Hiện thực RFID

Dù được kỳ vọng khá nhiều nhưng thực tế việc triển khai RFID (Radio Frequency Identifier) trong năm 2005 không có tiến triển đáng kể. Chuẩn mới, giá cao và thiếu mô hình ứng dụng tổng thể đã cản trở các công ty tiếp cận công nghệ được lăng xê rất nhiều này.

Những công ty tiên phong triển khai RFID đã nhanh chóng nhận ra việc ứng dụng RF (tần số vô tuyến) còn cần nhiều thứ khác chứ không chỉ có thẻ (tag) và thiết bị đọc, chẳng hạn như cần có phần mềm lọc dữ liệu RFID để lấy thông tin cần thiết và chuyển đến kênh nghiệp vụ thích hợp.

Lối ra cho RFID đã có. Những phần mềm xử lý trung gian (middleware) từ các công ty tên tuổi và phần cứng giá thấp được phát triển gần đây dựa trên chuẩn mới Gen2 (xem phần "Gen2") đã đưa RFID trở lại trong bản kế hoạch của nhiều công ty. Thế hệ sản phẩm mới cho phép các công ty ngoài việc quản lý tài sản và giám sát kho thông thường còn có thể kết nối luồng sự kiện mới với các qui trình nghiệp vụ.

Xử lý sóng radio

Mạng RFID có thể được phân thành 3 phần chính: phần cứng, bao gồm thiết bị đọc, thẻ và các thành phần RF liên quan; kết nối middleware và các thành phần xử lý; và thư viện API để truyền dữ liệu đến ứng dụng nghiệp vụ. Trong đó, lớp middleware của RFID chính là phần phức tạp nhất, hơn cả phần cứng.

Để giảm thời gian trễ, thành phần xử lý nên thiết kế càng gần bộ đọc RFID càng tốt - ví dụ, tại kho thay vì tại trung tâm dữ liệu ở văn phòng, nghĩa là mỗi kho nên có thành phần xử lý riêng. Thành phần xử lý phải có khả năng làm việc cùng lúc với nhiều đầu đọc trong khi phân tích và xử nhiều luồng dữ liệu ở tốc độ cao.

Tiếp theo, thành phần quản lý sự kiện sẽ sàng lọc nhiễu. Bằng cách sử dụng các quy tắc lọc và so khớp mẫu, nó có thể giảm thiểu "rác" (thông tin không phù hợp) trước khi dữ liệu đến mạng công ty.

Cuối cùng, thư viện API cho phép chuyển dữ liệu RFID đến các ứng dụng nghiệp vụ, thiết bị có thể lập trình và các hệ thống xuất/nhập khác trong dây chuyền sản xuất. Phương tiện chính để giao tiếp với các thiết bị này là đặc tả ALE (Application Level Events). Thoạt đầu được phát triển như là một phần trong ứng dụng Savant của Massachusetts Institute of Technology Auto-ID Center, ALE đã trở thành chuẩn phổ biến và được nhiều hãng sản xuất middleware cho RFID sử dụng. Hiện tại, ALE được sự bảo trợ của EPCglobal (tập đoàn quản lý các tổ chức chuẩn và dây chuyền cung ứng) và là một phần của kế hoạch EPCglobal Network có mục đích kết nối dữ liệu EPC (Electronic Product Code - mã sản phẩn điện tử) cấp thấp với các hệ thống nghiệp vụ cấp cao.

Phần lõi của ALE được xây dựng trên nền SOA (Service Oriented Architecture - kiến trúc hướng dịch vụ). Ứng dụng có thể gọi thành phần xử lý thông qua ALE mà không cần phải quan tâm về các giao thức mạng và đặc tả kỹ thuật của thiết bị.

Ngoài việc hợp nhất nhiều nguồn đọc EPC, ALE còn mang lại một số lợi ích. Ví dụ, ALE giúp dễ dàng lọc ra các thẻ từ một nhà sản xuất cụ thể hay khu vực nào đó trong kho.

Quan trọng nhất, ALE không lệ thuộc vào phần cứng và hãng sản xuất, giúp dễ dàng nâng cấp và giải quyết việc "móc nối" chương trình để chia sẻ tài nguyên bộ đọc cho các ứng dụng nghiệp vụ.

Xử lý luồng sự kiện

ALE không phải là công cụ duy nhất cần thiết để hoàn chỉnh hạ tầng RFID. Việc xử lý hàng khối dữ liệu RFID cấp thấp để làm cho chúng có nghĩa ở cấp cao hơn không phải là công việc dễ dàng, và cũng không phải là việc mà bạn có thể dựa vào khả năng xử lý ở phần mềm giám sát hoạt động nghiệp vụ truyền thống (BAM - business activity monitoring).

Phần mềm ESP (event stream processing - xử lý luồng sự kiện) và CEP (complex event processing - xử lý sự kiện phức hợp) là giải pháp cho vấn đề này. Mặc dù các giải pháp dựa trên CEP đã có từ lâu, chủ yếu trong các ứng dụng quân sự hay chính phủ, nhưng vài năm gần đây mới bắt đầu triển khai thương mại.

Các sản phẩm ESP như Progress for RFID của hãng Progress Software và Stream Engine Processing của StreamBase Systems có thể kết hợp RFID và các hệ thống nghiệp vụ để xử lý sự kiện theo thời gian thực. Ví dụ, hệ thống ESP có thể thông báo cho người quản lý biết có 1 đơn đặt hàng quan trọng cần được xử lý gấp và có hàng đang đợi nhập kho, cho phép đáp ứng đơn hàng nhanh hơn. Dù là xử lý ưu tiên kiện hàng trái cây đang chín rũ ở trạm đợi chất hàng hay nhận diện mẫu hàng tại siêu thị, ESP đều có khả năng điều chỉnh qui trình nghiệp vụ nhanh chóng. Các phương pháp phân tích dữ liệu truyền thống có thời gian trễ quá lớn, không thể đáp ứng yêu cầu thời gian thực của dữ liệu RFID.

Điều hấp dẫn nhất của ESP đó là việc triển khai nó không yêu cầu thay đổi hệ thống hiện hữu. ESP có thể làm việc chung với các hệ thống xử lý giao dịch, liên lạc với hệ thống nghiệp vụ bằng dịch vụ email. Khi chi phí triển khai RFID giảm xuống và dữ liệu thẻ ngày càng phong phú hơn, phạm vi ứng dụng sẽ tăng.

Tích hợp hệ thống

Việc xây dựng hạ tầng RFID không chỉ lập trình phần mềm dùng ALE mà còn có cả giao tiếp phần cứng của bộ đọc RFID. Vì vậy, ngay cả việc triển khai ở cấp độ thấp nhất cũng không phải là công việc dễ dàng. Một giải pháp để làm đơn giản việc tích hợp và đảm bảo tính thống nhất dữ liệu là kết hợp nhiều công cụ middleware và nền tảng hệ thống khác nhau.

Về mặt quản lý mạng RFID, Sun Microsystems có đưa ra bản cập nhật quan trọng vào tháng 2 năm nay: Sun Java System RFID Software 3.0. Gói phần mềm này bao gồm Sun Java System RFID Event Manager, Sun Java System RFID Information Server, bộ công cụ phát triển và thành phần điều khiển.

Thành phần Information Server cung cấp khả năng hỗ trợ thiết bị đọc và các dịch vụ giao tiếp ứng dụng, còn Event Manager kiểm soát việc xử lý sự kiện để lọc dữ liệu đầu vào. Quan trọng nhất, gói phần mềm này cung cấp khả năng xử lý lỗi phân tán tuyệt vời, tính năng quan trọng đảm bảo khả năng chịu lỗi của RFID trong khi làm việc.

Phiên bản mới bao gồm thư viện API xử lý chức năng bộ đọc và máy in. Một điểm quan trọng khác là có thêm hỗ trợ Java ME (trước đây là J2ME) dùng để nhúng khả năng xử lý thông minh trực tiếp vào thiết bị, một bước tiến hết sức quan trọng để tạo bộ đọc thông minh và thiết bị có khả năng liên lạc với các thiết bị tự động khác mà không cần hệ thống máy chủ trung tâm. Ngoài ra, Sun còn cung cấp hỗ trợ cho cả ALE và giao tiếp EPC-IS (EPCglobal Information Services) để trao đổi dữ liệu giữa các đối tác có quan hệ mua bán, cũng như hỗ trợ cho hệ thống ID tự động AII (Auto-ID Infrastructure) của SAP.

Là một thành phần của ứng dụng NetWeaver của SAP, AII cung cấp cho người dùng mySAP Business Suite khả năng tích hợp dữ liệu RFID trực tiếp, rất có ích trong các ứng dụng dây chuyền cung ứng và quản lý kho. AII có các tính năng quản lý sự kiện tốt và hỗ trợ nhiều loại thiết bị hiện đại và truyền thống, như mã vạch, PLC (programmable logic controller) và Bluetooth. Các công cụ khác, như Auto-ID Cockpit, giúp người quản lý kho giám sát tình trạng của các đơn hàng.

Hỗ trợ cho AII của SAP cũng có trong gói phần mềm mới được cập nhật gần đây RFID Anywhere 2.0 của iAnywhere, một chi nhánh của Sybase. Gói phần mềm này cung cấp nền middleware tương tự như của Sun, bao gồm thành phần Site Manager và Component Manager, nhưng thiếu khả năng triển khai trực tiếp trên thiết bị.

Tuy nhiên, giải pháp cơ bản trên không đủ đáp ứng cho những dự án qui mô lớn (cấp công ty). Khách hàng cần nâng cấp lên gói Sybase RFID Enterprise 2.0, bao gồm RFID Anywhere và các công cụ quản lý sự kiện, phân tích dữ liệu và tích hợp qui trình nghiệp vụ hoàn chỉnh. Bộ sản phẩm kết hợp này được xây dựng theo kiến trúc SOA, cung cấp những công cụ phát triển tốt như tiện ích mở rộng Microsoft Visual Studio dùng để sinh mã hệ thống, công cụ mô phỏng mạng RFID và khả năng kết nối với nhiều giao tiếp bộ đọc, sensor và bộ điều khiển.

Để mở rộng thị trường, gần đây SAP đã hợp tác với Intermec (hãng sản xuất thiết bị RFID) để nhắm đến khách hàng quy mô vừa và nhỏ với những giải pháp RFID giá phải chăng. Còn có một số hãng cung cấp middleware tên tuổi khác trên thị trường như ConnecTerra, đã được BEA mua lại gần đây, và IBM với sản phẩm WebSphere RFID Premise Server (xem bảng "Các hãng cung cấp hạ tầng RFID").

Tín hiệu chưa rõ ràng

Mặc dù danh sách phần cứng và phần mềm đang dài thêm, nhưng đừng vội: thị trường RFID vẫn còn sơ khai. Đừng bị thuyết phục bởi các nhà cung cấp. Nếu bạn có ý định triển khai RFID trong thời điểm hiện tại, hãy chuẩn bị tinh thần đối diện với vấn đề tương thích thiết bị, phần mềm còn lỗi, chuẩn đánh số còn cần hoàn thiện và các nguy cơ bảo mật cần khắc phục.

So với middleware, hầu hết thế hệ đầu tiên của phần cứng bộ đọc chưa đủ "thông minh". Khi thế hệ bộ đọc mới bổ sung nhiều tính năng xử lý cao cấp hơn, gánh nặng của lớp middleware sẽ giảm bớt. Trọng tâm sẽ dồn toàn bộ sang việc bắt tay giữa hạ tầng RFID với hệ thống nghiệp vụ.

Trong khi RFID chưa phổ biến như mã vạch, tốt nhất nên lập kế hoạch triển khai RFID huớng đến tương lai. Bằng cách đầu tư cho hệ thống có khả năng mở rộng và thích ứng với các mô hình ứng dụng trong tương lai, việc đầu tư của bạn hôm nay sẽ được bảo toàn giá trị với làn sóng RF kế tiếp và sau này.

Mô hình công ty ứng dụng RFID