Enerji, Şalt, Enerji Kalitesi, Pano, Trafo, Kablo, Motor, Kesintisiz Güç Kaynağı, Topraklama, Aydınlatma, Test-Ölçüm, Elektrik Proje-Taahhüt, Elektronik, dergi

RFID (RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION)

ÖZET
Teknoloji hızlı bir şekilde gelişirken, beraberinde getirdiği yenilikler ve kullanım kolaylıkları günlük hayatımızın vazgeçilmez bir parçası olmuştur. Bu yeniliklerden biri olan RFID, dinamik bir verinin kullanılabileceği ya da gereksinim duyulabileceği her alanda kolay, hızlı, hatasız veri girişinin, depolamanın ve iletiminin en temel unsurunu oluşturabilecek bir teknolojidir. RFID teknolojisi yeni türde kodlama, depolama ve iletim sistemlerine temel oluşturmakta; bunun yanında firmaların, kurum ve kuruluşların verileri analiz etmelerinde karşılarına çıkan sorunları ya da bilgi eksikliği nedeni ile oluşan problemleri çözmede yardımcı olmaktadır. RFID sistemleri, kendisi dinamik veri olarak en etkin basım/depolama/iletim ilişkili otomatik nesne tanımlama teknolojileri olma yönünde hızla ilerlemektedir. Bu makalede; son yıllarda Dünya’da kullanımı sürekli artış gösteren RFID teknolojisi, temel sistem bileşenleri ve çalışma yapısı tanıtılacak, bilgi ve iletişim sistemleri alanında [kutusag=11595] RFID ile sağlanan avantajlara değinilecektir.
Anahtar kelimeler: RFID, etiket, kablosuz iletişim, otomatik tanımlama, veri toplama, okuyucu, elektronik ürün kodu

1. Giriş
RFID, veri haberleşmesinde radyo frekansı kullanan nesne tanımlama ve takip teknolojisidir. Genel kategori olarak Auto-ID (Automatic Identification) teknolojileri altında gruplandırılır. RFID teknolojisi sayesinde veri girişlerindeki hatalar önlenir. Daha kesin, daha detaylı, daha hızlı ve güvenli bir şekilde veri akışı sağlanır [1]. RFID, mimari olarak en fazla mikroçipli kartlar (akıllı kartlar) ile benzerlik gösterir. Nesneye ait bilgi (veri), akıllı kart sistemlerinde olduğu gibi, içerisinde mikroişlemci ve anten bulunduran bir elektronik veri taşıma aygıtında (etiket) saklanır. Etiketi besleyen güç kaynağı, etiket içerisinde bulunan pille ya da okuyucudan gelen sinyallerle sağlanır. Etiket ile okuyucu ve etiket ile diğer etiketler arasındaki veri alış-verişi, temassız olarak, manyetik/elektromanyetik alanlar vasıtasıyla ya da kablosuz iletişim (RF) kullanılarak gerçekleşir [2]. Bir RFID sistemi; etiketlerden (aktif/pasif), okuyuculardan (mobil/sabit), denetleyicilerden (sunucu), ağ cihazlarından (kablolu/kablosuz) ve ara katman yazılımlarından oluşan bir yapıdır. Sistemin temel mimarisi, tasarımı, bileşenleri ve çalışma şekli elektrik-elektronik (mikroişlemci mimarisi, lojik tasarım), elektronik-haberleşme (radyo, radar, mikrodalga ve anten teknolojisi) ve bilgisayar mühendisliği (nesne takibi, veri yönetimi ve analiz, sistem yönetimi, ara yüz yazılımları) alanlarından alınmıştır. Basit bir RFID sisteminde veri iletişimi ve enerji transferi okuyucu ile etiket arasında gerçekleşmektedir (Şekil 1). Okuyucunun etrafa yaydığı elektromanyetik dalgalar etiket anteni ile buluşur ve etiket içerisindeki mikroçipi aktif hale getirir. Mikroçip de aldığı sinyalleri modüle ederek etiket anteni üzerinden okuyucuya geri gönderir [3].
Şekil 1’de gösterildiği gibi, etiketler okuyucunun sorgulama alanına girdiğinde okuyucu tarafından algılanır. İletişime geçecek etiket kendi kimlik kodunu ve kayıtlı diğer verileri RF sinyaller ile okuyucuya gönderir. Okuyucu da gelen sinyalleri dijital veri haline dönüştürür. Okuyucu tarafında oluşturulan veri, ara katman yazılımları, denetleyiciler, sorgulayıcılar, sunucular ve ağ cihazları üzerinden sistem içerisindeki ilgili servislere (hizmetlere) aktarılır. RFID sistemleri mobil ve sabit uygulamalar olarak iki bölümde incelenebilir. Sabit RFID sistemler; RFID okuyucular, RFID antenler, sunucu, yazılım, ışık ve sensör gibi yan birimlerden oluşur. Bu sabit sistemlere RFID kapıları da denilmektedir. RFID kapılar, bir kapıyı andıran RF alanı içerisinden geçen etiketli nesnelerin kimlik bilgilerini alır ve ilgili hizmet birimlerine aktarırlar. Mobil RFID sistemler okuma/yazma mesafesi ve güç bakımından sabit sistemlere oranla daha sınırlı olmasına rağmen, farklı noktalarda veri toplama/işleme özelliğine sahip olmalarından dolayı uygulama ve maliyet avantajı sağlamaktadırlar [4].

2. RFID Sistem Bileşenleri
RFID sistemlerinin kurulup yönetilebilmesi için farklı yazılım ve donanım gereksinimlerine ihtiyaç duyulur (Şekil 2). Bu ihtiyaçlar; etiketler, okuyucular, denetleyiciler, sorgulayıcılar, RFID sistemi için kullanılacak frekanslar ve standartlar, kablolu/kablosuz iletişim teknolojileri ve RFID sistemini yönetecek olan yazılımlarıdır. RFID sistemlerinin en önemli bileşenlerinden biri etiketlerdir. En basit anlamıyla etiket, içerisinde anten ve mikroçip olan bir cihazdır. Etiketler kullandıkları güç kaynağına bağlı olarak aktif ve pasif etiketler şeklinde adlandırılırlar.
Bunun yanında, günümüzde iki etiket türünün bazı özelliklerini içeren yarı-pasif etiketler de kullanılmaktadır. Bir diğer önemli sistem bileşeni okuyucu ise etiketleri dış dünyaya bağlamaktadır. Okuyucu ile okunabilir/yazılabilir etiketler arasında çift yönlü veri iletişimi söz konusudur. Tüm okuyucularda okumayı gerçekleştiren bir bölüm ve anten bulunmaktadır. Anten sinyali alır/gönderirken okuyucu sinyali oluşturur ve etiketler tarafından gönderilen sinyali çözer. Okuyucular sabit ve mobil olmak üzere iki türde olmasına rağmen iki okuyucu türü de aynı temel bileşenleri içermektedir [5, 6].

RFID sistemlerinin çalışabilmesi ve yönetilebilmesi için farklı ara katman yazılımlarına ihtiyaç duyulur. Ara katman yazılımları, firmaların/kurumların değişen ihtiyaçlarına uygun olarak entegratör firmalar tarafından çoğu kez o firmalara ya da kurumlara özel olarak geliştirilir. Ancak, bu yazılımlar ile firmaların kullandığı yazılım sistemlerinin birlikte ve gerçek zamanlı çalışması gerekir. Dolayısıyla, firma personeli alışkın olduğu şekilde veri alabilecek, raporlara ulaşabilecek ve her işlem için farklı bir yazılım çalıştırmak zorunda kalmayacaktır. Bu nedenle, RFID sistemlerinin entegrasyonunda verilerin güvenli ve hızlı bir şekilde, gerçek zamanlı olarak doğru yerlere iletilmesini sağlayacak güçlü ara katman yazılımları geliştirilmelidir [7].

[kutusol=11596] 3. RFID Ara Katman Yazılımı (MIddleware)
Ara katman yazılımı RFID sistemi içerisinde bulunan etiketlerden, okuyuculardan, denetleyicilerden, servislerden ve diğer RFID sistemlerinden gelen verileri yönetir. Veri tabanı yönetim sistemleri arasında bilgi akışını kontrol eder. Temel süzme/filtreleme, okuyucu entegrasyonu ve kontrolü, şifreleme, yetkilendirme, veri yönetimi, cihazları konfigüre etme gibi fonksiyonları yerine getirir. RFID sistemi geliştikçe, sistem içerisinde kullanılan çeşitli cihazlar, servisler ve hizmetler için gelişmiş/geliştirilmiş veri yönetim özellikleri ara katman yazılımına eklenebilir. Veri tabanı yönetim sistemi SQL, MySQL, Oracle, PostgreSQL, Ingres, Informix, DB2 ya da bunlara benzer veritabanları olabilir. Veritabanı yönetim sistemleri ve ara katman yazılımları, uygulamaların özelliklerine bağlı olarak, bir ofisteki tek bir bilgisayar üzerinde çalışabilir; ağ içerisinde farklı bölgelerde bulunan sunucular üzerinde ya da global iletişim sistemleri ile birbirine bağlanmış çoklu sunuculara bağlı anabilgisayarlar üzerinde dağıtık olarak çalışabilir [8, 9]. Ara katman yazılımları RFID sisteminin özelliklerine ve kullanıcıların ihtiyaçlarına göre geliştirilmeli, kısa bir süre içinde kullanıma hazır hale getirilebilecek özellikte olmalıdır. Her firmaya ve her ihtiyaca uygun bir RFID yazılımı geliştirilmesi pratikte ne yazık ki mümkün olmamaktadır. Bunun başlıca sebepleri; her üretici firmanın cihazlarına ait yazılımların ayrı kütüphaneleri desteklemesi ve her kullanıcının ihtiyacının birbirinden farklı olmasıdır [1]. Bu nedenle, RFID sistem gereksinimlerini karşılayabilecek, farklı ticari veya kurumsal yazılım sistemleri ile entegre çalışabilecek, kullanıcı dostu ara katman yazılımları geliştirilmelidir.

Uygun etiketleri ve okuyucuları seçme RFID sistemini oluşturmada bir başlangıçtır. Çünkü, nesneleri tanımlama onları yönetmede ilk adımdır. Tedarik zincirinde geçen işlemler süresince, milyonlarca etiketi okuma ve etiket kodlarını anlamlı bilgilere dönüştürme işlemleri, RFID sistemi içerisinde büyük veri miktarlarını üretir. Ara katman yazılımı, etiketlerin ürettiği bilgilerin akışları ile ilgili olan yolları yönetebilmeli ve gerektiğinde standartlaştırabilmelidir. Fiziksel altyapının (okuyucular, denetleyiciler, ağ cihazları, sensörler ve bunların konfigürasyonları) detaylarının bilinmesini önlemek ve uygulamaları kısaltmak için standart tabanlı, uygulama-seviyeli ara yüzler ara katman yazılımına eklenebilir olmalıdır [10-12]. RFID ara katman yazılımlarına ait farklı temel bileşenler bulunmaktadır. Ara katman yazılımları nesneye ait verileri toplama, izleme, yönetme, dönüştürme, birleştirme, kümeleme, çözümleme, filtreleme işlemlerini gerçekleştirir. Okuyucu keşfi, uzaktan ön tedarik hazırlığı, RFID sistemi içerisindeki işlemleri gruplama ve yönetme sağlayabilir. Java, JMX, .NET, SOA, SOAP ve diğer web servileri gibi standartları kullanarak service-odaklı mimarileri destekleyebilir. Ara katman yazılımına ait bazı özellikler aşağıda kısaca açıklanmıştır:
Okuyucu ve cihaz yönetimi: Kullanıcılara cihazları konfigüre etme, izleme, konuşlandırma imkânlarının sunulması ve genel arabirimler yoluyla okuyuculara doğrudan komutlar yayımlanmasıdır.
Veri yönetimi: RFID sisteminde kullanılan cihazlardan ya da ağ içerisindeki farklı servislerden (örn: keşif servisleri) gelen verilerin yakalanması, işlenmesi, akıllıca filtrelenmesi ve uygun hedeflere yönlendirilmesidir.
Uygulama entegrasyonu: Veri çözümleme, mesajlaşma, yönlendirme, tedarik zinciri yönetimi, şirket kaynak planlama, depo yönetimi, tüketici ilişkileri yönetimi gibi servis ve hizmetlere RFID verisini katmak için gerekli bağlanırlık özelliklerinin sağlanmasıdır.
İş ortağı entegrasyonu: Ticari ya da kurumsal iş ortakları arasında B2B, C2B, C2C entegrasyonu gibi iş birliği ile oluşturulan çözümlerin sunulmasıdır.
Yazılım ara yüzleri: Ara yüzler etiketlerin doğru okunup okunmadığını belirler. Hata kontrol/denetim yapıları vardır. RFID okuyucularından elde edilen verileri filtreledikten sonra onları işler. Verileri RFID sistemi içindeki servislere ve ara katman yazılımlarına aktarır. Ara yüz yazılımları işletme içinde daha etkin kararlar alınmasına yardımcı olur.[kutusag=11597] 

4. RFID Verisi
RFID verisi iki kategori altında sınıflandırılabilir:
Olay verisi: RFID etiketli nesneler hakkında gerçek zamanlı bilgilerin tutulması ve izlenmesi ile ilgilidir. Zamanda belirli bir an ile ilişkilidir. Tedarik zinciri boyunca yer değiştiren RFID etiketli nesnenin nerede olduğu bilgisini tutar. Herhangi bir zamanda herhangi bir yerde herhangi bir nesnenin varlığının incelenmesi ile ilgili bilgiyi oluşturur. RFID etiketli nesneye ait kimlik, yer ve zaman bilgilerini dinamik olarak tutar. RFID’nin yaygın kullanılmasıyla uygulamalar kimlik, yer ve zaman bilgilerine ek olarak, gün geçtikçe sensör gözlemleri daha çok gerektiren bilgiler de içerebilecektir [1].

Ana veri: Olay verisi olarak toplanmış çekirdek özelliklere ek olarak, iş ortamlarında anlamlı bir şekilde izlenmiş parçalar hakkında koşulsal/ortamsal bilgilere ya da diğer kaynakların sunucularına/servislerine ait bilgilere de sahip olunabilir. Ana veri, olay verisi hakkında kaynak ya da ortamsal bilgiler tutmayı ve doğrulamayı sağlar. EPC (Electronic Product Code) referanslı ürün tanımı, ürün imalatçısı hakkında bilgi, ya da olayın yakalandığı fiziksel konum hakkındaki detaylar gibi farklı bilgi çeşitlerini içerir. RFID ana verisi olay verisi kadar aynı hızda büyüme göstermeyebilir [1].

Bir etiket, global bir RFID ağı içerisinde farklı noktalarda, aynı ya da farklı okuyucular tarafından birçok defa okunabilir. Bu şekilde her bir okuma okuyucu tarafında ve dolayısıyla RFID ağında etiket verisi üretir. Sonuç olarak, etiketlerin okunması neticesinde global ağda çok büyük veri miktarları oluşur. Bu verilerin büyük bir kısmı sıkıştırılmış/sıkıştırılmamış veriler, birden fazla ya da tekrarlı okumalardan oluşan veriler, diğer okumalar ile birleştirilmiş okumalardan oluşan veriler, firma/kurum mantığı açısından önemli olmayan okumalar sonucu oluşan veriler vb. olabilir.
Eğer bu veriler olduğu gibi yakalanmış, taşınmış ve depolanmışsa çoğu depolama/yedekleme sistemi ve ağ çökme durumuyla karşılaşabilir. Verileri verimli bir şekilde tutmak, veri hacmini/miktarını düzenli planlamak, bilgileri gerçek zamanlı ve dinamik olarak yönetebilmek için veriler sıralanmalı, filtrelenmeli ve işlenmelidir. Veri hacmi; RFID sisteminin ve ağ altyapısının büyüklüğüne, nesneleri izleme ihtiyacındaki öğe boyutuna bağlı olarak farklı birimlerdeki depolama alanlarını ve ağı potansiyel olarak bunaltabilir. Otomatik nesne tanımlama ve izleme sistemlerinde RFID verisinin etkisi, RFID altyapısı kullanarak ne tür, ne sıklıkta ve ne kadar veri toplanılacağına ve bu veriler ile neler yapılmasının planlandığına bağlıdır [13, 14].

5. RFID Ağ Servisleri ve Hizmetleri
Firmalar ya da kurumlar ticari işlemlerini, ürün hareketlerini, servis ve hizmetlerini kolaylaştırmak için tedarik zincirindeki nesneler hakkında detaylı bilgilere ve bu bilgileri ticari ortaklarıyla paylaşmaya ihtiyaç duyarlar. İş yapma yöntemleri ve bilgi teknolojileri gelişmeye devam ettikçe, veri iletişim standartları ve yöntemleri de gelişmektedir. Bu nedenle; RFID sistemleri, kablosuz ağlar, Internet ve yazılım teknolojileri birlikte kullanılarak, kullanıcılara nesne hareketiyle ilgili bilgileri gerçek zamanlı sağlamada alternatif entegre sistemler tasarlanabilir. RFID ağı, bir nesnenin tedarik zinciri boyunca otomatik tanımlama ve takibini dinamik olarak sağlamak için RFID teknolojisini, kablolu/kablosuz iletişim ağı altyapısını ve nesne verisini (EPC) birleştiren bir yapıdır. Nesne hareketlerinin gelişmiş etkinlik ve görünürlüğünü sağlayan küresel bir ağ sistemidir. RFID ağının verdiği bazı hizmetler: nesnelere benzersiz kimlikler atama (kimliklendirme), nesnelere ait olayları toplama, nesneleri izleme ve bulma; verileri çözümleme, filtreleme, depolama ve kuyruklama; EPC bilgisini konumlandırma, ağ için bir referans mimari sağlama olarak sıralanabilir. Bir RFID ağı 5 temel bileşenden oluşur. Bunlar: 1) Nesne verisi (elektronik ürün kodu-EPC), 2) Veri toplama donanımı, 3) Ara katman yazılımı, 4) Keşif servisleri (Discovery Services-DS, Object Naming Service-ONS), 5) EPC bilgi servisleri (EPC InformationServices-EPCIS). Şekil 3, farklı RFID ağlarını ifade etmektedir. RFID okuyucular tedarik zinciri boyunca hareket ettikçe RFID etiketli öğeler üzerindeki gözlemleri yakalar. Bazı temel filtrelemelerden sonra okuyucular bu gözlemleri RFID ara katman yazılımına geçirir. Ara katman yazılımı (olay yöneticisi) okuyuculardan veriyi alır, filtreler ve sonraki uygulamalar için ihtiyaç olduğunda bunları gruplar. Olay yöneticisi filtrelenmiş gözlemlere yer bilgisi de ekler. Şekillerdeki ağlara göre, olay yöneticilerinden filtrelenmiş gözlemler (ya da olaylar), sonrasında yerel EPCIS sunucusuna geçer. EPCIS sonraki kullanımlar için EPC gözlemlerini kayıt eder. Gözlemlenmiş bu veriler işletme uygulamaları tarafından erişebilir ya da ticari ortaklar ile paylaşılabilir. ONS (Object Naming Servers-Nesne Adlandırma Hizmetleri), EPC’ları ve EPC gözlemleri üzerindeki bilgiyi tutan EPCIS sunucular arasında bir harita (adresleme, eşleme) oluşturur. DNS’in IP adresleri üzerinde [kutusol=11598] yaptığı işlemler gibi, ONS genel arama servisi sağlamak için hiyerarşik bir şekilde çalışır [15-17].


Benzer olarak, tedarik zincirindeki diğer ticari ortaklar kendi yerel EPCIS sunucularında EPC gözlemlerini depolayabilirler. EPC sadece varlıkları kimliklendirir. Ürün tipi (bir elektronik öğe için kullanıcı kılavuzu), üretici (şirket profili) vs. hakkında ilave bilgiler EPC’nin bölümleri değildir. Bir uygulama, belirli bir EPC’nin bulunduğu yeri bilmeye ya da bir EPC hakkında ilave bilgiye ihtiyaç duyduğunda yerel ONS sunucusunu sorgulayacaktır. Eğer yerel EPCIS sunucusu gerekli bilgiyi sağlayabilirse, ONS kendi yer bilgisiyle (IP adresi ve portu) geri dönecektir. Aksi taktirde ONS, ona bilgi sağlayacak EPCIS sunucu belirlemek için ONS sunucuların global hiyerarşisini kullanacaktır.

5.1. Elektronik Nesne Kodu (EPC)
EPC, bir nesne tanımlama standardıdır ve her bir nesneyi tek tek tanımlayabilmek için geliştirilmiştir. Dünyada nesneye ait tek bir numaradır. Farklı boyutlarda olan bir standart koddur. Bellek kapasitesi nesne üreticileri, nesne kategorisi ve nesneye ait bilgiler olmak üzere 3’e ayrılmıştır. EPC, bir ön ek-(8 bit), EPC Yönetici Numarası-(28 bit), Nesne Sınıfı-(24 bit) ve Seri Numarası-(36 bit) olmak üzere 4 farklı veri yapısından oluşur. Ön ek, EPC’nin sürüm numarasını ya da kullanılan EPC versiyonunu tanımlar.

İkinci kısım, EPC yöneticisini (Firma/Kurum adı ya da domain) yani EPC’nin üzerine iliştirildiği nesnenin üreticisini belirtir. Nesne sınıfı adı verilen üçüncü kısım ise nesnenin cinsini ya da etiketlenmiş nesnenin sınıf tipini ifade eder. Son bölüm ise, nesneye özgü seri numarasıdır.
Bu sayede, örneğin, son kullanma tarihleri yaklaşmakta olan ürünlerin kolaylıkla bulunması sağlanabilir [1, 15-17]. Şekil 4, günümüzde en çok kullanılan elektronik ürün kodu 96-bit EPC’yi göstermektedir.


5.2. RFID Ağı Ara Katman Yazılımı
Ağ ara katman yazılımı, ağ içerisinde bulunan bilgi hizmetleri/servisleri (EPCIS), keşif servisleri ve veri tabanı yönetim sistemleri arasında iletişim kuran, nesneye ait bilginin hareketinden sorumlu olan ve sisteme özgü uyarılar sağlayan bir yazılımdır. RFID sistemi içinde temel okuma bilgisini yönetir. Bir etiket tedarik zinciri içerisinde farklı noktalarda aynı ya da farklı okuyucular tarafından birçok defa okunabilir. Bu şekilde her bir okuma okuyucu tarafında ve dolayısıyla RFID ağında etiket verisi üretir. Etiketlerin okunması neticesinde ağda çok büyük miktarda veri oluşur. Bu verilerin büyük bir kısmı sıkıştırılmış olabilir. Çünkü bunlar tekrarlı okumalardan oluşabilir, diğer okumalar ile birleştirilmiş okumalar olabilir, işletme mantığı açısından önemli olmayan okumalar vs. olabilir. Eğer veriler olduğu gibi depolanmış ya da taşınmışsa, çoğu depolama sistemi ve ağ çökme durumuyla karşılaşır. Bu verilerin gerçek zamanlı olarak yönetilebilmesi için veriler ara katman yazılımları ile sıralanmalı, filtrelenmeli ve işlenmelidir. Sonuç olarak, ara katman yazılımları sayesinde gerçek zamanlı olarak dinamik, etkili ve faydalı veri kullanımı sağlanır, veri hacmi küçültülür ve veri ağ içerisinde seçilerek iletilir [1].

5.3. EPC Bilgi Hizmetleri (EPCIS)
Bilgi hizmetleri, kullanıcıların ticari ortaklarla RFID ağı üzerinden nesneler ile ilgili veri (EPC) değişimleri yapmalarını sağlar. Nesneye ait verilerinin paylaşılması ve yakalanması için bir standart ara birim tanımlar. EPCIS, ürünler tedarik zinciri boyunca hareket ettikçe kaydedilmiş verileri alan, nesneler hakkında yer bilgileri tutan, EPC verisinin semantiğine odaklanan servis arabirimine sahiptir. EPCIS, rekabet edebilmek ve uygulamalar üzerine farklı işlevsellikler eklemek için firmalara/kurumlara esneklik sağlar. Şekil 5, EPCIS’in anahtar elemanlarını göstermektedir [1].[kutusag=11599]

EPCIS yakalama uygulaması, EPC bilgisini yakalama yerinden aldığı verinin ticari bağlamını anlayan herhangi bir programdır. Bu uygulama, yakalanmış RFID verisine yüksek seviye ticari bağlam sağlayabilir. Şekil 5’da gösterildiği gibi, EPCIS yakalama uygulaması, ALE (Application Level Event) teknik özelliklerini gerçekleştirerek RFID ağı ara katman yazılım sisteminden bilgi alır. EPCIS arabirimi, EPC verisinin EPCIS yakalama uygulamaları, EPCIS erişim uygulamaları ve EPCIS olanaklı depolar arasında nasıl değiş tokuş yapıldığına karşı bir teknik özellik sağlar. Bu arabirimdeki olaylar şu şekilde bir örneğe benzer: “1 ambarında, T zamanında, aşağıdaki XXX… durumları YYY… paletine birleşmiş olarak (karışarak) doğrulandı.” EPCIS erişim uygulaması, EPCIS sunucusuna erişen herhangi bir uygulamadır. Bu uygulama işletme sınırları içerisinde olamayabilir. Genel olarak stok toplama, sıra yönetimi ya da satış sistemi noktası gibi bir takım ticari işlemleri yapmaktan sorumlu bir uygulamadır. EPCIS olanaklı depo/ambar, bir ya da daha çok EPCIS yakalama uygulaması tarafından üretilen olayları kaydeder, EPCIS erişim uygulamaları kullanarak sonraki sorgular için bu olayları tutar ve kullanılır hale getirir. EPCIS, güvenlik ve keşif gibi çekirdek servisler dizisini de tanımlar. Güvenlik servisi EPC bilgisi depolama ve erişimi için kimlik denetimi, şifreleme ve yetkilendirme mekanizmaları sağlar. Keşif servisi ise EPCIS’ların varlığını keşfetme, onları EPC çeşitlerine ve sınıflarına göre haritalama/adresleme için araçlar sağlar [1].

5.4. Keşif Hizmetleri (DS) ve Nesne Adlandırma Servisi (ONS)
Keşif hizmetleri, kullanıcıların belirli bir nesne ile ilgili veriyi bulmalarını ve bu veriye erişim izni istemelerini sağlar. Çok hızlı ve güvenli global veritabanı araması için kullanılan bir hizmet türüdür. Keşif hizmetlerinin bir parçası olan ONS ise nesne hakkındaki verinin sağlandığı ilgili EPCIS sunucularını bulmak için kullanılan genel bir hizmettir. EPC ile bu EPC hakkında bilgi içeren EPCIS örnekler dizisi arasında haritalama (adresleme/eşleme) mekanizması sağlar. ONS, çok büyük sayılı istekleri (örneğin bir günde milyonlarca istek) güvenilir ve hızlı bir şekilde tutabilmek zorundadır. Nesnelere ait verileri işlemek için uygulamaları gerçek zamanda gerçekleştirmelidir [1]. ONS, belirli bir Internet adresi için ortak sunucuları aramada kullanılan DNS servisi ile çok benzerdir. URL’leri EPCIS ile ilişkilendirir. Bir EPC’yi bir ya da daha fazla URL’ye dönüştürmek için global arama hizmeti sağlar. ONS, EPC’leri web siteleri veya bir nesneye ait diğer Internet kaynakları ile ilişkilendirmek için de kullanılabilir. ONS, hem statik hem de dinamik hizmetler sunar. Statik ONS genellikle bir nesnenin üreticisi tarafından korunan bilgi için URL’ler sağlar. Dinamik ONS ise bir nesne tedarik zinciri boyunca hareket ettikçe o nesneden sorumlu olan servislerin sırasını kaydeder.

5.5. RFID Sistemlerinde Ağ Servislerinin
Çalışması
EPC, belirli bir nesneyi tanımlayan özel bir numaradır. Bu numara bir paleti, kasayı, insanı, hayvanı, aracı veya herhangi bir nesneyi tanımlamak için kullanılabilir. RFID etiket, içerisinde mikroçip ve anten bulunduran, radyo frekansı ile çalışan ve nesneye ait EPC verisi taşıyan bir cihazdır. RFID ağı, nesne servislerini ve hizmetlerini birbirine bağlar. RFID sistemini, mevcut ağ altyapısını ve EPC’yi birleştiren global bir ağdır. Ara katman yazılımı ise, EPC etiketlerini, okuyucuları, yerel ağ altyapısını kontrol eden ve yöneten bir yazılımdır. Bu tanımlanan bileşenler ile nesneler hakkında çeşitli bilgilerin elde edilmesi ve paylaşılması olanağı sağlanır. Etiket, okuyucular tarafından üretilen sinyallerle ya da radyo frekans alanı içerisinden geçtiğinde aktif edilir, aldığı enerji ile bir sinyal üretir ve içerisindeki programlanmış yanıtı (veriyi) okuyuculara gönderir. Okuyucuya bağlı ve RF alanında sinyal üretmiş anten etiket yanıtını algılar. Okuyucu, antenden aldığı veriyi RFID ağı üzerinden ara katman yazılımına iletir. Ara katman yazılımı, etiketler içerisinde bulunan bilgiyi RFID sistemi içerisinde bu bilgiye ihtiyaç duyan herhangi bir sisteme kablolu/kablosuz ağ üzerinden aktarır. Şekil 6, bir RFID sisteminde ağ servislerinin çalışmasını göstermektedir. Veri elde etmek için, özgün bir EPC tanımlayıcısı taşıyan EPC etiketleri konteyner, araç, palet, kasa, insan, hayvan ve/veya tekil birimlere iliştirilir. Nesne hareketi boyunca, geçiş alanlarına stratejik olarak yerleştirilmiş sabit veya mobil RFID okuyucular her bir etiketi geçiş yaparken okur. Okunan veriler (EPC numarası, yer bilgisi, zaman, tarih vb.) uygun yönetim için ağ üzerinden ara katman yazılımına aktarılır. Keşif servisleri ara katman yazılımına EPCIS örneğinin yer bilgisini sağlar. Ara katman yazılımı işlenmiş veriye yer ve olay bilgisi ekleyerek bunu depolama ve eylem için uygun EPCIS örneklerine nakleder.
Bilgi elde edildikten sonra, tedarik zincirindeki izin sahibi ticari ortaklar arasında bilgi paylaşımı için yine Internet ve ağ teknolojileri kullanılarak bir başka RFID ağı oluşturulur. Ağ ara katman yazılımı EPC’yi, EPC etiketlerini, okuyucuları ve yerel altyapıyı kontrol eder, farklı ağlar üzerinden sistemlerin birbirine bağlanmasını ve etkileşimli çalışmasını sağlar [1].

Barkod, contact memory, QR kod, mikroçip ve RFID farklı Auto-ID teknolojileridir. Bu teknolojiler bugün global pazarda geçerli bir konuma sahiptir. Kullandıkları veri iletişim tekniklerindeki, üretim ve uygulama amaçlarındaki farklılıklar bu sistemler için neden çok özel uygulamalar olduğunu gösterir. RFID’nin özellikleri, farklı uygulama seçenekleri iyi anlaşılır ve incelenirse, işletmelerde ya da firmalarda nasıl verimli kullanılacağına ilişkin stratejiler geliştirilebilir. RFID’nin diğer auto-id teknolojilerine göre üstünlükleri; veri okuma kapasitesi, değişken okuma mesafesi, yaşam süresi, etiket dayanıklılığı, potansiyel engel, etiket çeşitliliği, bilgi depolama kapasitesi, veri esnekliği, veri güvenliği, maliyet, standartlar, geniş eğitim ve servis ağı olarak sıralanabilir. Bu özelliklerden bazıları aşağıda kısaca açıklanmıştır.
[kutusol=11600] Veri modifikasyon: Etiket üzerindeki veriyi değiştirme yeteneği.
Veri Güvenliği: Etiketteki veriyi şifreleme yeteneği.
Veri Miktarı: Etiketin saklayabileceği kullanışlı veri miktarı
Maliyet: “Herbirinin maliyeti ne kadar?” sorusuna ek olarak bir teknolojiyle çalışmaya ihtiyaç duyulan, sistemdeki yardımcı cihazların maliyetleri.
Standartlar: Bir çok üreticinin ve kullanıcının kabul ettiği açık standartlar kümesini içerebilmesi; teknoloji temelli küresel verileri ve uygulama standartlarını karşılayabilmesi.
Yaşam Süresi: Etiketin ne kadar okunabilir kalması.
Okuma Aralığı: Okumak için etiketin görüş çizgisi gerektirip gerektirmediği ve ne kadar uzaktan sinyal topladığı. Bir zamanda okunablilen sayı: V erinin sadece bir zamanda bir defa okunması değil, belirli bir zamanda çoklu verilerin okunmasına olanak tanıması.
Potansiyel Engel: Etiketin uygun şekilde okunmasına nelerin engel olduğudur.
6. RFID Faydaları
Genel olarak RFID sistemlerinin faydaları aşağıdaki başlıklar altında özetlenebilir:
Ürün Takibi: Ham madde ya da yarı mamul üzerine yerleştirilen akıllı RF etiketler ile parçaların üretim süreci boyunca hangi ürün içerisinde kullanıldığı, kim tarafından hangi aşamada monte edildiği gibi güncel veriler, veri tabanında tutulabilir. Bu sayede, ilgili parçanın kullanıldığI ürünler otomatik olarak tespit edilip gerekli işlemlere tabi tutulabilir.
İnsan Müdahalesini Azaltma: RF etiketler ile üretim hattından sağlıklı bilgiler temin edilebilir, hatalı ürünlerin üretim bandındayken belirlenip diğer işlemlere tabi tutulması önlenebilir ve belirlenen rota dahilinde yönlendirilebilir. RFID etiketi, ürün üzerine yerleştirildiğinde stok takibi, nakliye, teslimat ve faturalama gibi kritik iş süreçleri planlanabilir, ürün hayatının değişik evrelerinde insan müdahalesi olmadan kullanılabilir. Bu sayede zaman ve işgücü kaybı en aza indirilebilir.
Etkin Tedarik Zinciri Yönetimi: Stok hareketlerinin gerçek zamanlı takibi sonucu etkin lojistik yönetimi, etkin satın alma ve tedarikçi yönetimi, gerçek zamanlı bilgi aktarımı ile hem firma içinde, hem tedarikçilerle, hem de müşterilerle daha doğru ve hızlı iletişim, bayi ağında izlenebilirlik sağlanması ve kontrol mekanizmalarının geliştirilmesi, teslimat zamanlarının azalması, teslimat zamanlarının önceden belirlenmesi, tekrarlanan işlerin azaltılması, işgücü ile gerçekleşen işlemlerin otomasyonla gerçekleşmesi sonucunda hataların azalması ve işgücü maliyetlerinde azalma, üretimden satış noktasına kadar ürünle ilgili detaylı bilginin elde edilmesiyle tedarik zincirinde oluşabilecek problemlere karşı önlem alınabilmesi, tedarik zincirindeki değişime hemen cevap verebilme, sonuç olarak tedarik zinciri kontrolü ve yönetiminin etkinleşmesi olarak açıklanabilir.
Gerçek Zamanlı Bilgi: Ham madde, yarı mamul ve üretim bandına yerleştirilen RF etiketler ile ürünün hangi üretim safhasında olduğu, kim tarafından, ne zaman, ne kadar sürede üretildiği gibi kritik veriler dinamik olarak çalışanlara iletilebilir, üretim ile ilgili bilgilere/verilere gerçek zamanlı olarak ulaşılabilir. Üretim bantlarındaki durumun gerçek zamanlı izlenmesi sonucu kapasite optimizasyonu yapılabilir, maliyetler azalır, satışlar gelişir, nakit akışı artar, özelleştirilmiş servis hizmetleri ve üst düzey müşteriler için üretim geliştirilerek büyük pazar payı yakalanır ve işçi başına, müşteri başına genel aktifleştirme geliştirilir.
Stok/Ürün İzleme: RFID sistemleri ile firmaların nereye, ne kadar, hangi tarihte ürün veya hizmet sağlamaları gerektiğinin kararı, etkileşimli olarak hangi üründen ne kadar ve hangi süreyle stok bulunduracağının yönetimi, elektronik ortamda alıcı ve satıcılar arasında etkileşimin sağlanması gibi avantajlar elde edilir. Bu nedenle RFID sistemler sayesinde müşterinin hangi mala talep duyduğu yönünde bir veri tabanı oluşturulmasına imkan sağlayabilmektedir. Bu kapsamda işletmeler müşteri taleplerini veya satış reyonlarını yönlendirme şansını da elde edebilmektedir.
Güvenliği Artırma: RFID çiplerinin kopyalanması oldukça zordur. Her etiket, güvenlik amacıyla üretici firma tarafından belirlenen ve değiştirilemeyen bir kimlik koduna sahiptir. Etiketteki bilgiler üzerine birden fazla koruma seviyesi eklenmektedir. Yeni Gen 2 standardındaki 32 bitlik şifreleme sayesinde yetkisiz kişilerin çip içerisindeki bilgilere ulaşması engellenmekte, çip kilitlenmekte ve gerekirse kullanılmaz hale getirilmektedir. RFID’nin güvenliği artırması mal teslimini ve kontrolünü geliştirir, maliyetlerde önemli azalmalara götürür, hırsızlığı azaltmanın yanında anti-sahtecilik önlemlerini artırır, kullanıcı hatalarını azaltır, yanlış bilgi girişi elimine edilir, benzer ürün ve benzer kodlara sahip ürünler arasındaki karışıklıklar önlenir.
İşlem Hızı ve Verimlilik: RFID, bir faaliyet alanında insan hatalarını en aza indirmek ve işlem hızını artırmak amacıyla da kullanılır. RFID sisteminde bilgiler elektronik yöntemlerle aktarıldığından manüel sisteme göre çok daha hızlı işlem yapılabilmektedir. Veri girişlerindeki hız artışıyla, işgücü verimliliği de artmakta ve çalışanlar daha üretken oldukları alanlara kaydırılabilmektedir. Ayrıca RFID kullanımının bir diğer yararı da ekonomik olmasıdır. Zira, doğru veri girişi ve veri girişindeki hızın yükselmesi o işle ilgili istihdam edilen personel sayısında azalma yaratacağından dolayı sistemi daha ekonomik hale getirmektedir.
Bilgilerinin Zamanında Güncellenmesi: RFID kullanımıyla muhasebe ve veritabanı sistemlerinde yer alan bilgiler zamanında güncellenir, raporlama ve analiz için gerekli olan doğru bilgiler zamanında elde edilir. RFID, ürünün faturalanması, gönderilmesi, fiziksel stok takibi ve varlık hesaplarının izlenmesi gibi birçok potansiyel etkinliğe sahip olur. RFID sistemiyle entegre çalışan bir stok takip programıyla bilgilere/verilere kolaylıkla ulaşılabilir, veriler dinamik olarak güncellenerek stoklar takip ve kontrol edilir, ambar ve satış denetimi yapılabilir, herhangi bir tarihte stoktan çekilen ve stokta kalan maddeler maliyetleriyle birlikte izlenebilir ve etkin stok yönetimi yapılabilir.
Uygulama Kolaylığı ve Maliyet Azaltımı: RFID uygulaması veri giriş formlarını elimine ederek hem kırtasiye hem de depolama maliyetlerini düşürür. RFID etiketi için karmaşık bir ekipmana-kırtasiyeye gerek kalmadığından veri kaydetme/depolama işlemi oldukça kolay ve diğer otomatik tanıma teknolojilerine göre düşük maliyetli olmaktadır. Kullanımda meydana gelebilecek hasar, eskime, yırtılma vb. faktörler sebebiyle diğer Auto-ID teknolojilerine oranla daha dayanıklı ve kolay uygulanabilirdir.

RFID teknolojisi hemen her sektöre farklı uygulama alanlarıyla birçok avantaj sağlayabilir. Başarısı her geçen gün artan bu yeni teknoloji ile firmaların, kurumların çalışan ve operasyonel maliyetleri azalacak, verimlilik ve karlılıklar ise artacaktır. RFID teknolojisi ile iş süreçlerindeki değişimler planlanabilecek ve analiz edilebilecek; en uygun etiket düzenlemesi ile sistemler kurulup verimli bir şekilde yönetilebilecektir. Üretim, lojistik, perakende, finans, kamu gibi çok çeşitli sektörlerde veri tabanları ve kablolu/kablosuz ağlara entegre edilerek geniş kapsamlı uygulamalar geliştirilebilecek; envanter takibi, üretim bandı otomasyonu, depo yönetimi, personel ve nesne takibi gibi detaylı iş süreçleri optimize edilebilecektir.

RFID sistemleri, ürün teslim ve servis sürelerini daha da kısaltıp daha iyi hizmet verebilmek amacıyla gerçek zamanlı ticaret yapan firmalar, müşterilerine daha yakın olarak yoğun rekabet ortamında pazar paylarını kaybetmek istemeyen üreticiler, varlıklarını, verilerini, bilgilerini güvenilir bir şekilde her an kontrol edebilecek dinamik sistemlere ihtiyaç duyan kurumlar ya da şirketler için RFID gelecekte çok faydalı ve etkili bir teknoloji olma yolundadır. Gelecekte, RFID ile ilgili yatırım yapmak isteyenlerin RFID ile ilgili kazanımlarını çok iyi araştırmaları gerekmektedir. RFID ile ilgili bir keşif sürecinin yaşandığı ve RFID tabanlı bir sistemi uygulamanın bir bilim olduğu kadar aynı zamanda bir sanat olduğu da söylenebilir. RFID sistemlerinin kullandıkları veri iletişim tekniklerindeki, üretim ve uygulama amaçlarındaki farklılıklar bu sistemler için neden çok özel uygulamalar olduğunu gösterir. RFID sistemlerinin gelişmiş özellikleri, farklı uygulama seçenekleri iyi anlaşılır ve incelenirse, işletmelerde ya da kurumlarda nasıl verimli kullanılabileceğine ilişkin stratejiler geliştirilebilir. Sonuç olarak, RFID sistemlerini kullanmak, bu sistemlere ait alternatif ağ modellerini başarılı bir şekilde tasarlamak, geliştirmek ve uygulamak için yapılması gerekenler şu şekilde özetlenebilir:

Firma/kurum içinde proje takımı oluşturulması, tasarım ile ilgili olarak işlevsel, teknik ve eğitim ile ilgili dönüm noktalarının belirlenmesi, mevcut ve önerilen sistemdeki tüm iş akışlarının çıkarılması, mevcut ve planlanan donanımların belirlenmesi, değişmesi planlanan tüm işlemlerde performans ölçümlerinin oluşturulması, süreçleri yeniden tasarlarken çeşitli yazılımların ve donanımları sunduğu fırsatlardan yararlanılması.
Firma ya da kurumdaki herkesi gerçekleşecek değişim konusunda bilgilendirme ve eğitme; karşılanacak gereksinimler, elde edilecek sonuçlar ve prosedürlerin nasıl değişeceği konularına odaklanılması.

Sistemi detaylandırırken departman ve işlem bazında etkilerinin incelenmesi, daha önce RFID sistemleri oluşturmuş danışman ve sistem bütünleştiricilerinin yardımlarının alınması, bu firmaların geliştirmiş oldukları önceki projelerin tüm departmanlardaki proje üyelerinin katılımıyla incelenmesi.

Zamana dayalı plan kapsamında sistemin hayata geçirilmesi ve gözlemlenmesi, acil durum planlarının hazırlanması, projede önemli parçalardan (RF terminal, etiket, pil, güç kaynağı vb.) yedekler oluşturulması, yedekleme planlarının yapılması.

7. Sonuç
RFID, nesnelerin otomatik tanımlanmasında radyo dalgalarını kullanarak nesneye ait kimlik bilgilerini nümerik bir seri numarası şeklinde dinamik olarak ileten sistemlerin genel adıdır. RFID teknolojisini kullanan sistemler görünen veya görünmeyen nesneleri algılayabilmektedir. Bu özelliği ile gelecekte, üretim ve barkod gibi geleneksel teknolojilerin kullanılamadığı zorlu ortamlarda firmalara büyük kolaylıklar sağlayacaktır. RFID teknolojisi hemen her sektöre farklı uygulama alanlarıyla birçok avantaj sağlayabilecektir. Başarısı her geçen gün artan bu yeni teknoloji ile firmaların, kurumların çalışan ve operasyonel maliyetleri azalacak, verimlilik ve karlılıklar ise artacaktır.

RFID teknolojisi ile iş süreçlerindeki değişimler planlanabilecek, analiz edilebilecek ve en uygun etiket düzenlemesi ile sistemler kurulup verimli bir şekilde yönetilmeye başlanabilecektir. Üretim, lojistik, perakende, finans, kamu gibi çok çeşitli sektörlerde envanter takibi, üretim bandı otomasyonu, depo yönetimi, personel ve veri takibi gibi detaylı iş süreçlerinin projelendirildiği ve veri tabanı ile entegre edilen geniş kapsamlı uygulamalar geliştirilebilecektir. Ürün teslim ve servis sürelerini daha da kısaltıp daha iyi hizmet verebilmek amacıyla gerçek zamanlı ticaret yapan firmalar, müşterilerine daha yakın olarak yoğun rekabet ortamında pazar paylarını kaybetmek istemeyen üreticiler, varlıklarını, verilerini, bilgilerini güvenilir bir şekilde her an kontrol edebilecek dinamik sistemlere ihtiyaç duyan kurumlar ya da şirketler için RFID gelecekte çok faydalı ve etkili bir teknoloji olma yolundadır.

8. Referanslar
[1]  Yuksel, M. E., 2010, RFID sistemlerinin kablosuz iletişim teknolojilerine entegrasyonu, İstanbul Ünv. Fen Bil. Enst. Bilgisayar Müh. ABD Yüksek Lisans Tezi, İstanbul, Türkiye
[2]  Hunt, V.D., Puglia, A., Puglia, M., 2007, RFID-a guide to Radio Frequency Identification, John Wiley & Sons Inc., New Jersey, USA, ISBN: 978-0-470-10764-5
[3]  Glover, B., Bhatt, H., 2006, RFID essentials, O’Reilly Media, Inc., CA, USA, ISBN: 978-0-59-600944-1
[4]  Yuksel, M.E., Yuksel, A.S., 2011, RFID technology in business systems and supply chain management, Journal of Economic and Social Studies, Vol. 1 No. 1, pp. 53-71, ISSN:1986-8502
[5]  Manish, B., Sharhram, M., 2005, RFID field guide: deploying Radio Frequency Identification systems, Prentice Hall PTR, NJ, USA, ISBN: 0-13-185355-4
[6]  Kraus, J.D., Marhefka, R.J., 2002, Antennas-for all applications, McGraw-Hill, NY, USA, ISBN: 978-0-072321036
[7]  Rao, K.V.S., Nikitin, P.V., Lam, S.F., 2005, Antenna design for UHF RFID tags: a review and a practical application, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. 53, no.12, pp. 3870-3876
[8]  Ranasinghe, D.C., Leong, K.S., NG, M.L.,Cole, P.H., 2006, Small UHF RFID label antenna design and limitations, IEEE International Workshop on Antenna Technology: Small Antennas and Novel Metamaterials, NY, USA
[9]  Yuksel, M. E., Yuksel, A. S., 2011, A system design for the integration of RFID systems with wireless network technologies, The 7th International Conference on Wireless and Mobile Communications (ICWMC), Luxembourg
[10]  Roberts, C.M., 2006, Radio Frequency Identification (RFID), computers&security, Vol. 25, pp. 18-26
[11]  Xiao, Y.S., Yu, K.Wu, Ni, Q., Janecek, C., Nordstad, J., 2007, Radio Frequency Identification: technologies, applications, and research issues, Wireless Communications & Mobile Computing, pp. 457–472, 2007.
[12]  Hossain, S. S. ve N. Karmakar, 2006, An overview on RFID frequency regulations and antennas”, The 4th International Conference on Electrical and Computer Engineering, Dhaka, Bangladesh, pp. 424-427, 2006.
[13]  Chen, N-K., Chen, J-L., Chang, T-H., Lu, H-F., 2008, Reliable ALE middleware for RFID network applications, Rocinternational Journal Of Network Management, Wiley InterScience
[14]  Syed A.A, Ilyas, S.A.M, 2008, RFID handbook, applications, technology, security, and privacy, CRC Press, Boca Raton, USA
[15]  Smith, A. D., 2005, Exploring Radio Frequency Identification technology and its impact on business systems, Information Management & Computer Security, pp.16-28
[16]  Angeles, R., 2005, RFID technologies: supply chain applications and implementation issues, Information Systems Management, pp. 51-65.
[17]  Garfinkel, S. L., Juels, A., Pappu, R., 2005, RFID privacy: an overview of problems and proposed solutions, IEEE Security & Privacy Magazine, pp. 34-43