Javed Sikander
Microsoft Corporation

April 2005
日本語版最終更新日 2005 年 7 月 29 日

適用対象 :
   Radio Frequency Identification (RFID)
   Microsoft .NET Platform

概要 :Radio Frequency Identification (RFID) は、組織が物品と資産を追跡する作業の効率を向上し、製品と資産の視認性を高める目的で使用します。

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目次

はじめに
基本 : RFID 技術
RFID とサプライ チェーン
RFID ソリューション シナリオ
ソフトウェア インフラストラクチャの課題
RFID を利用した小売サプライ チェーン アーキテクチャ
RFID コンポーネント
ソリューション コンポーネント
まとめ
付録 1: RFID ハードウェア

はじめに

Radio Frequency Identification (RFID) は、世界に広がる物品と資産を追跡するための主要な技術として進化を続けています。RFID では、電波を使用して自動的にリアルタイムで 'もの' を認識します。サプライ チェーンおよびオペレーションにおいて、製品と資産の視認性を高めることができます。たとえば、医療現場において高価な機器を追跡し、この場所を特定する作業を迅速化する支援をすることで、看護の質を向上できます。小売業者は、この技術を使用して出荷の荷受けを自動化し、倉庫と店頭での商品の視認性を高めようと考えています。米国食品医薬品局 (FDA) では、RFID を米国の医薬品流通網に不正な医薬品と生物製剤の流入を防ぐ ための有力な技術とみなしています。

Wal-Mart と米国国防総省は、その他のいくつかの主要な小売業者と協力して、指定の流通センタと店舗への配送に RFID タグが付いたパレットとケースを使用し始めるようにその納入業者に求めています。この義務づけは、世界中の多くの製造業者と流通業者に影響を与えつつあります。ビジネス界において、さまざまな業種の多数のシナリオでこの技術の使用が検討されている一方で、この小売業者の義務づけは、この技術が現在これほど注目されるようになった主な原動力となっています。

現在、RFID の採用を考慮している企業は 3 つの主要な課題に対処する必要があります。

1. RFID ハードウェア - タグ (ラベルにアンテナが組み込まれたチップ)、リーダー、アンテナ (タグと通信する機器) の選択。RFID タグの製品への取り付け、店舗、倉庫、その他の場所へのリーダーとアンテナの設置と設定
2. ソフトウェア インフラストラクチャ - RFID リーダーからのデータの収集と管理、データの決定支援システムへの統合、および業務提携を進めた取引相手とのデータの共有
3. ビジネス プロセスの革新 - RFID 技術を利用したより粒度が細かくリアルタイムな製品データのサポート、サプライ チェーンの自動化、および新しいビジネス プロセスの開発

このドキュメントでは、最初に RFID 技術の概要を紹介し、簡単な小売サプライ チェーンを多角的に検討し、RFID 技術を適用可能なシナリオを確認します。次に、このようなシナリオにおける RFID ソフトウェア インフラストラクチャの主な問題をいくつか紹介します。最後に、これらの問題を解決するためのアーキテクチャを提案し、Microsoft .NET Platform を使用したこのアーキテクチャの主要なコンポーネントの開発に関するガイダンスを提供します。

基本 : RFID 技術

RFID には長い歴史があります。関連する標準化機関や技術革新によって、最近、業界で有力視されるようになりました。RFID 技術は、第二次世界大戦中に敵と味方の飛行機を区別するために使用されました。時がたち、この技術が進歩すると、動物の追跡と識別、有料道路の無停止通過レーン、建物のセキュリティ アクセス、ガソリン スタンドの電子支払処理などに使用されるようになりました。RFID システムは、次の基本的なコンポーネントで構成されています。

タグ

トランスポンダと呼ばれることもあります。自分で信号を送信するアクティブなタグと、応答信号を発生するために必要なパワーをタグ リーダーに依存するパッシブなタグがあります。信号は、読み取り専用タグに保存された単純な識別番号であったり、タグのメモリに保存された追加データを含む複雑なデータ ストリームであったりします。これらの複雑なタグには、製造日、ロット番号、シリアル番号といったデータ項目を格納できる他に、平均保管温度やその他のデータを追跡する内蔵センサを搭載することもできます。

リーダー

インテロゲータと呼ばれることもあります。設置場所、環境、スキャン領域に応じてさまざまな形態をとります。リーダーは、受信可能領域内にあるすべてのタグを識別するために使用されます。リーダーには、タグ データを収集し、平滑にするためにある程度の知能が必要になります。

図 1. リーダーとタグ (複製許可 : Alien Technology)

タグから送信された情報は、リーダー自体でのデータの直接読み取りによって解釈したり、ソフトウェア ベースのインターフェイスを通じて解釈したりできます。

RFID タグは、次のように異なる機能を備えたさまざまな形態をとることができます。

• キー フォブ (アクティブ、読み取り/書き込み)
• 巨大な金属タグ (使い捨て、パッシブ、読み取り専用)
• ガーメント ディスク (再使用可能、アクティブ、読み取り専用)
• 個人情報を格納するために RFID タグを内蔵したスマート カード クレジットカード

現在、RFID の実装はすべて異なっています。すべての RFID ソリューションでは、運用環境、オンタグ メモリ ストレージ、信号の通信制限を含めたさまざまなパフォーマンス要因やコスト要因を評価する必要があります。これらの問題はそれぞれ、タグとリーダーの両方に費用面で多大な影響を与えます。さらに、現在、市場における RFID ソリューションはプロプラエタリなので、あるベンダが提供するタグを別のベンダが提供するリーダーで読み込むことができない場合が一般的です。一部、制限つきの RFID 標準も整備されていますが、これらの標準はグローバルに承認されてなく、別の国の RFID 標準と矛盾している場合もあります。

電子製品コード

RFID の導入の原動力の 1 つに電子製品コード (EPC) の概念が紹介されたことを挙げることができます。1998 年、マサチューセッツ工科大学 (MIT) の研究者がオブジェクト認識を自動化して相互運用性に関する問題を解決し、関連のハードウェアとソフトウェアにかかるコストを引き下げることを可能にするシステム レベルのアプローチを提唱しました。MIT Auto-ID センタでは、低コスト RFID 技術を実現するには、ナンバープレートとして機能し、データベースに保存されているタグ付けされた品目に関する情報を指定する電子製品コード (EPC) と呼ばれる一意の識別子を格納し、タグ自体の機能を制限することだと理解しました。これにより、タグが簡易化され、読み込み速度が改善されました。また、導入を推し進め、タグの価格を下げるには、相互運用性を実現するためにグローバル スタンダードを開発することが重要であることも理解しました。

2003 年、研究および知的財産の管理が MIT Auto-ID センタから EAN International と UCC によるジョイント ベンチャーに移されました。この組織は、現在、EPCglobal と呼ばれています。EPCglobal は、産業セクタに EPCglobal ネットワークのグローバルな導入と実装を促進することを目的とした非営利組織です。EPCglobal では、電子製品コード ネットワークに関する標準を開発し、監督しています。さらに、EPCglobal では、電子製品コードのグローバルな EPC 番号の登録サービスを提供しています。EPC ネットワークの始まりは電子製品コードでした。基本的に、EPC は UPC バーコードの電子的な同等物です。タグが付けられた品目を一意に識別する文字列です。現在の UPC がしているように製品のクラスを参照する代わりに、EPC では製品に固有のインスタンスを参照します。基本的に、EPC はこの特定の品目の製造業者、製品 ID (またはモデル)、およびシリアル番号を表す小さいサイズの ID を格納する単一の ID です。

EPC は個別の製品やケースの RFID タグ、通常は、低コストのパッシブな読み込み専用タグ、に埋め込まれます。リーダーで各タグがスキャンされると、タグでは一意の EPC コードを送信します。箱を開け、バーコードにスキャナをあてることに比較すると、この作業では手動での操作はほとんどあるいはまったく必要ありません。EPC タグ標準は読み書き機能やより高機能なその他のタグを排除するものではありません。ただし、タグの機能が増えると、タグの関連製造コストも上昇します。

Object Naming Service と EPC IS

EPC は Object Naming Service (ONS) と一体となって機能します。ONS では、EPC ID を特定のオブジェクトの追加情報を提供するインターネット (場合によってはイントラネット) 上の場所と一致させます。ONS は、一部インターネットの既存のドメイン名システム (DNS) に基づき情報の要求をインターネット上の適切な場所にルーティングします。所定の EPC に対して、ONS フレームワークではこの EPC に関する情報を格納する EPC 情報サービスを指定します。次のダイアグラムではその手順を紹介します。

図 2. EPC のルーティング

1. 製造業者が製品を作成し、ローカルの EPC IS に登録します。
2. ローカルの EPC IS がタグの読み込みが登録されたことをグローバルの EPC IS Discovery サービスに通知します。
3. 製造業者がタグを付けた製品を小売業者に出荷し、小売業者がローカルの EPC IS に受領を登録します。
4. 小売業者のローカルの EPC IS がタグの読み込みをグローバルの EPC IS Discovery サービスに登録します。
5. 小売業者が製品情報を要求します。EPC Global が展開した Root ONS に問い合わせます。
6. Root ONS が、製造業者の EPC IS を指定する適切な製造業者のローカル ONS を指定します。
7. 小売業者が、製造業者の EPC IS に接続し、必要な情報を獲得します。

これが EPC Global が提唱するデータの流れです。しかし、大半の小売業者と製造業者は、情報を入手するためにグローバルなレジストリに接続する必要のないクローズドループ システムを好みます。軍隊で使用する場合など、多くの RFID アプリケーションはインターネットとの接続が困難な環境にあることがよくあります。タグの読み込みをグローバル サービスに登録する代わりに、よりトランザクション的なアプローチを導入する会社もあります。エンタープライズを通じて製品の移動を追跡し、サプライ チェーンの構成要素間でデータを共有することを切望し、オープンループ システムに価値を見出す会社は、既存の B2B ネットワークを使用することを切望します。このようなシナリオでは、情報の流れはクローズドループの場合とまったく異なります。

プライバシー

RFID の長所だけに目を向けてサプライ チェーンに配備する場合があります。ただし、この技術を取り囲むプライバシーに関する問題に留意が必要です。RFID が配備されるのは、コンテナやパレットにタグを付けるサプライチェーン アプリケーションがほとんどです。この場合、個人の特定が可能な情報 (PII) がタグ ID (EPC) 番号に関連付けられることはありません。しかし、品目レベルにタグを付ける場合、タグが付けられた洋服などの製品が購入された際に EPCglobal タグ内の一意の ID 番号が個人と関連付けられてしまう場合があります。マイクロソフトでは、マイクロソフトのお客様が、その個人情報の収集、使用、および配賦を管理する権限を持つという消費者プライバシーとデータ保護に関するマイクロソフトの指針を示した原則を採用しています。主要な消費者問題および RFID のプライバシーに関するマイクロソフトのガイダンスの詳細については、ホワイト ペーパー「Radio Frequency Identification (RFID) Privacy: The Microsoft Perspective RFID Adoption」をダウンロードしてください。

RFID とサプライ チェーン

単純なサプライ チェーンは、店舗から、あるいは電子商取引 Web サイトなどのその他のチャネルを通じて小売業者から商品やサービスを購入するエンド カスタマまたは消費者で構成されます。小売業者は、卸売業者あるいは流通業者からサービスを提供するためのツールと商品を仕入れます。流通業者は、通常、工場または製造施設で商品を製造する製造業者から大口で商品を購入します。製造業者は供給業者から原材料を購入します。

図 3. 単純な小売サプライ チェーン

典型的なサプライ チェーンは、それぞれ 1 つ以上のエンティティで構成されます。複数の階層の供給業者、製造業者、および流通業者が存在する場合もあります。材料が最初の供給業者からエンド カスタマに続くチェーンを移動するに従い、各ノードで価値とコストが付加されていきます。小売業者に近づくに従い、サプライ チェーンは数多くのビジネス パートナが提供する多様な製品でより複雑になります。Wal-Mart のような小売業者は何千もの直接供給業者が提供する何千もの製品を販売しています。

会社は、サプライ チェーンで情報を共有することでサプライ チェーンを効率化することを目指しています。小売業者は、定期的に、季節、価格、販売促進、広告といった数多くの要素に基づいた見通しを共有する必要があります。サプライ チェーンの各ノードにおいて、見通しと次のノードからの実際の販売が集計され、何をいくらで製造し、前のノードから何をいくらで購入するかといったことを計画します。効率化を最大限に進め、コストを最低限に押さえ、エンド カスタマに最大の価値を提供するために、製造業者、流通業者、および小売業者に多大な要求が寄せられるようになっています。供給業者は、企業収益を上げるべく新しい技術をそのセクタに適合する方法を学んでいます。この技術の 1 つが RFID です。

非常に巨大な小売業者では、複雑な労働集約型の荷受けプロセスを備えています。製造業者から製品が到着すると、パレットおよびパレット上の各ケース (ボックス) のバーコードを物理的にスキャンする必要があります。荷受けした製品を供給業者が送付した事前出荷明細通知と突き合わせ、不一致を検査し、解決する必要があります。次に、パレットはそのまま保管されるか、開梱され、ケースごとに保管されます。流通センタ (DC) が店舗から発注を受けると、保管施設からケースを載せて新しいパレットを組み立て、店舗に出荷する必要があります。大規模な DC には、パレットから荷下ろししたケースを載せて、適切な店舗の集荷所に配荷する巨大なコンベア ベルトが備えられています。現在、これらの小売業者の多くは、指定の供給業者に RFID タグが付いたパレットとケースを使用するよう求めています。DC と店舗での荷受けを自動化し、顕著な省力化、データ関連のエラーの削減、および製品の可用性の向上を実現することを目標としています。しかし、小売業者が詳細な製品移動情報を供給業者と共有しない限り、供給業者にとっては単なる取引上のコストとなってしまいます。

RFID はサプライ チェーンの多様な領域に衝撃を与えることができます。次のセクションでは、供給業者、製造業者、および小売業者の間の架空のシナリオを紹介し、RFID が役立つさまざまなプロセスを確認します。

RFID ソリューション シナリオ

Contoso は最高級のスポーツ ギアを販売する小売業者です。最も売上の高い分野の 1 つはカスタム スポーツ自転車です。主要な製造業者すべての自転車を販売していますが、主要なビジネス パートナーは Bikes R Us です。Bikes R Us はスポーツ自転車の製造業者で、さまざまな小売業者に高性能なカスタム自転車を製造しています。Bikes R Us は Contoso の国内の 4 箇所の流通センタに自転車を出荷しています。Bikes R Us はさまざまな供給業者から部品を調達しています。

図 4. シナリオ サプライ チェーン

Bikes R Us の工場

供給業者の 1 つに、自転車用のタイヤを供給する Perfect Circle があります。Perfect Circle は Bikes R Us にタイヤの社内在庫を供給します。Perfect Circle は、Bikes R Us と VMI (部品供給メーカーによる在庫管理) 協定を結んでいます。Perfect Circle は、単純なポータルを通じてタイヤの在庫に関するリアルタイムな視認性を確保しています。これは、Perfect Circle は、Bike R Us のタイヤの在庫に関する責任を負うことを意味しています。Bike R Us は手動で発注書を発行する必要はありません。

タイヤの荷受け

Bikes R Us にはタイヤの保管場所があります。この場所に入るための 3 つのドアに RFID リーダーに接続された RFID アンテナが取り付けられています。Perfect Circle から RFID のタグが付いたタイヤのケースが到着すると、アンテナにタグが読み込まれ、タイヤの在庫が更新されます。自転車のフレームに取り付けるためにタイヤが持ち運ばれると、適切に在庫数が減らされます。在庫数が発注点を下回ると、補充信号が Perfect Circle に送信されます。

Perfect Circle では、RFID を使用する前は、Bikes R Us が過去にタイヤを消費した速度を考慮して、週に何本のタイヤを出荷すべきか予想する必要がありました。以前、Contoso が子供用自転車のセールを実施した際に、Bikes R Us は子供用自転車の組み立てだけにそのリソースの半分を使用するといったことがありました。Perfect Circle は子供用自転車の需要が瞬間的に増加することを知らなかったので、Bikes R Us では子供用自転車のタイヤの在庫が底をついてしまいました。Perfect Circle は、増加した需要を満たすために南西部の DC からコンテナを空輸し、Bikes R Us に配送しました。しかし、Perfect Circle は、すべての付帯コストを負担する必要がありました。さらに悪いことに、次の 4 週にわたって需要計画システムの予想が上昇してしまい、子供用自転車のタイヤを積載した 3 つのコンテナが未使用のまま Perfect Circle に放置される事態となってしまいました。Perfect Circle は保管費用に多大な料金を負担することになりました。

いまでは RFID を使用することで、Perfect Circle は、Bikes R Us の倉庫に保管されているタイヤの正確な本数を知ることができるので、需要の変化をリアルタイムに追跡し、変化に対応することができます。Perfect Circle は、リアルタイムな信号を受信すると Bikes R Us に一日に 2 回タイヤを出荷します。

自転車の組み立て

Bikes R Us では、種類が異なる自転車の組み立てに異なる組み立てステーションを使用しています。

1. 各組み立てステーションのその日の発注に基づき、納入リストが作成され、保管場所に送付されます。
2. Bikes R Us の組み立て倉庫のフォークリフトのオペレータであるジョーは、毎朝、組み立てステーションの納入リストに従いタイヤを集荷し、適切な組み立てステーションに配達しています。
3. ジョーのフォークリフトが保管場所を出発すると、タイヤのタグが読み込まれ、リアルタイムで在庫が更新されます。
4. ジョーが各組み立てステーションにタイヤを届けると、タグが読み込まれ、正しい種類のタイヤが正しい組み立てステーションに届けられたかシステムによって検査されます。
5. ボブは子供用自転車の組み立てステーションで勤務しています。ボブは、自転車を組み立てると、組み立てた自転車をケースに収納し、ケース タグの作成ボタンを押します。自動的に新しい RFID タグが印刷されます。ボブがこのタグを自転車につけると、システムによってタイヤのタグ ID が自転車のタグ ID と関連付けられます。
6. 自転車が組み立てられると、ジョーは自転車を品質管理に運搬するよう通知を受けます。ジョーはこのケースをフォークリフトに乗せて運搬します。ステーションのタイヤの在庫が自動的に減らされます。在庫が特定のレベルを下回ると、ジョーは保管場所からタイヤを補充するよう通知を受けます。

図 5. RFID を利用したオペレーション

品質管理

ジェーンは Bikes R Us の品質管理部門で勤務しています。自転車が正しく組み立てられているか検査し、仕様に基づき正しいタイヤが取り付けられているか確認することが彼女の仕事です。Bikes R Us がタイヤと自転車に RFID の使用を開始する前まで、彼女は、自転車のケースをロットから無作為に選択し、開梱し、自転車を取り出して業務を実施していました。いまでは、RFID を使用することで、ジェーンは自転車が梱包された各ケースをスキャンするだけ業務を行なえるようになりました。システムによって自動的に自転車のタグとタイヤのタグが読み込まれます。システムでは、これらのタグの ID を部品表 (BOM) の組み立て情報と突き合わせ、エラーがあった場合はジェーンに通知します。RFID を使用することで、ジェーンは一日に処理可能なケース数を増やすことができました。Bikes R Us が工場で組み立てられるすべての自転車を検査したところ、品質が 93% から 99.99% に改善されました。

集荷、梱包、配送

ジェーンがロットの処理を終了すると、ジョーは通知を受けます。品質管理に行き、完成した自転車を保管場所に運搬します。出荷マネージャのフランクは店舗の発注書を受け取り、ジョーに出荷指示書を送ります。フォークリフトの画面にこの指示が表示されます。

1. ジョーは保管場所に移動し、品目を出荷するための新しいパレットを選択します。
2. ジョーは、出荷場所で画面のパレットの出荷の開始ボタンを押します。新しい RFID タグが印刷されるので、このパレットに貼ります。
3. ジョーは、この発注用に保管場所から発送する必要のある適切なケースを集荷し、パレットに載せます。
4. 出荷場所のアンテナによって、この新しいパレットのタグとこのパレットに搭載されている各ケースのタグが捕捉されます。間違ったケースを搭載すると、ジョーは間違いを通知されます。
5. すべてのケースを集めたら、ジョーは画面のパレットの出荷の完了ボタンを押します。
6. システムによって、パレットに搭載されたすべてのケースがこのパレットのタグに関連付けられます。また、システムによって、完成品の保管場所の在庫リストが更新されます。
7. ジョーは集荷の終わったパレットを待機しているトラックに積み込みます。
8. ジョーがパレットをトラックに積み込む際に、正しい製品が正しい顧客の DC または店舗に向けたトラックに積み込まれたかシステムによって検査されます。エラーがあった場合、システムではジョーに通知し、対応と修正を促します。
9. 小売業者向けのパレットの積み込みがすべて終了したら、ジョーは出荷ドアで画面の出荷の完了ボタンを押します。
10. システムによって、事前出荷明細通知が生成され、小売業者に送付されます。

Bikes R Us は RFID の使用を開始するまで、多数の発送ミスが発生していました。間違った自転車が間違ったパレットに搭載され、間違った発注書が店舗に発送されていました。製品がカスタム バイクなので、顧客は単に発送を返品するだけです。Bikes R Us は保証したサービス レベルを下回った場合は納品遅延料金を負担することに加えて、逆物流管理に対する支払いも負担する必要がありました。RFID を使用することで、発送エラーが 100 回に 1 回から 1000 回に 1 回に減りました。

Contoso の流通センタ

着荷

Bikes R Us のコンテナが Contoso の流通センタに到着しました。トラック ドライバのマイクは、悪天候の中を運転する必要があったので予定より 6 時間遅れてしまいました。Contoso の DC は閉鎖されています。Contoso が RFID の使用を開始する前は、マイクは翌日に再配送する必要がありました。RFID を使用することで、Contoso はタッチフリーでの荷受けが可能になります。

1. マイクは Contoso の DC の荷受けドックにトラックを着け、彼の ID バッジをスキャンします。
2. システムによってマイクの ID が確認されると、警報システムが解除され、荷受けドアが開かれます。
3. マイクは自転車のパレットを DC に荷下ろしします。
4. パレットがトラックから倉庫に運搬される際に、パレットは RFID リーダーに接続されたアンテナ ポータルの側を通過します。このリーダーによってパレットのタグが捕捉され、Bike R Us が送付した ASN と突き合わされます。
5. マイクが各パレットを荷下ろしする際に、システムによってパレットの中身が ASN と突き合わされます。エラーは荷受けドアの横の画面に表示されます。
6. すべてのパレットの荷下ろしが終了すると、マイクは出荷を確認し、出荷の完了ボタンを押します。
7. システムによって、この出荷が記録され、DC の在庫リストが更新され、荷受けドアが閉じられ、警報が装備されます。

図 6. 出荷内容の確認

パレットからの荷下ろしと店舗発注

この Contoso の DC は北西地区の 28 店舗をカバーしています。ダグは、毎朝、Bikes R Us などの製造業者が納入したパレットを荷下ろし場所に運搬します。Contoso の DC には、荷下ろし場所と DC 内のさまざまな店舗集荷所をつなぐ 2 本のコンベアベルトが備えられています。荷下ろし場所のオペレータは、ケースを取り出し、コンベアベルトに載せます。コンベアベルトによってケースが適切な店舗集荷所に運搬されます。 各集荷所に、所定の期間の所定の店舗の注文が集荷されます。

図 7. Contoso の DC のコンベアベルト システム

各店舗集荷所の近くに、コンベアベルトの上を移動するケースに取り付けられているタグを感知するアンテナが設置されています。適切なゲートを開閉することで、正しい店舗集荷所にボックスを振り分けます。

1. 店舗集荷所 1 のオペレータであるフレッドは彼のシステムから店舗発注を選択します。
2. フレッドは画面でパレットの作成ボタンを押します。フレッドが新しいパレットに取り付ける新しいパレット タグがシステムによって作成されます。
3. システムによって、店舗集荷所 1 で店舗 2393 の発注を集荷しているという命令がコンベアベルトに送信されます。コンベアベルトによって店舗 2393 に発送する必要のあるケースが振り分けられます。
4. フレッドはケースをパレットに積み込みます。システムによって、店舗発注に基づき正しいケースが積み込まれているか検査されます。
5. 作業を完了したら、フレッドは画面で完了ボタンを押します。システムによって在庫リストが更新され、ケースがパレットに関連付けられます。また、システムによって、フォークリフトのオペレータにこのパレットを出荷場所に運搬するよう通知が送られます。

Contoso の DC が RFID の使用を開始するまで、コンベアベルト上でバーコードを使用してケースを振り分けていました。これは非常にエラーの起こりやすいプロセスで、ボックス上のバーコードがスキャナに面していないとバーコードのスキャナが機能しないので 60% 未満のケースしか正しく読み込みを行なうことができませんでした。RFID には視野方向は不要なので、Contoso では約 95% の精度を実現し、店舗発注の集荷も迅速化され、商品が DC に留まる平均時間が 3 日から 1 日半に短縮されました。

店舗配送

DC での選別は発注ごとに行なわれ、商品は店舗に発送されます。パレットのタグでは、発注の選別リストが識別されます。DC では、Contoso に対する多数のスポーツ グッズの製造業者を処理するので、リストには Bikes R Us の自転車以外の品目が含まれる場合があります。発注の選別が完了すると、オペレータのマットがパレットを梱包所に運搬します。ある時、Perfect Circle が短期間ですが不良タイヤを出荷し、Bikes R Us がリコールしたことがありました。マットは、システムによって自転車がリコール リストに登録されているかどうか通知されました。 マットは、リコール品を倉庫の特殊なセクションに持ち込みました。リコール品はここで在庫リストから削除され、返品されます。Contoso の DC の出口の各ドアには、積み込みが行なわれているすべてのパレットを読み込むリーダーが取り付けられています。トラックで出荷するすべてのパレットの積み込みが完了すると、マットは出口の各ドアの横の画面でこれを確認できます。すべてのパレットが積載されたことがシステムに登録される前にマットが確認を行なった場合、通知が表示されます。

Contoso の店舗

Contoso の店舗は流通センタから製品を荷受けし、RFID を使用して選択した品目の倉庫と店舗にある在庫を追跡します。

店舗レベルの在庫管理

Contoso では、店舗での荷受け時、陳列時、およびセール時に品目のタグ付けと追跡を継続して行なう SKU レベルの在庫処理を採用しています。

荷受け

発注品が DC から発送されるとすぐに、店舗内の荷受け機能では発送があることを示すデータを受信します。店舗で発送が荷下ろしされると、システムによって発送の RFID タグが読み込まれます。システムでは、品目の詳細データにアクセスし、必要に応じて集計を行い、予定の発送と突き合わせます。不一致があった場合は通知されます。

倉庫の RFID リーダーでレシートが読み込まれると、店舗の継続在庫データベースに販売可能としてログされます。予定の発注との増減数もログされますが、実際に読み込まれた品目数が正しいとみなされ、店舗の在庫に加えられます。

陳列

商品のパレットは店舗の倉庫で荷受けされるので、このデータは陳列スケジュール機能によって使用されます。このアプリケーションによって、現在の店舗の在庫レベルが認識され、在庫切れと低在庫レベルのいずれかに達した商品の在庫確保がスケジュールされます。陳列が困難な商品やかさばる商品については、店舗が閉まっている間や少ない交通量が見込まれるときにスケジュールされます。商品は、陳列に利用可能な労働力を店舗の通路に配して順番に陳列されます。

店舗の陳列スケジュールの作成時に、陳列に利用可能な労働リソースが考慮されます。陳列アプリケーションによってプリンタとワイヤレス端末のいずれかに陳列リストを表示できるので、店舗の従業員はこれを参照できます。陳列作業リストには、商品を陳列する棚の場所に加えてパレット上の商品の位置が表示されます。

陳列担当の従業員によって棚が一杯であることが通知された場合、RFID 棚チェッカー アプリケーションでは、在庫戻し機能と店舗の棚在庫レベルをチェックします。店舗によっては、店舗内に倉庫や二次在庫エリアがある場合があります。在庫機能には新しい商品の収納に加えて、商品を主要な販売エリアから二次的な場所への移動も含まれます。

店舗の補充と発注

店舗の在庫レベルは、設定スケジュールに RFID 技術とワイヤレス発注端末によってチェックされます。Contoso は高性能な標準自転車と完全カスタム 自転車の両方を取り扱っているので、システムでは、標準自転車をチェックし、カスタム自転車のエントリは注文ごとに認めています。

棚や店舗のその他の場所から "読み込まれた" 品目と継続店舗在庫の間の在庫の不一致が一定のパーセンテージを超えた場合にこれを通知させることができます。店頭への "移動中" の品目や、店舗で読み込みができなくなったタグなど、多少の格差が発生することは想定されています。

棚卸しとカスタム発注の終了後、システムによって発注が生成され、何か問題が発生しないかサプライ チェーンに対してチェックが行なわれます。

ソフトウェア インフラストラクチャの課題

このシナリオでは、ビジネス パートナ間での RFID データ共有は必要なく、サプライ チェーンの単純な例を紹介しました。ここでは、RFID を利用してビジネス アプリケーションを開発する際に遭遇する可能性のある構造的な課題を浮き彫りにすることを目的としています。次に、その課題を紹介します。

図 8. ソリューション アーキテクチャ

RFID ハードウェア機器の通信

標準 RFID 機器の通信に使用される標準インターフェイスはありません。EPC Global といった標準化組織はそのソフトウェア動作グループで "リーダー プロトコル" と呼ばれる標準の制定に取り組んでいます。しかし、現時点ではまだ利用可能な状態にありません。将来、このようなプロトコルが世界中に複数誕生すると広く考えられています。

RFID 機器のフィールドに乗り出している会社は多数存在しますが、機器の対話にそれぞれプロプラエタリな方法を採用しています。その結果、これらの機器と対話するソフトウェアにはこれらの機器に合わせて変化できる機能が必要になります。さらに、ファームウェアの更新とこれらのベンダの異なるモデルへの対応を継続して行なうことが必要になります。アプリケーションには、これらに対応するために十分な領域が必要になり、これらの要件を満たすために柔軟性も必要になります。

このため、最初の課題は、他のベンダから新しい機器が紹介されたときに変更を最低限に抑えることが可能な抽象化層を設計することです。RFID 機器と通信するソフトウェア アプリケーションには、さまざまなベンダの機器の間で統一された層が必要です。

リアルタイムのデータ消費

RFID リーダーによってタグが読み込まれると絶え間なくデータが生成されます。市場の大半のリーダーでは、一定レベルのフィルタリングが行なわれます。しかし、リーダーと直接連動するアプリケーションがビジーになると、データが失われる可能性が生じてしまいます。また、市場の多くの初期アプリケーションはリーダーのインターフェイスをハードコーディングしたもので、リーダーが何らかの理由でスタックするとアプリケーションも "ロックアップ" してしまう場合があります。このため、メッセージを保存し配信するアプリケーションとリーダー機器の間に置く非同期層を作成し、メッセージ配信の信頼性を保証する必要があります。エンタープライズでは、所定の時間に複数のリーダーが大規模なデータを読み込む場合があります。このデータは適切に集約し、ビジネス アプリケーションに振り分ける必要があります。

これは、大量のメッセージ配信に信頼性を保証する非同期層を提供するメッセージ キューを使用することで解決できます。自転車のシナリオの開発には、Microsoft Message Queue (MSMQ) を使用しました。技術的な詳細では、MSMQ を使用した場合の利点と自転車のシナリオへの実装を紹介します。

相互運用性と統合性

エンタープライズ シナリオでは、さまざまなアプリケーションがエンタープライズの末端から RFID データにアクセスする必要が生じる場合があります。これらのアプリケーションは、ファイアウォールを越えたパートナの環境に存在する場合があります。アプリケーションによってはモバイル機器上で動作する場合があります。相互運用性を可能にし、セキュリティを保証する事前に定義された統一プロトコルに基づき RFID データをこれらのアプリケーションに公開する必要があります。Web サービスには XML 形式でドメイン間で簡単にデータを共有するメカニズムが備えられています。自転車サプライ チェーンのシナリオでは、Web サービスは必要に応じて作成しました。

パフォーマンス

RFID を利用したサプライ チェーンの場合、ソリューションのさまざまなコンポーネントでパフォーマンスが要求されます。次に、主なパフォーマンスのボトルネックを紹介します。

• RFID タグの読み込みおよびメッセージ キューへの読み込みの格納
• キューからのメッセージの取得およびアプリケーションへの発行

メッセージ キューのパフォーマンスを保証するために、リーダー アンテナごとに異なるメッセージ キューを使用して負担を分散しました。これにより、単一のメッセージ キューが処理するメッセージ数が減ります。また、メッセージのサイズを減らせるように、メッセージ キューに送られるデータの量が制限されます。

RFID を利用した小売サプライ チェーン アーキテクチャ

自転車サプライ チェーン シナリオのアーキテクチャは、サプライ チェーン モデルの複雑性を考慮に入れて設計されました。前に述べた主要な課題を解決しています。RFID リーダー インターフェイスは、市場に公開されているさまざまな RFID リーダーと共に通信層を形成します。さまざまなベンダが公開しているアプリケーション プログラミング インターフェイス (API) をカプセル化し、クライアントに単一のインターフェイスを公開します。コンソール アプリケーションの ReaderService.exe, では ReaderInterface オブジェクトを呼び出し、物理的なリーダー機器からの RFID タグ データを受け取ります。次に、特定の操作を実行した後でデータをメッセージ キューに "置き" ます。

MSMQ により、アプリケーションとリーダー機器の間に非同期層を得ることができます。この技術を使用すると、異なるタイミングで動作する複数のアプリケーションが、一時的にオフラインになることがある異種ネットワークおよび異種システム間で通信できるようになります。また、MSMQ を使用すると、さまざまな方法でデータをメッセージの形式でやり取りすることができます。これらのメッセージは暗号化してセキュリティを高めることもできます。

相互運用性とシームレスな統合を保証するには、各 Web サービスをソリューション コンポーネントが必要とする共通機能向けに作成する必要があります。Web サービスのモデルによって柔軟性が改善されるので、異なる環境の異なるアプリケーションからデータへのアクセスが可能になります。TagEvents Web サービスでは、MSMQ に接続し、メッセージを取得する一連の機能を提供しています。このサービスは、任意の場所でタグの読み込みを処理するクライアント アプリケーションが利用できます。RFIDPrinting サービスでは、RFID ラベルを印刷する機能を公開します。EPC サービスでは、さまざまな EPC エンコード/デコードを実行する一連の機能を公開します。このシナリオの一部として共通ビジネス機能向けに 2 つの Web サービスを作成しましたが、ERP システム内にこれらのサービスが既に用意されている場合もあります。注文書 Web サービスは、流通業者の注文書を承認するために製造業者によって公開されます。事前出荷明細通知 Web サービスは、小売業者に出荷の詳細を提供するために流通業者によって公開されます。標準の ASN の詳細に加えて、流通センタに出荷した製品、ケース、およびパレットの EPC 数も含まれます。これらの 2 つのサービスは、製造業者と流通業者の間に存在する完全な機能を備えている ERP やその他のトランザクション システムの代表です。

製造業者と流通業者のシナリオは、Microsoft ASP.NET を使用した Web アプリケーションとして開発されました。Microsoft IIS Server では、Web サービスと Web アプリケーションが動作します。アプリケーション データは、ADO を使用してアクセスする Microsoft SQL Server に保存されます。小売業者の店舗シナリオは、Windows スマート クライアント アプリケーションとして開発されました。

図 9. RFID を利用したサプライ チェーン アーキテクチャ

ベース アーキテクチャの各コンポーネントを見ていき、詳細を理解しましょう。

RFID コンポーネント

タグからの RFID データの読み込みや、RFID ラベルの印刷を行なうことができる RFID データに固有のコンポーネントがあります。

ReaderInterface.dll

readerInterface.dll は、さまざまな RFID リーダーとの通信をカプセル化する .NET クラス ライブラリです。このクラス ライブラリは、ベース クラスのリーダークラスと、各 RFID リーダーのベンダ タイプを対象とした一連の派生クラスで構成されます。たとえば、Alien リーダー クラスは、Alien Technologies のリーダーからの RFID リーダー上のラッパーです。クライアント アプリケーションによって、リーダー クラスのインスタンスが作成され、このリーダーと通信するための派生リーダー クラスのアドレスが提供されます。

AlienReader クラスは、このリーダー クラスから派生し、Alien Technologies の ALR-9780 RFID リーダーと対話する主要な機能を実装します。このクラスのオブジェクトは ConsoleReaderService.exe によってインスタンス化されます。次に、このクラスの主要な機能を紹介します。

• connectViaTCPIP

  この機能は、Alien リーダーと TCP/IP を介して接続する場合に使用します。リーダーに接続するためのポート番号、Alien のユーザー名、およびパスワードに加えてリーダー機器の IP アドレスを受け入れます。

  
  mReader.InitOnNetwork(ipAddress, port);
  			result = mReader.Connect();
                      

• getTagList

  getTagList 機能では、リーダーが読み込んだタグのリストを XML 文字列で返します。この機能は、クライアントがリーダーが読み込んだタグのリストを要求したときにクライアントに呼び出されます。

  
  string result;   
  	result = mReader.TagList;
                      

• isReaderConnected

  isReaderConnected 機能では、現在リーダーが接続されているかいないかチェックします。

ConsoleReaderService.exe

consoleReaderService は、RFID リーダーと通信するためにワークステーション上で実行されます。この実行可能ファイルでは、RFID リーダーに接続し、一定の間隔でリーダーからタグのリストを取得します。2 つの主要クラスで構成されています。コンソール クラスには主要な機能が収められます。このアプリケーションのエントリ ポイントです。RFID リーダー クラスでは、リーダー クラスのオブジェクトをインスタンス化し、AlienReader に接続します。また、この実行可能ファイルはリーダーからタグ リストを参照し、XML 形式でメッセージ キューに追加するための 4 つの機能で構成されています。lookupTagList 機能では、タグの読み込みを受け取るためにリーダークラスの getTagList 機能を呼び出します。XML 文字列を受け取ると、XML を検査します。各タグを受信したアンテナ番号に基づき、XML を修正し、AddTagListToQueue を呼び出すことでそのアンテナのメッセージ キューに追加します。

AddTagListToQueue 機能では、メッセージ キューに追加するメッセージ名とメッセージ テキストに加えて、メッセージ キュー オブジェクトを受け入れます。次に、メッセージ オブジェクトを作成し、メッセージ キューに追加します。この機能は、メッセージ キューに追加するタグ リストを追加するために LookupTagList 機能に呼び出されます。

TagEvents Web サービス

tagEvents Web サービスでは、MSMQ に接続し、メッセージを取得するための一連の機能を提供しています。このサービスは、任意の場所でタグの読み込みを処理するクライアント アプリケーションが利用できます。TagEvents Web サービスには、メッセージ キューからのタグ リストの取得、メッセージ キューの削除、およびメッセージ キューが空かどうかのチェックを行なうための Web メソッドが含まれます。次に、主要な機能を紹介します。

• getTagList

  getTagList Web メソッドでは、メッセージ キューの名前を受け入れ、メッセージを XML 文字列で戻します。

                        
   System.Messaging.MessageQueue queueObject;
         System.Messaging.Message messageObject;
  	   try 
         {
  		if(isQueueEmpty(queueObject))
  		return -1;
  		messageObject = queueObject.Receive(new TimeSpan(0, 0, 3));
  		messageObject.Formatter = new XmlMessageFormatter(new String[] 							  {"System.String,mscorlib"});
  	    tagsXML = messageObject.Body.ToString();
         }
                      

• isQueueEmpty

  isQueueEmpty Web メソッドでは、メッセージ キューの名前を受け入れ、空でないことを確認します。この結果はブール値に戻されます。

   
      try 
  	 {
  		 // Set Peek to return immediately.
  		 myQueue.Peek(new TimeSpan(0));
  		 isQueueEmpty = false;
  	 }
  	 catch(MessageQueueException e)
  	{
  	    if (e.MessageQueueErrorCode == MessageQueueErrorCode.IOTimeout)
  	 {
  	   isQueueEmpty = true;
  	 }
     }
                      

• purgeQueue

  purgeQueue Web メソッドでは、queueName を受け入れます。メッセージ キューが存在するか確認し、メッセージ キュー内のすべてのメッセージを削除します。

                        
       queueObject.Purge();
                      

RFIDPrinting サービス

RFIDPrinting サービスでは、RFID ラベルを印刷する Web メソッドを公開します。Loftware 印刷サーバーを使用して印刷します。

さまざまな RFID プリンタでの RFID ラベルの印刷には printRFIDTag Web メソッドが使用されます。RFID ラベルを印刷するために Web サービスの呼び出しが行なわれます。この呼び出しは、RFID ラベルへの印刷に必要なすべてのデータ値に受け入れられます。これらのプリンタのシリアル番号は Loftware 印刷サーバーに設定されます。この Web メソッドでは、Loftware が定義したラベル DTD に基づき XML ライターを使用して XML を作成します。この XML ファイルは、後で Loftware 印刷サーバーに設定されているドロップ フォルダにドロップされます。Loftware 印刷サーバーでは、この XML ファイルを検出し、これに指定されているプリンタでこのラベルを印刷します。

EPC Web サービス

EPC Web サービスには、さまざまな EPC エンコーディング、デコーディング、および IdentifyMerchandise のような追加の支援操作を実行する一連の Web メソッドが含まれます。

EPC Web サービス クラスには、エンコード、デコード、URI の取得、商品の確認、および EPC 16 進数番号で実行可能な追加操作を行なう Web メソッドが含まれます。

• エンコード

  エンコード Web メソッドでは、バーコード番号、EPC のエンコード タイプ、会社のプレフィックスの長さ、フィルタ値、およびシリアル番号を受け入れます。次に、提供した情報に基づいてエンコードした EPC 値を戻します。

• デコード

  The デコード Web メソッドでは、提供された EPC 番号を同等の UPC 番号にデコードします。現時点では、GTIN バーコード タイプを唯一サポートしています。EPC 16 進数値とバーコード タイプを受け入れます。

• identifyMerchandise

  identifyMerchandise Web メソッドでは、EPC 番号の 16 進数値を受け入れ、商品タイプを戻します。

ソリューション コンポーネント

Bikes R Us と Contoso の流通センタは、Contoso が Bikes R Us に対して発行した注文書と、Bikes R Us が Contoso の流通センタに送付した事前出荷明細通知を共有します。この通信は、それぞれ、次の 2 つのエンティティによって公開される Web サービスを使用して行なわれます。

• 注文書 Web サービス

  注文書 Web サービスは、注文書を承認するために Bikes R Us によって公開されます。Contoso の流通センタでは、Bikes R Us に注文書を発行するためにこのサービスを使用します。

• ProcessASN Web サービス

  ProcessASN Web サービスは、Contoso の流通センタによって公開されます。この Web サービスでは、ASN を Contoso データベースに処理する機能を公開します。ASN の送信時に Bikes R Us によって呼び出されます。

Bikes R Us のソリューション コンポーネント

Bikes R Us の RFID シナリオは、ASP.NET と ADO.NET を使用した Web アプリケーションとして紹介します。次に示す一連のクラスとユーザー インターフェイスから構成されます。

• DatabaseManager クラスには、Microsoft Application Blocks for Data Access が提供するメソッドを使用したデータベースに接続するためのメソッドとプロパティが含まれます。
• ProductManager クラスには、アプリケーションを使用して示す別のシナリオを対象とした異なるビジネス ロジックを提供します。
• Scene1Console では、商品の移動を受信し、監視する RFID のアプリケーションを紹介します。Bikes R Us のタイヤの在庫数が発注点を下回ると、タイヤの供給業者が在庫を補充します。タイヤが保管場所から組み立てラインに移動している間、この移動は同様に追跡され、これに相当して在庫も更新されます。
• Scene2Console では、フレームなどの半製品の移動を紹介します。フレームが塗装部門を通過すると、すべての原材料が存在しているか最終組み立てステーションの在庫が検査されます。通知は、組み立てラインの人員にも送られます。
• Scene3 では、製品の委託を紹介します。自転車に実際に取り付けらている品目を部品表と突き合わせた後で、この製品向けに EPC エンコードのタグが作成されます。ケース ラベルが作成され、ケースに貼り付けられます。各ケースに 1 台の自転車を収納すると想定します。
• Scene4 では、フォークリフトのシナリオを紹介します。発注の選別リストに基づき、フォークリフトのオペレータは保管場所を移動して、要求された自転車を集荷所に運搬します。集荷所に必要な品目を運搬したら、パレットを閉じ、このパレットにタグを貼り付けます。発注に記載されているすべての品目が集荷されるまで、この操作を繰り返します。
• Scene5 では、トレーラへの物品の積み込みを紹介します。積み込みドックのドアにある RFID リーダーのアンテナによって移動中のパレットが識別されます。パレットの情報に基づき、この発注の ASN が作成されます。この ANS は顧客に送付されます。
• 製品リコール画面には、RFID の製品追跡機能を紹介するユーザー インターフェイス要素が備えられています。
• マイルストーン追跡画面では、RFID の商品追跡機能を紹介します。

Contoso の流通センタおよび店舗ソリューション コンポーネント

Contoso アプリケーション ソリューションは、一連のクラスとユーザー インターフェイス ページで構成され、RFID 機器を使用したサプライ チェーン処理のユーザー エクスペリエンスを紹介します。このソリューション アプリケーションでは、Microsoft SQL Server 2000 との通信に Microsoft Data Access Application ブロックを使用します。

• supplyChain クラスには、このアプリケーションで使用するさまざまなサプライ チェーン処理の機能が備えられています。Microsoft Data Access クラスの SQLHelper を呼び出し、ストアド プロシージャを実行し、データベースまたはデータ リーダー内のデータを取得します。
• この共通クラスでは、このアプリケーションのさまざまなユーザー インターフェイスから呼び出されるジェネリック機能を公開します。
• CreatePO 画面では、注文書を作成するための製品名と数量から成る製品の詳細を受け入れ、注文書 Web サービスを使用して注文書を Bikes R Us に送付します。
• 店舗発注の作成フォームでは、店舗からの製品の詳細を受け入れ、店舗発注を作成し、流通センタのデータベースを更新します。この発注は、後で流通センタで記入されます。
• 物品の受け取りユーザー インターフェイスでは、流通センタのドックのドアでの物品の受け取りを紹介します。ユーザーは、注文書を選択して物品の荷受けを開始します。画面に、この発注で予定されている商品、ケース、およびパレットの EPC 番号に加えて、発注の詳細が表示されます。
• 店舗の集荷画面では、店舗発注を対象としたケースの集荷を紹介します。ユーザーは、店舗発注を選択してその詳細を確認し、この発注用のケースの集荷を開始します。この処理が完了すると、発注、パレット、およびケースの間の関係がデータベースに保存されます。
• コンベアベルト画面では、ドックのドア、保管場所、および Contoso の流通センタの集荷場所の間のケースの移動を紹介します。
• この画面上で、ユーザーはトラックに積み込んでいるパレットとケースの店舗発注を選択します。パレットのタグがフィルタされ、それぞれの店舗発注用のデータベースに保存されているものと突き合わされます。

Contoso 店舗ウィンドウのスマート クライアント

Contoso 店舗スマート クライアント アプリケーションでは、既存の TagEvents Web サービスを使用して読み込んだタグのリストを取得し、EPC Web サービスを使用します。また、ビジネス ロジックとデータベースのすべての対話を含む既存の Contoso サプライ チェーン クラス ライブラリも再使用します。

このクライアント アプリケーションは、次の主要な要素で構成されます。

• FormContosoMain
• FormReceiveOrders
• FormSmartShelf

formContosoMain

formContosoMain は、このアプリケーションのメイン ウィンドウです。受領した発注とスマート シェルフのデモを開くことができる 2 つのボタンが備えられています。

formReceiveOrders

formReceiveOrders では、店舗の倉庫での流通センタから物品の荷受けを紹介します。ユーザーが発注の荷受けの開始 ボタンをクリックすると、アプリケーションでは新しい EPC タグを探し始めます。新しいタグが見つかると、アプリケーションでは、予定されている発注をデータベースと突き合わせます。アプリケーションで発注が発見されると、この発注の詳細を取得し、ユーザーに表示します。予定されているパレット、ケース、および商品の EPC 番号も合わせて表示します。

発注の荷受けを完了したら、ユーザーは 発注の荷受けの終了ボタンを押します。タグの発見処理が終了し、荷受け数量が更新され、ユーザーに不一致を通知します。

ユーザーは、ボタンを押して発注の受け入れと拒否のいずれかを選択できます。この動作の結果、それぞれ、店舗の在庫が更新されるか、流通センタに通知が送付されます。

formSmartShelf

formSmartShelf では、棚の製品の在庫を管理し、数量が発注数量に達した場合に棚を補充するよう担当の人員に通知を送信する RFID の機能を紹介します。

これを使用することで、ユーザーは、発注レベルと発注数量に加えて棚に陳列する製品名を選択して棚を設定できます。

この設定の後で、ユーザーは棚をアクティブにできます。

次に、アプリケーションでは、TagEvents Web サービスを使用して EPC タグを探します。読み込まれたタグが設定した製品に属していた場合、詳細が製品のツリー ビューに追加され、数量が増加されます。

読み込まれたタグがこの製品に属していない場合、無効項目リストに追加されます。

この処理では、商品の数量を設定した発注レベルと突き合わせます。数量がこのレベルに達した場合、担当の人員に通知します。

まとめ

この記事では、最初に、RFID を使用したサプライ チェーンを開発する際に遭遇する可能性のある主要な課題について説明しました。次に、これらの課題とその対応策を考慮に入れたアーキテクチャを提案しました。また、いくつかの重要なコードに加えて、ソリューションを開発する際に使用する主要な要素について詳しく説明しました。最後に、このソリューションで使用するマイクロソフトの主要な製品を紹介しました。

Microsoft .NET Framework

Microsoft .NET は、情報、人間、システム、および機器を接続するためのマイクロソフトのソフトウェア技術のビジョンとセットです。Web サービスを使用することでソフトウェアの高レベルな統合を可能にします。Web サービスはサイズが小さく、個別の、ビルディング ブロック アプリケーションで、インターネットを介してサイズの大きいアプリケーションと、または相互に接続します。Microsoft Visual Studio .NET および Microsoft .NET Framework を使用することで、Web サービスな迅速な開発と、別のアプリケーションとの簡単な統合が可能になります。Microsoft .NET の詳細については、Microsoft .NET Framework Developer Center のホームページを参照してください。

Microsoft SQL Server 2000

Microsoft SQL Server 2000 は、情報をチャンスにかえる強力なツールです。業界をリードする XML のサポート、システムを管理し調整するための強力なツール、優れたスケーラビリティと信頼性により、SQL Server 2000 は機敏なエンタープライズにとって最善の選択となります。

メッセージ キューから読み込んだ RFID タグ データは、将来の参照と整合性の維持のために永続的に格納しておく必要があります。RFID リーダーとプリンタの機器設定情報は、簡単にアクセスし、修正できる場所に永続的に格納しておく必要があります。このため、Microsoft SQL Server のようなリレーショナル データベースにデータを保存する必要があります。

Microsoft SQL Server の機能について詳しくは、ここをクリックしてください。

Microsoft SQL Server の詳細については、Microsoft SQL Server Developer Center のホームページを参照してください。

Microsoft Internet Information System Server （IIS 6.0）

Bikes R Us と Contoso のアプリケーションは、さまざまなアクセスと場所から簡単にアクセスできるように Web アプリケーションとして開発されました。この Web サービスと Web アプリケーションを実行するために Microsoft IIS Server が使用されています。次に、IIS を使用した場合の主な利点を紹介します。

• 信頼性 - IIS 6.0 では、個別の Web アプリケーションを自己完結したワーカー プロセス内で機能させることができる新しい要求処理アーキテクチャとアプリケーション分離環境を使用します。
• スケーラビリティ - IIS 6.0 には、HTTP (Hypertext Transfer Protocol) の解析とキャッシングを行なう新しいカーネル モード ドライバが導入されました。これは、Web サーバーのスループットとマルチプロセッサ コンピュータのスケーラビリティが向上するよう特別に調整されています。

Microsoft IIS Server の詳細については、Windows Server 2003 IIS のホームページを参照してください。

Microsoft Message Queue Server

Microsoft Message Queue Server では、あるアプリケーション スコープからキューにサイズの小さいデータを転送し、後から別の各種アプリケーションから取得可能なアーキテクチャを提供します。このため、MSMQ により RFID 機器とアプリケーションの間に抽象化層を得ることができます。

ただし、Message Queues サーバーを使用する上で考慮すべき事項があります。

• ネットワーク環境
• ドメインとワークグループ環境の選択
• パブリック キューと専用キューの使用
• キュー内のメッセージへのアクセス許可
• 複数のキューの対処
• キューに保存可能なメッセージの量のオーバーロード

Microsoft Message Queue Server の詳細については、Windows 2000 Microsoft Message Queuing (MSMQ) Center を参照してください。

Windows スマート クライアント アプリケーション

スマート クライアント アプリケーションは、シン クライアント アプリケーションの強力な代替物です。ユーザーは、リッチで応答性に優れたユーザー インターフェイス、オフライン作業を行なう機能、およびローカルのハードウェアとソフトウェア リソースを使用することができます。さらに、デスクトップ PC、タブレット PC、Pocket PC やスマートフォンといったハンドヘルド機器などの広範なクライアント機器で動作します。スマート クライアントを使用することで、ユーザーは、強力で直感的なクライアント環境内で情報とリモート サービスにアクセスできます。スマート クライアントは、柔軟でユーザー指向のアプリケーションを対象とした効率的なソリューションで、ユーザーの生産性と満足度を高めることができます。

スマート クライアント アプリケーションは次の特徴を備えています。

• ローカル リソースの使用
• ネットワーク リソースの使用
• 随時的な接続ユーザーのサポート
• インテリジェントなインストールと更新
• クライアント機器の柔軟性

スマート クライアントの詳細については、Smart Client Architecture and Design Guide を参照してください。

付録 1: RFID ハードウェア

次の会社が RFID ラベル/タグ、リーダー、アンテナ、およびプリンタを提供してくれました。

Alien Technology

Alien Technology は、RFID リーダー、アンテナ、およびタグのリーディング サプライヤの 1 つです。Alien Technology では、Alien Technology のリーダーと通信するためのアプリケーションを簡単に構築するためのソフトウェア開発キット (SDK) も提供しています。

追加リンク :

Alien Technology のホームページ

Symbol の RFID ソリューション (Matrics)

Symbol の RFID ソリューションでは、固定およびモバイルの RFID リーダー、アンテナ、およびタグのインレーを提供しています。Symbol の AR400 RFID リーダーと通信するための複雑な Windows API を提供しています。

追加リンク :

Symbol の RFID ソリューションのホームページ

RFID 製品

Loftware の印刷ソフトウェア

Loftware では、現在、Loftware 印刷サーバー技術を通じて EPC 準拠のマーク付けとラベル付けを柱とする 20 を越える RFID パイロット プログラムに参加しています。このシステムは、拡張して、さまざまな場所に設置された複数の RFID プリンタに数千のラベル要求を送信できます。

追加リンク :

Loftware の印刷ソフトウェアのホームページ

Paxar Corporation

Monarch 9855 RFID テーブルトップ バーコードを使用することで、埋め込まれた RFID チップへの熱による直接書き込みやバーコード ラベルの転送を行なうことができます。

追加リンク :

Paxar Corporation のホームページ

Paxar Monarch 9855 RFID プリンタ

Printronix Inc.

Printronix Inc. では、工業製品市場や流通サプライ チェーンを対象に RFID 印刷技術を提供しています。

Printronix SL50000 RFID プリンタは、RFID プリンタの次世代の製品ファミリで、最新の RF エンコードと RFID 印刷技術を備えています。SmartLine RFID プリンタを使用することで、さまざまなサイズの RFID ラベルのエンコードと印刷が可能になります。また、初期採用者のパイロット プログラムを通じて一般的な標準となったアンテナ設計を使用できます。

追加リンク :

Printronix Inc. のホームページ

Printronix Inc. の RFID 製品

Zebra

Zebra では、さまざまな種類の RFID プリンタとエンコーダを提供しています。

R110XiIIIPlusTM RFID プリンタ/エンコーダでは、Matrics (現在の Symbol の RFID ソリューション) の Class 0 (読み込み専用) と Class 0+ (読み込み/書き込み) の両方のタグをサポートします。

追加リンク :

Zebra のホームページ

Zebra のバーコード ラベル プリンタ