現行 EAN.UCC 條碼號碼之普遍性,將 EAN 碼轉換為EPC 碼列為絕對必要,不管是全球商品編碼 GTIN、運送容器 序號 SSCC、全球位址碼 GLN、全球可回收資產識別碼 GRAI 以及全球個 體資產識別碼 GIAI 都可以轉換成 EPC 的編碼系統。
EPC Network 採用 Web Services 的技術以降低不同企業間應用軟 體的 差異,降低建置所需要的成本,求標準化的介面。
廠商需先加入 EPCglobal 成為會員,便可取得「EPC 管理者號碼」
和「EPCglobal 網路使用者 ID 及密碼」,享受 EPC 網路行使之權利義務;可 將商品 登錄至 Root ONS,Root ONS 將紀錄此一位置並配合查詢時正確 的指向廠商。
5. EPC Network 結合 RFID 之物流應用
整體而言,在整個企業物流的過程中,RFID的導入直接可影響的是 人力的減少、提高正確性與效率。在物品上貼上RFID TAG 而後從進貨 一直到出貨,經過進貨檢驗、入庫、定期盤點、揀貨、甚至分流、裝車 皆可安裝RFID Reader進行資料核對,形成層層的保護關卡,並且是快速 即時的資訊;
當資料上傳至資訊系統上後,變可形成另一套追蹤掌握的機制。由 於EPC 編碼細到每個商品個體,加上層層關卡的紀錄,當作業發生錯誤 時,可輕易取得資訊進行檢討了解。
以多家公司轉運來看,資訊共享如圖7.13所示,上述提到的資訊分 享至EPC Network,建立認證核可的安全機制後,便可掌握多家物流中 心的貨物追蹤;掌握貨物狀況,便可以了解不確定性的需求消耗狀況,
即時的資訊可增加預測的準確度,於是可望降低各物流中心的存貨水 準,提高存貨的周轉率、降低缺貨率;並提高突發狀況的反應能力。另 外以供應鏈上各成員來看亦同,達到即時資訊且透明,降低庫存縮短現 金周轉期。
圖7.13 EPC Network TM資訊共享意示圖 資料來源:http://www.gs1tw.org