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Cadeia de suprimentos no varejo com recursos RFID

Por Javed Sikander

Microsoft Corporation

Abril de 2005

Aplica-se a:

  • RFID (Identificação por Rádio Freqüência)

  • Plataforma Microsoft .NET

Resumo: utilize a RFID para aprimorar a eficiência de sua organização em rastrear bens e ativos, e aumentar os níveis de visibilidade dos seus produtos e ativos.

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Nesta página

Introdução
Compêndio: Tecnologia de identificação por rádio freqüência
RFID e a cadeia de fornecimento
Cenário da solução RFID
Desafios da infra-estrutura de software
Arquitetura da cadeia de fornecimento no varejo com recursos RFID
Componentes da RFID
Componentes da solução
Conclusão
Apêndice 1: Hardware da RFID

Introdução

A RFID (Identificação por Rádio Freqüência) continua a evoluir como uma importante tecnologia de rastreamento de bens e ativos em todo o mundo. A RFID utiliza ondas de rádio para identificar 'coisas' automaticamente e em tempo real. Para a cadeia de fornecimento e operações, ela fornece níveis aprimorados de visibilidade de produtos e ativos. Por exemplo, ela pode ajudar hospitais a rastrear e localizar equipamentos caros mais rapidamente, melhorando o atendimento ao paciente. Os varejistas procuram utilizar a tecnologia para receber remessas de forma automatica e obter maior visibilidade dos produtos nos depósitos e nas prateleiras das lojas. A FDA (Administração de Alimentos e Fármacos dos Estados Unidos) vê a RFID como uma tecnologia obrigatória para evitar a introdução de fármacos e produtos biológicos falsificados na rede de distribuição de fármacos dos EUA.

O Wal-Mart e o Departamento de Defesa, juntamente com alguns outros grandes varejistas, agora exigem que seus fornecedores utilizem etiquetas RFID em pallets e caixas que são enviados para os centros de distribuição e lojas selecionadas. Essa obrigatoriedade está a ponto de gerar impacto sobre um grande número de fabricantes e distribuidores em todo o mundo. Enquanto as empresas procuram utilizar a tecnologia em muitos cenários de vários setores, as exigências do varejista são a principal força orientadora por trás do atual investimento na tecnologia.

Atualmente, as empresas que procuram adotar a RFID têm três desafios essenciais:

  1. Hardware da RFID - Selecionar as etiquetas (chips montados com uma antena em um rótulo), leitores e antenas (dispositivos que se comunicam com as etiquetas); colocar as etiquetas de RFID nos produtos; colocar e configurar os leitores e as antenas em armazéns, depósitos e outros locais.

  2. Infra-estrutura de software - Coletar e gerenciar dados dos Leitores RFID, integrar os dados em sistemas de suporte a decisões e compartilhar os dados com parceiros comerciais visando a colaboração comercial.

  3. Processos comerciais em evolução - Fornecer suporte à granularidade mais fina, ter mais dados dos produtos em tempo real, automatizar a execução da cadeia de fornecimento e desenvolver novos processos comerciais para obter o melhor proveito da tecnologia RFID.

Este documento apresentará primeiramente uma breve visão geral da tecnologia RFID, discutirá os vários aspectos de uma rede simples de fornecimento no varejo e identificará cenários onde a tecnologia RFID pode ser aplicada. Em seguida, apresentará algumas questões essenciais quanto à infra-estrutura RFID para tais cenários. Finalmente, irá propor uma arquitetura para lidar com tais assuntos e fornecerá orientação sobre a exploração da Plataforma Microsoft .NET para desenvolver componentes essenciais da arquitetura.

Compêndio: Tecnologia de identificação por rádio freqüência

A RFID possui uma longa história. Mas é apenas agora que está se tornando uma importante força na indústria, com corpos de padrões e avanços tecnológicos associados. A tecnologia RFID já era utilizada na Segunda Guerra Mundial para diferenciar aeronaves amigas de inimigas. Durante os anos, esta tecnologia evoluiu e foi aplicada ao rastreamento e à identificação de animais, à aceleração da passagem de pistas em rodovias com pedágios, na criação de acesso de segurança e em processamento de pagamentos eletrônicos em postos de combustíveis. Os componentes básicos de qualquer sistema RFID incluem:

Etiquetas

Também chamadas de transponders, podem tanto ser ativas, com seus próprios meios de enviar um sinal, ou passivas, dependendo do leitor de etiquetas para fornecer a energia necessária para gerar o sinal de resposta. O sinal pode ser um simples número de identificação armazenado em uma etiqueta somente-leitura ou um complexo fluxo de dados que inclui dados adicionais armazenados na memória da etiqueta. Essas etiquetas mais complexas podem conter itens de dados tais como a data de fabricação, número do lote, número de série ou até mesmo sensores embutidos para rastrear temperaturas médias de armazenamento ou outros dados.

Leitores

Também chamados interrogadores, se apresentam em várias configurações, dependendo do local, ambiente e cobertura da área de varredura necessários. Um leitor é utilizado para identificar todas as etiquetas dentro de sua área de cobertura de recepção. Os leitores requerem inteligência para agregar e uniformizar os dados da etiqueta.

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Figura 1. Leitores e etiquetas (reproduzidos com permissão da Alien Technology)

As informações transmitidas pela etiqueta podem ser interpretadas pela leitura dos dados diretamente a partir do próprio leitor ou através de uma interface baseada em software.

As etiquetas RFID podem se apresentar em várias formas com diferentes recursos, incluindo:

  • Chaveiros (leitura/escrita ativa).

  • Etiquetas de metal agregadas (somente-leitura passivo de utilização única).

  • Discos de vestuário (somente-leitura ativo reutilizável).

  • Cartões de crédito Smart Card com etiquetas RFID embutidas para armazenamento de informações pessoais.

Atualmente, toda implementação RFID é diferente; todas as soluções RFID devem avaliar vários fatores de desempenho e custo, inclusive ambiente operacional, armazenamento na memória da etiqueta e restrições de transmissão de sinal. Cada uma dessas questões tem impacto significativo de custos tanto em etiquetas quanto em leitores. Além disso, as soluções RFID atualmente no mercado geralmente são proprietárias por natureza, e as etiquetas de um fabricante geralmente não podem ser lidas por um leitor de um fabricante diferente. Existem alguns padrões RFID limitados em vigor; entretanto, esses padrões não são globalmente aceitos, e alguns podem até mesmo conflitar com padrões RFID em outros países.

Código eletrônico de produtos

Uma das forças orientadoras na adoção da RFID é a emergência dos conceitos EPC (Código eletrônico de produtos). Em 1998, pesquisadores no MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts) propuseram uma abordagem (no nível de sistemas) para identificação automática de objetos para resolver problemas de interoperabilidade e reduzir os custos de hardware e software relacionados. O Centro Auto-ID do MIT percebeu que a chave para a tecnologia RFID de baixo custo era o foco na redução da funcionalidade residente na etiqueta para armazer apenas um único identificador, chamado EPC, que atua como uma placa de identificação, apontando para mais informações do item etiquetado armazenadas em um banco de dados. Isso torna a etiqueta simples, aprimorando as taxas de leitura. Também perceberam que o desenvolvimento de padrões globais para permitir a interoperabilidade é essencial para orientar a adoção e reduzir os preços das etiquetas.

Em 2003, a propriedade intelectual e de pesquisa do Centro de Auto-ID do MIT foi transferida para um empreendimento conjunto entre a EAN International e a UCC; essa nova organização agora é chamada EPCglobal. É uma organização sem fins lucrativos orientando a adoção global e a implementação da Rede EPCglobal em todos os setores do mercado. A EPCglobal desenvolve e supervisiona padrões para a Rede EPC. Adicionalmente, a EPCglobal fornece um serviço de registro do número EPC global para códigos eletrônicos de produtos. A Rede EPC começa com o EPC. Essencialmente, o EPC é o equivalente eletrônico do código de barras (UPC). É uma cadeia de caracteres que identifica de forma exclusiva qualquer item etiquetado. Entretanto, em vez de se referir a uma classe de produtos, como os UPCs fazem hoje, o EPC se refere a uma instância específica de produto. Em essência, o EPC é uma única identificação criada sobre IDs menores que representam o fabricante, a identificação (ou modelo) do produto e um número de série para esse item em particular.

O EPC é embutido em uma etiqueta RFID, primariamente em uma etiqueta somente-leitura passiva de baixo custo sobre produtos individuais ou embalagens. Quando um leitor efetua a varredura em cada etiqueta, esta transmite seu código EPC exclusivo. Isso é feito com pouca ou nenhuma intervenção manual necessária em comparação ao trabalho necessário para abrir caixas e alinhar um código de barras com seu scanner visual. O padrão de etiqueta EPC não exclui outras etiquetas com funcionalidade de leitura e escrita ou até mesmo recursos mais avançados. Entretanto, à medida que as funções e os recursos das etiquetas aumentam, também aumentam os custos de fabricação relacionados a cada etiqueta.

Serviço de nomeação de objetos e EPC IS

O EPC trabalha em conjunto com o ONS (Serviço de Nomeação de Objetos). O ONS verifica a compatibilidade da ID EPC com um local na Internet (ou possivelmente na intranet) que fornece informações adicionais sobre esse objeto em particular. O ONS é baseado em parte no DNS (Sistema de Nomes de Domínio) existente na Internet, que direciona as solicitações de informação para os locais da Internet apropriados. Para um determinado EPC, a Infra-estrutura ONS apontará para o Serviço de informações EPC que contém as informações para esse EPC. O diagrama a seguir ilustra as várias etapas.

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Figura 2. Direcionamento do EPC.

  1. O fabricante cria um produto e o registra com seu EPC IS local.

  2. O EPC IS local informa o Serviço de descoberta EPC IS global que uma leitura de etiqueta está registrada.

  3. O fabricante envia o produto etiquetado ao varejista, e o varejista registra o recebimento com seu EPC IS local.

  4. O EPC IS local do varejista registra a leitura da etiqueta com o Serviço de descoberta EPC IS global.

  5. O varejista solicita as informações do produto e realiza uma consulta ao ONS raiz implantado pelo EPC Global.

  6. O ONS Raiz aponta para o apropriado ONS local do fabricante que aponta para o EPC IS do fabricante.

  7. O varejista se conecta com o EPC IS do fabricante e obtém as informações solicitadas.

Este é o fluxo de dados proposto pela EPC Global. Entretanto, a maioria dos varejistas e fabricantes prefere sistemas fechado (closed-loop), onde não têm de se conectar a registros globais em busca de informações. Muitas aplicações RFID, tais como as utilizadas pelos militares, podem ocorrer em ambientes onde a conectividade à internet é rara. Em vez de registrar leituras de etiquetas com um serviço global, as empresas podem adotar uma abordagem mais transacional. Essas empresas, que vêem valor em sistemas fechados e estão ávidas em rastrear o movimento do produto por meio da empresa e compartilhar dados entre os componentes da cadeia de fornecimento, estão propensas a utilizar as redes B2B existentes. Em tais cenários, o fluxo de informações pode ser bem diferente do que em um fechado.

Privacidade

Os benefícios oferecidos pela RFID oferecem um caso convincente para a implantação na cadeia de fornecimento. Entretanto, as organizações devem estar cientes das questões de privacidade que cercam a tecnologia. A maioria das implantações da RFID são aplicações na cadeia de fornecimento, tais como rotulação para envio de contêineres ou pallets. Estes não estão associados a PII (informações pessoais identificáveis) com números de identificação de etiqueta (EPC). Entretanto, com rotulação no nível de item, os números de identificação exclusivos nas etiquetas EPCglobal deveriam se tornar associados a um indivíduo no PDV (ponto de venda) quando o produto rotulado, tal como um item de vestuário, é adquirido. A Microsoft possui um único princípio que orienta suas políticas sobre privacidade do cliente e proteção de dados: os clientes Microsoft serão autorizados a controlar a coleta, utilização e distribuição de suas informações pessoais. Para obter uma descrição detalhada de questões essenciais para clientes e orientação da Microsoft sobre a Privacidade da RFID, baixe o documento técnico Privacidade da RFID: A adoção da RFID na perspectiva da Microsoft.

RFID e a cadeia de fornecimento

Uma cadeia de fornecimento simples consiste em consumidores finais ou consumidores que compram bens ou serviços de um varejista em uma loja ou por meio de outros canais, como um site de comércio eletrônico. O varejista pode estocar os bens e as ferramentas para fornecer os serviços de um atacadista ou distribuidor. O distribuidor normalmente adquire bens em grandes quantidades de um fabricante que fabrica os bens em uma fábrica ou instalação de produção. O fabricante adquire matérias-primas dos fornecedores.

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Figura 3. Uma cadeia de fornecimento no varejo simples

Uma cadeia de fornecimento típica possui uma ou mais de cada uma dessas entidades. Poderia haver múltiplas camadas de fornecedores, fabricantes e distribuidores. À medida que os materiais são movimentados do fornecedor inicial na cadeia para o consumidor final, são adicionados valor e custos em cada nó. À medida que você se aproxima do varejista, a cadeia de fornecimento se torna mais complexa, com diferentes produtos originados de muitos parceiros comerciais diferentes; um varejista como o Wal-Mart vende milhares de produtos originados de milhares de fornecedores diretos.

As empresas se esforçam em tornar suas redes de fornecimento mais eficientes aumentando o compartilhamento de informações em toda a cadeia de fornecimento. Um varejista tem de compartilhar constantemente sua provisão, que é baseada em muitos fatores tais como a sazonalidade, preço, promoções e publicidade. Em cada nó na cadeia de fornecimento, a provisão e as vendas reais derivadas do nó seguinte são coletadas, e o planejamento pode ser feito sobre o quê e quanto fazer, o que orienta o quê e o quanto comprar do nó anterior. Atualmente, grandes demandas são estabelecidas sobre os fornecedores, distribuidores e varejistas ao longo da cadeia para maximizar a eficiência, minimizar o custo e fornecer o melhor valor ao consumidor final. Todos esses fornecedores estão aprendendo agora a aplicar as novas tecnologias em seus setores para aprimorar os rendimentos comerciais. Uma dessas tecnologias é a RFID.

Muitos grandes varejistas possuem um processo de recebimento complexo e intensivo em trabalho. À medida que os produtos chegam, provenientes dos fornecedores, uma varredura física é necessária para ler um código de barras no pallet e em cada embalagem (caixa) no pallet. O que foi recebido tem de ser verificado frente ao Aviso Prévio de Expedição já enviado pelo fornecedor, e quaisquer discrepâncias devem ser identificadas e resolvidas. O pallet então é armazenado como está, ou é descarregado e as embalagens individuais são armazenadas. À medida que o CD (Centro de distribuição) recebe pedidos das lojas, pode ser necessário montar novos pallets, carregando as embalagens derivadas dos armazéns, e enviá-los às lojas. Grandes CDs possuem enormes esteiras transportadoras nas quais as embalagens dos pallets descarregados são colocadas e direcionadas para as áreas apropriadas de palletização dos armazéns. Muitos desses varejistas agora exigem que seus fornecedores selecionados apliquem etiquetas RFID em pallets e embalagens. Sua meta é automatizar a recepção em CDs e lojas, para alcançar economias significativas de trabalho, redução de erros relacionados a dados e disponibilidade aprimorada de produtos. Entretanto, para os fornecedores, isto é simplesmente um custo do fazer negócios, a menos que os varejistas compartilhem informações detalhadas da movimentação de produtos com fornecedores.

Enquanto a RFID pode gerar impacto em muitas áreas diferentes da cadeia de fornecimento, a seção a seguir apresenta cenários fictícios entre um fornecedor, um fabricante e um varejista, e identifica vários processos dos quais eles podem se beneficiar pela ativação da RFID.

Cenário da solução RFID

Contoso é um varejista que vende aparelhos esportivos sofisticados. Uma de suas categorias de alta demanda são as bicicletas esportivas personalizadas. Mesmo que carreguem as bicicletas de todos os principais fabricantes, a Bikes R Us é seu principal parceiro comercial. A Bikes R Us é um fabricante de bicicletas esportivas e produz bicicletas sofisticadas e personalizadas para uma ampla variedade de varejistas. A Bikes R Us envia as bicicletas prontas para quatro centros de distribuição da Contoso ao redor do país. A Bikes R Us obtém peças de vários fornecedores.

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Figura 4. Cadeia de fornecimento do cenário

Fábrica da Bikes R Us

Um desses fornecedores é a Perfect Circle, um fornecedor de pneus de bicicletas. A Perfect Circle abastece a Bikes R Us com um estoque interno de pneus. Possuem um acordo de estoque gerenciado pelo fornecedor (VMI) com a Perfect Circle. A Perfect Circle tem visibilidade em tempo real nos estoques de pneus por meio de um portal simples. Isso significa que a Perfect Circle é responsável pelo estoque de pneus na Bikes R Us; a Bikes R Us nunca tem de fazer um pedido manualmente.

Recepção de pneus

A Bikes R Us tem uma área de armazenamento de pneus. As três portas para essa área estão equipadas com antenas RFID que estão conectadas a um Leitor RFID. À medida que as embalagens com etiquetas RFID de pneus chegam da Perfect Circle, as antenas lêem as etiquetas e atualizam o estoque de pneus. Quando os pneus são retirados para a montagem dos quadros das bicicletas, o estoque é reduzido adequadamente. Quando o estoque chega abaixo do ponto de reposição, um sinal de reabastecimento é gerado e enviado à Perfect Circle.

Antes de a Perfect Circle utilizar a RFID, era necessário observar as taxas de aquisição anteriores da Bikes R Us e prever quantos pneus deveriam entregar a cada semana. Uma vez, a Contoso realizou uma promoção de bicicletas infantis e a Bikes R Us estava utilizando metade de seus recursos para montar apenas bicicletas infantis. A Perfect Circle não detectou o aumento nas vendas das bicicletas infantis, e a Bikes R Us ficou sem pneus de bicicletas infantis. A Perfect Circle tinha um container para transporte aéreo de seu CD do sudoeste e enviou para a Bikes R Us para corresponder ao aumento de demanda. Entretanto, tiveram de arcar com todo o custo extra. Pior ainda, o sistema de planejamento de demanda aumentou a previsão para as quatro semanas seguintes, o que resultou em três contêineres de pneus de bicicletas infantis parados e sem uso na Perfect Circle. A Perfect Circle teve de fazer significativas alterações nos custos de manutenção do estoque.

Agora, com a RFID, a Perfect Circle sempre sabe exatamente quantos pneus há no armazém da Bikes R Us e é capaz de acompanhar e reagir em tempo real às alterações nos requisitos. Devido aos sinais em tempo real, a Perfect Circle agora entrega pneus duas vezes ao dia para a Bikes R Us.

Montagem de bicicletas

A Bikes R Us possui diferentes estações de montagem para diferentes tipos de bicicletas.

  1. Com base nos pedidos do dia para cada estação de montagem, uma lista de solicitações é gerada e enviada à área de armazenamento.

  2. A cada manhã, Joe, que opera a empilhadeira no depósito de montagem da Bikes R Us, pega os pneus de acordo com a lista de solicitação da estação de trabalho de montagem e os deposita nas estações de montagem apropriadas.

  3. À medida que a empilhadeira de Joe deixa a área de armazenamento, as etiquetas dos pneus são lidas e o estoque é atualizado em tempo real.

  4. À medida que Joe deposita os pneus em cada estação de montagem, as etiquetas são lidas e o sistema verifica se o tipo correto de pneus é depositado na estação de montagem correta.

  5. Bob trabalha na estação de trabalho de bicicletas infantis. Quando Bob monta uma bicicleta, ele coloca a bicicleta pronta em uma caixa e aperta o botão Create Case Tag. Esta ação imprime automaticamente uma nova etiqueta RFID e, quando Bob coloca a etiqueta na bicicleta, o sistema associa a ID da etiqueta dos pneus à ID da etiqueta da bicicleta.

  6. Conforme as bicicletas são montadas, Joe obtém uma notificação para entregá-las na área de controle de qualidade. Joe carrega as caixas na empilhadeira e se afasta. O estoque de pneus na estação de trabalho é automaticamente deduzido. Se o estoque cair abaixo de um certo nível, uma notificação é enviada ao Joe para reabastecer mais pneus provenientes da área de armazenamento.

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Figura 5. Operações utilizando a RFID

Controle de qualidade

Jane trabalha no departamento de controle de qualidade da Bikes R Us. Seu trabalho é inspecionar as bicicletas para garantir que foram montadas corretamente e verificar se os pneus corretos foram montados com base nas especificações. Antes que a Bikes R Us começasse a utilizar RFID para pneus e bicicletas, ela tinha de selecionar uma caixa de bicicleta aleatoriamente de um lote, abri-la, retirar a bicicleta e realizar seus procedimentos. Agora, com a RFID, Jane simplesmente escaneia cada caixa que contém a bicicleta, e o sistema lê a etiqueta da bicicleta e a etiqueta nos pneus automaticamente. O sistema verifica essas IDs da etiqueta frente às informações de montagem da LM (Lista de Materiais) e alerta Jane se houver um erro. Utilizando a RFID, Jane agora pode processar mais caixas durante o dia. Como a Bikes R Us está inspecionando cada bicicleta que é montada em sua fábrica, sua qualidade aumentou de 93% para 99,99%.

Coletar, embalar e despachar

Quando Jane finaliza um lote, Joe recebe um alerta. Ele dirige até a área de controle de qualidade e move as bicicletas prontas para a área de armazenamento. O gerente de despacho Frank recebe os pedidos da loja e envia instruções de despacho ao Joe. Uma tela instalada na empilhadeira exibe o pedido.

  1. Joe dirige até a área de armazenamento e seleciona um novo pallet para enviar os itens.

  2. Joe aperta o botão Start Pallet Shipment em uma tela na área de despacho. Em resposta a esta ação, uma nova etiqueta RFID é impressa para ser fixada no pallet.

  3. Joe coleta as caixas apropriadas que devem ser despachadas da área de armazenamento para atender ao pedido e as coloca no pallet.

  4. Uma antena na área de despacho coleta a nova etiqueta do pallet e a etiqueta de cada caixa que está sendo colocada. O sistema alerta Joe se ele colocar uma caixa errada por engano.

  5. Depois que todas as caixas estão colocadas, Joe aperta o botão Finish Pallet Shipment na tela.

  6. O sistema associa todas as etiquetas das caixas sobre o pallet à etiqueta do pallet. O sistema também atualiza o estoque da área de armazenamento de Produtos Acabados.

  7. Joe coleta o pallet montado e o carrega no caminhão que está aguardando.

  8. À medida que Joe carrega os pallets no caminhão, o sistema verifica se os produtos corretos estão sendo carregados para o CD ou as lojas do cliente correto. Se houver um erro, o sistema gera um alerta visual para Joe responder e realizar as ações corretivas.

  9. Quando todos os pallets para um varejista estiverem carregados, Joe aperta o botão Finish Shipment na tela na porta de despacho.

  10. O sistema gera um Aviso Prévio de Expedição e o envia ao varejista.

Antes de a Bikes R Us começar a utilizar a RFID, havia muitos erros de despacho. As bicicletas erradas estavam sendo colocadas nos pallets errados e os pedidos errados estavam sendo entregues às lojas. Como eram bicicletas personalizadas, seus clientes simplesmente devolviam as remessas. A Bikes R Us não tinha apenas de arcar com os encargos por entregas atrasadas abaixo dos níveis de serviço prometidos, mas também tinha de pagar pela logística reversa. Com a RFID, os erros de remessa foram reduzidos de 1 em 100 para 1 em 1000.

Centro de distribuição da Contoso

Recebimento de produtos

Um contêiner de bicicletas da Bikes R Us chega ao Centro de distribuição da Contoso. Mike, o motorista do caminhão, está seis horas atrasado, e tem de dirigir sob tempo ruim um tanto quanto inesperado. O CD da Contoso está fechado. Antes de a Contoso começar a utilizar a RFID, Mike iria embora e voltaria no dia seguinte. Mas com a RFID, a Contoso permitiu o recebimento automático.

  1. Mike leva seu caminhão à doca de recebimento do CD da Contoso e escaneia seu crachá.

  2. O sistema verifica a identidade de Mike, desativa os sistemas de alarme e abre a porta da área de recebimento.

  3. Mike descarrega os pallets de bicicletas no CD.

  4. Conforme os pallets se movem do caminhão para o armazém, passam por um portal com antena conectado a um leitor RFID. Esse leitor coleta a etiqueta do pallet e identifica o ASN enviado pela Bikes R Us.

  5. À medida que Mike descarrega cada pallet, o sistema verifica o conteúdo do pallet frente ao ASN. Uma tela próxima à porta de recepção exibe quaisquer erros.

  6. Quando todos os pallets são descarregados, Mike confirma a remessa e aperta o botão Finish Shipment.

  7. O sistema registra a remessa, atualiza o estoque do CD, fecha a porta da área de recebimento e ativa o alarme.

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Figura 6. Confirmando o conteúdo da remessa

Despalletização e pedidos da loja

Este CD da Contoso atende suas 28 lojas na região noroeste. A cada manhã, Doug coleta os pallets recebidos dos fabricantes, como a Bikes R Us, e os leva para a área de despaletização. O CD da Contoso possui duas esteiras transportadoras da área de despaletização para as várias áreas de montagem de pedido de loja no CD. Os operadores na área de despaletização retiram as caixas e as colocam na esteira transportadora. A esteira transportadora direciona as caixas para o local adequado de montagem da loja. Cada local monta o pedido para uma determinada loja durante um determinado período do dia.

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Figura 7. Sistema de esteira transportadora no CD da Contoso

Próximo a cada área de montagem de loja há antenas que percebem as etiquetas nas caixas, que se movem sobre a esteira transportadora, e abrem e fecham os portões apropriados para direcionar as caixas para a área de montagem de loja correta.

  1. Fred, que é o operador na Área de Montagem do Depósito 1, seleciona um pedido de loja em seus sistemas.

  2. Fred aperta o botão Create Pallet em sua tela e o sistema cria uma nova etiqueta de pallet, que Fred fixa em um novo pallet.

  3. O sistema envia comandos ao sistema da esteira transportadora informando que um pedido para a Loja 2393 está sendo montado na Área de Montagem do Depósito 1. A esteira transportadora entrega as caixas que devem ir para a Loja 2393.

  4. Fred carrega as caixas no pallet. O sistema verifica se as caixas corretas estão sendo carregadas com base no pedido da loja.

  5. Quando Fred termina, aperta o botão Finish em sua tela. O sistema atualiza os estoques e associa as caixas ao pallet. O sistema também envia um alerta para os operadores de empilhadeiras para mover os pallets para a área de remessa.

Antes de o CD da Contoso começar a utilizar a RFID, utilizavam scanners de código de barras na esteira transportadora para direcionar as caixas. Este era um processo muito propenso ao erro, já que menos de 60% das caixas estavam sendo lidas corretamente, pois os scanners de código de barras eram ineficazes quando o código de barras na caixa não estava voltado para o scanner. Como a RFID não requer linha de visão, a Contoso está alcançando precisão de quase 95%, seus pedidos de loja estão sendo montados mais rapidamente e o tempo médio que a mercadoria permanece no CD foi reduzido de três dias para um dia e meio.

Entrega para a loja

A coleta no CD é feita pedido a pedido e as mercadorias são enviadas para as lojas. As etiquetas do pallet identificam a lista de coleta para um pedido. Como o CD manuseia o abastecimento de muitos fabricantes de mercadorias esportivas para a Contoso, a lista pode conter outros itens junto com bicicletas da Bikes R Us. Quando o pedido em coleta está completo, Matt, o operador, traz o pallet para a área de embalagem. Em um ponto, a Perfect Circle teve um pequeno lote de pneus ruins dos quais a Bikes R Us fez um recall. O sistema notificaria Matt se uma bicicleta estivesse na lista de recall. Matt levaria os recalls para uma seção especial do armazém, onde são automaticamente removidos do estoque e colocados em uma remessa de devolução. Cada porta de saída no CD da Contoso possui um leitor individual, que lê todos os pallets que estão sendo carregados. Quando todos os pallets que estão sendo despachados com um caminhão forem carregados, Matt poderá confirmar isso em uma tela próxima a cada porta de saída. Se Matt tentar confirmar antes que o sistema registre que todos os pallets estão embarcados, ele receberá um aviso.

Loja Contoso

As Lojas Contoso recebem produtos de seus Centros de distribuição e utilizam a RFID para rastrear seu inventário nos depósitos e na própria loja para os produtos selecionados.

Controle de inventário em nível de loja

A Contoso utiliza um processo de inventário em nível de unidade de estocagem perpétuo que rotula e rastreia itens por meio de recebimento, armazenamento em prateleira e ponto de venda no interior da loja.

Recebimento

Assim que o pedido é remetido do CD, uma função de recepção na loja recebe os dados indicativos da espera de uma remessa especificada. Quando a remessa é descarregada nos fundos da loja, o sistema lê as etiquetas RFID da remessa, acessando os dados descritivos do item, resumindo-os se necessário e comparando-os à remessa esperada. Quaisquer discrepâncias são anotadas e relatadas.

Quando os recibos são lidos por meio dos leitores RFID do fundo da loja, são registrados em um banco de dados do inventário perpétuo da loja como disponíveis para venda. Quaisquer adições ou subtrações dos pedidos esperados são registradas, mas os itens atuais lidos são assumidos como corretos e colocados no inventário de registro da loja.

Armazenamento em prateleira

À medida que os pallets de mercadorias são recebidos no fundo da loja, esses dados tornam-se disponíveis para uma função de programação de armazenamento em prateleira. Este aplicativo está ciente dos níveis atuais do inventário na loja e irá programar o armazenamento de mercadorias que estão em falta ou em um baixo nível no inventário. O armazenamento de mercadorias difíceis ou volumosas é programada para horários em que a loja está fechada ou espera pouco movimento de clientes. As mercadorias são armazenadas em uma seqüência que distribui o trabalho de armazenamento disponível em todos os corredores da loja.

Os recursos de trabalho da loja que estão disponíveis são levados em consideração quando uma programação de armazenamento da loja é produzida. O aplicativo de armazenamento pode apresentar ao assistente da loja uma lista de armazenamento em prateleira, em uma impressora ou terminal sem fio. A lista de trabalho de armazenagem em prateleira indica o local das mercadorias no pallet, bem como a localização na prateleira das mercadorias sendo removidas.

Quando o assistente de armazenamento indica que o armazenamento na prateleira ou cabideiro está completo, um aplicativo RFID verificador de prateleira pode auditar a função de armazenamento e os níveis de inventário da prateleira da loja. Algumas lojas possuem fundo de loja ou áreas de armazenamento secundárias no interior da loja. A função de armazenamento inclui não apenas a remoção de novas mercadorias, mas a movimentação de mercadorias de locais secundários para uma área de vendas primária.

Reabastecimento e realização de pedidos da loja

Os níveis de inventário da loja são verificados de acordo com uma agenda predefinida usando a tecnologia RFID e terminais para a realização de pedidos sem fio. Como a Contoso transporta tanto modelos sofisticados de bicicleta padrão e bicicletas personalizadas completas, o sistema verifica os modelos padrão e permite a entrada de bicicletas personalizadas com base no pedido.

As discrepâncias de inventário entre os itens "lidos" nas prateleiras e outros locais de armazenamento e o inventário perpétuo da loja podem ser anotadas se percentuais razoáveis de diferença forem excedidos. Espera-se alguma discrepância, de alguns itens "em trânsito" ao frontend, e um certo nível de etiquetas ilegíveis na loja.

Após inventariar as prateleiras e incluir os pedidos personalizados, o sistema gera o pedido e o verifica frente à cadeia de fornecimento quanto a quaisquer possíveis problemas.

Desafios da infra-estrutura de software

Este cenário não requer compartilhamento de dados RFID entre parceiros comerciais e apresenta uma visão simplista da cadeia de fornecimento. Entretanto isso é intencional, à medida que o foco está na identificação dos desafios arquiteturais que podem surgir ao desenvolver aplicativos comerciais com RFID. A seguir apresentamos a lista de tais desafios:

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Figura 8. Arquitetura da solução

Comunicação de dispositivos de hardware RFID

Não há interface padrão para a comunicação com dispositivos RFID. As organizações de padrões, tais como a EPC Global, estão trabalhando na criação de tal padrão, chamado "Protocolo do Leitor", em seu grupo de ação de software. Contudo, ele não está disponível atualmente, e acredita-se amplamente que haverá vários protocolos desse tipo no mundo todo.

Existem várias empresas que se aventuraram no campo de dispositivos RFID, cada uma interagindo com seus dispositivos de modo proprietário. Como resultado, o software que interage com eles deve ser inteligente o suficiente para alterar-se e adaptar-se ao gosto desses dispositivos. Além disso, há contínuas atualizações de firmware e diferentes modelos provenientes desses fornecedores. O aplicativo deve ter espaço suficiente para acomodá-las e flexibilidade para se adaptar aos requisitos.

Portanto, o primeiro desafio é projetar uma camada de abstração que permitirá alterações mínimas ao introduzir novos dispositivos provenientes de diferentes fornecedores. Os aplicativos de software que se comunicam com dispositivos RFID requerem uma camada uniforme por meio de vários dispositivos do fornecedor.

Consumo de dados em tempo real

Os leitores RFID estão gerando dados constantemente, à medida que lêem as etiquetas. A maioria dos leitores no mercado realizam algum nível de filtragem. Ainda, se o aplicativo que realiza a interface diretamente com os Leitores estiver ocupado, há uma chance de perda de dados. Também, muitos aplicativos iniciais externos simplesmente possuem um código fixo no topo da interface do leitor, e se o leitor travar por algum motivo, esses aplicativos podem se "bloquear". Daí a necessidade de se criar uma camada assíncrona que se situe entre o dispositivo leitor e o aplicativo, que possa armazenar e encaminhar mensagens, garantindo entrega confiável de mensagens. Também, em uma empresa, vários leitores podem ler grandes quantidades de dados em um determinado período, e isso tem de ser adequadamente agregado e direcionado aos aplicativos comerciais.

Isso pode ser resolvido com a utilização de fila de mensagens que fornece uma camada assíncrona, garantindo a entrega confiável de mensagens em grandes volumes. O desenvolvimento do cenário de bicicletas utilizou o MSMQ (Microsoft Message Queue). Os Detalhes técnicos descrevem as vantagens da utilização do MSMQ e fornecem uma implementação para o cenário de bicicletas.

Interoperabilidade e integração

Em um cenário empresarial, vários aplicativos podem ser necessários para acessar os dados RFID derivados da margem da empresa. Esses aplicativos podem estar separados por firewall, no ambiente de seu parceiro. Alguns desses aplicativos podem estar em execução em dispositivos móveis. Há uma necessidade de se expor os dados RFID a esses aplicativos com base em um protocolo uniforme predefinido que permite a interoperabilidade, mas garante a segurança. Os WebServices fornecem um mecanismo para o fácil compartilhamento de dados por meio de domínios em formato XML. Para este cenário da cadeia de fornecimento de bicicletas, os WebServices foram criados nos locais adequados.

Desempenho

No caso de uma cadeia de fornecimento com recursos RFID, é esperado o desempenho de vários componentes de toda a solução. Os maiores gargalos de desempenho poderiam ser:

  • Leitura de etiquetas RFID e introdução das leituras na fila de mensagens.

  • Recuperação de mensagens da fila de mensagens e publicação para o aplicativo.

Para garantir o desempenho com as filas, distribuímos a carga de diferentes antenas de leitores para diferentes filas de mensagens. Isso reduz o número de mensagens em uma única fila. Também, uma quantidade muito limitada de dados está sendo enviada para as filas de mensagens de modo a reduzir o tamanho das mensagens.

Arquitetura da cadeia de fornecimento no varejo com recursos RFID

A arquitetura para a cadeia de fornecimento de bicicletas foi projetada considerando a complexidade do modelo da cadeia. Ela lida com os desafios mencionados anteriormente. A interface do leitor RFID forma a camada de comunicação com os vários Leitores RFID disponíveis no mercado. Ela encapsula as APIs (Interfaces de programação de aplicativo) expostas por vários fornecedores e expõe uma única interface para seu cliente. O ReaderService.exe, que é um aplicativo do console, chama o objeto ReaderInterface para receber os dados da etiqueta RFID provenientes dos dispositivos leitores físicos. Ela então "coloca" os dados em uma fila de mensagens após realizar certas operações com eles.

O MSMQ fornece a camada assíncrona entre o aplicativo e os dispositivos de leitura. Isso permite que os aplicativos em execução em diferentes momentos se comuniquem por redes e sistemas heterogêneos e fiquem temporariamente off-line. O MSMQ fornece várias formas de enviar e receber dados na forma de mensagens. Essas mensagens também podem ser criptografadas para fornecer segurança adicional.

Para assegurar interoperabilidade e perfeita integração, os WebServices individuais foram criados para as funções comuns necessárias para os componentes da solução. O modelo de WebServices fornece maior flexibilidade para acessar os dados derivados de diferentes aplicativos em diferentes ambientes. O serviço da Web TagEvents fornece um conjunto de funções para conectar e recuperar mensagens do MSMQ. Esse serviço pode ser utilizado por qualquer cliente que espera processar leitura de etiquetas em certos locais. O serviço RFIDPrinting expõe funcionalidade para imprimir etiquetas RFID. O serviço EPC expõe um conjunto de funções para realizar várias codificações/decodificações EPC. Dois WebServices para as funções comerciais comuns foram criados como parte deste cenário; entretanto, podem já existir em um sistema ERP. Um serviço da Web de Pedido de Compra é exposto pelo fabricante para aceitar pedidos do distribuidor. Um serviço da Web de Aviso Prévio de Expedição é exposto pelo distribuidor para fornecer ao varejista os detalhes da remessa. Além dos detalhes ASN padrões, ele também contém os números EPC dos produtos e caixas e pallets remetidos para o centro de distribuição. Esse dois serviços são representativos do ERP plenamente funcional ou de outros sistemas transacionais que existem entre um fabricante e um distribuidor.

Os cenários do fabricante e do distribuidor são desenvolvidos como aplicativos da Web utilizando o Microsoft ASP .NET. O Microsoft IIS Server executa os serviços e o aplicativo da Web. Os dados do aplicativo são armazenados em um Microsoft SQL Server que é acessado utilizando um ADO.NET. O cenário da loja do varejista está sendo desenvolvido como um aplicativo cliente inteligente do Windows.

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Figura 9. Arquitetura da cadeia de fornecimento com recursos RFID

Vamos listar cada um desses componentes da arquitetura base e entendê-los em detalhes.

Componentes da RFID

Esses são componentes específicos de dados RFID que permitem a leitura de dados RFID das etiquetas e a impressão de etiquetas RFID.

ReaderInterface.dll

O readerInterface.dll é uma biblioteca de classes .NET que encapsula a comunicação com os vários leitores RFID. Essa biblioteca de classes compreende a classe Reader como a classe base e um conjunto de classes derivadas para cada tipo de fabricante de Leitor RFID. Por exemplo, a classe Alien Reader é um invólucro no Leitor RFID derivado do Leitor Alien Technologies. O aplicativo cliente cria uma instância da classe Reader e fornece o endereço da classe Reader derivada para se comunicar com esse leitor.

A classe AlienReader é derivada da classe Reader e implementa funções essenciais para interagir com o Leitor RFID ALR-9780 da Alien Tecnologies. Um objeto dessa classe é instanciado pelo ConsoleReaderService.exe. As principais funções dessa classe são:

  • connectViaTCPIP
    Essa função é utilizada para conexão com um Leitor Alien por TCP/IP. Aceita o endereço IP do dispositivo Leitor junto com o número da porta, o nome de usuário da Alien e a senha para se conectar ao leitor.

    mReader.InitOnNetwork(ipAddress, port);
    result = mReader.Connect();
    
  • getTagList
    A função getTagList retorna, em uma seqüência XML, a lista de etiquetas lidas pelo leitor. As funções estão sendo chamadas pelo cliente sempre que este desejar receber a lista de etiquetas lidas pelo leitor.

    string result;   
    result = mReader.TagList;
    
  • isReaderConnected
    A função isReaderConnected verifica se o leitor está atualmente conectado ou não.

ConsoleReaderService.exe

O consoleReaderService é executado em uma estação de trabalho para se comunicar com um leitor RFID. Esse executável se conecta ao leitor RFID e obtém a lista de etiquetas do leitor após um intervalo regular de tempo. Ele consiste em duas classes principais. A classe Console tem a função principal, que é o ponto de entrada desse aplicativo e a Classe RFIDReader que instancia um objeto da classe Reader e conecta ao AlienReader. Também consiste em funções para procurar a lista de etiquetas no leitor, e adiciona à fila de mensagens em formato XML. A função lookupTagList chama a função getTagList da classe Reader para receber as etiquetas lidas. Ao receber uma seqüência XML, ela valida o XML. Com base no número da antena da qual cada etiqueta é recebida, ela modifica o XML e adiciona-o à fila de mensagens dessa antena chamando a AddTagListToQueue.

A função AddTagListToQueue aceita um objeto da fila de mensagens, junto com o nome e o texto da mensagem a ser adicionada à fila. Ela então cria um objeto de mensagem e o adiciona à fila. Essa função está sendo chamada pela função LookupTagList para adicionar as listas de etiquetas a serem adicionadas à fila.

Serviço da Web TagEvents

O serviço da Web tagEvents fornece um conjunto de funções para conectar e recuperar mensagens do MSMQ. Este serviço pode ser consumido por qualquer cliente que espera processar leitura de etiquetas em certos locais. O serviço da Web TagEvents contém métodos da Web para obter a lista de etiquetas de uma fila de mensagens, apagar uma fila e verificar se uma fila está vazia. Algumas das funções significativas são:

  • getTagList
    O método da Web getTagList aceita um nome de fila de mensagens e devolve a mensagem em uma seqüência XML.

    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
    O método da Web isQueueEmpty aceita o nome da fila de mensagens e observa em seu interior para verificar se está vazia. O resultado é devolvido em um valor booleano.

    try
      {
    	 // Set Peek to return immediately.
    	 myQueue.Peek(new TimeSpan(0));
    	 isQueueEmpty = false;
      }
      catch(MessageQueueException e)
      {
    	 if (e.MessageQueueErrorCode == MessageQueueErrorCode.IOTimeout)
       {
    		 isQueueEmpty = true;
    	}
    }
    
  • purgeQueue
    O método da Web purgeQueue aceita um queueName. Ele verifica se essa fila existe apaga todas as mensagens nessa fila.

    queueObject.Purge();
    

Serviço RFIDPrinting

O serviço RFIDPrinting expõe os métodos da Web para imprimir etiquetas RFID. Ele realiza a impressão utilizando o LPS (Servidor de impressão Loftware).

O método da Web printRFIDTag é utilizado para a impressão de etiquetas RFID em várias impressoras RFID. Uma chamada do serviço da Web é feita para imprimir uma etiqueta RFID. Esta chamada aceita todos os valores de dados que necessitam ser impressos na etiqueta. Esses números de série da impressora são configurados no LPS (Servidor de impressão Loftware). O método Web utiliza um XML Writer para criar o XML, com base no DTD das etiquetas definido pela Loftware. O arquivo XML é posteriormente deixado no diretório para depósito que está configurada no servidor de impressão Loftware. O servidor de impressão Loftware coleta este arquivo XML e imprime a etiqueta a partir da impressora nele especificado.

Serviço da Web EPC

O serviço da Web EPC contém um conjunto de métodos da Web que realiza várias operações de codificação, decodificação e suporte adicional EPC como IdentifyMerchandise.

A classe de WebServices EPC contém métodos da Web para codificar, decodificar, obter a URI, identificar mercadorias e operações adicionais que poderiam ser realizadas com um número EPC em hexadecimal.

  • Encode
    O método Encode da Web aceita o número do código de barras, o tipo de codificação EPC, o tamanho do prefixo da empresa, o valor de filtro e o número de série. Ele então retorna o valor EPC codificado com base nas informações fornecidas.

  • Decode
    O método Decode da Web decodifica o número EPC fornecido a seu equivalente UPC. Atualmente, ele suporta apenas o tipo de código de barras GTIN. Ele aceita o valor hexadecimal do EPC e o tipo de código de barras.

  • IdentifyMerchandise
    O método identifyMerchandise da Web aceita o valor Hexadecimal de um número EPC e retorna o tipo de mercadoria.

Componentes da solução

O fabricante Bikes R Us e o Centro de distribuição da Contoso compartilharam um pedido de compra estabelecido pela Contoso para a Bikes R Us, e um aviso prévio de expedição enviado pela Bikes R Us para o centro de distribuição da Contoso. Essa comunicação é feita utilizando os WebServices que estão expostos pelas duas entidades a seguir, respectivamente:

  • Serviço da Web para pedido de compra
    O serviço da Web para pedido de compra é fornecido pelo fabricante Bikes R Us para aceitar pedidos de compras. O centro de distribuição varejista da Contoso utiliza esse serviço para a colocação de um pedido de compra para a Bikes R Us.

  • Serviço da Web ProcessASN
    O serviço da Web ProcessASN é exposto pelo Centro de distribuição varejista da Contoso. Esse serviço da Web fornece funções para processar o ASN no banco de dados da Contoso. Ele está sendo chamado pelo fabricante Bikes R Us ao enviar um ASN.

Componentes da solução Bikes R Us

Os cenários RFID da Bikes R Us são demonstrados como um aplicativo Web utilizando ASP.NET e ADO.NET. Consiste de um conjunto de classes e interfaces de usuário. Estas são as seguintes:

  • A classe DatabaseManager contém métodos e propriedades para se conectar ao banco de dados utilizando métodos fornecidos pelo Microsoft Application Blocks for Data Access.

  • A classe ProductManager fornece diferentes lógicas comerciais para diferentes cenários demonstrados, utilizando o aplicativo.

  • Scene1Console demonstra a aplicação de RFID para receber e monitorar a movimentação de mercadorias. Assim que o inventário de pneus na Bikes R Us fica abaixo de seu ponto de reposição, o fornecedor de pneus reabastece o estoque. Ao mesmo tempo em que os pneus são movidos da área de armazenamento para a linha de montagem, os itens movidos são rastreados e o inventário é atualizado de forma correspondente.

  • Scene2Console demonstra a movimentação das submontagens, como os quadros. Quando um quadro sai da oficina de pintura, o inventário na estação de montagem final é verificado para garantir que todos os materiais brutos estejam presentes. Um alerta também é enviado para informar o pessoal da linha de montagem.

  • Scene3 mostra a preparação do produto. Após verificar os itens atuais na bicicleta frente à lista de materiais, uma etiqueta codificada por EPC é gerada para o produto. Uma etiqueta de caixa é gerada e fixada na caixa. Assume-se que cada caixa portará uma única bicicleta.

  • Scene4 mostra o cenário da empilhadeira. Com base no bilhete de coleta para um pedido, o operador da empilhadeira se move na área de armazenamento para mover as bicicletas necessárias para a área de paletização. Após os itens necessários serem movidos para a área de palletização, o pallet é fechado e uma etiqueta é fixada no pallet. Essa operação é repetida até que todos os itens do pedido sejam coletados.

  • Scene5 demonstra o carregamento de mercadorias em um trailer. As antenas dos leitores RFID na porta da doca de carregamento identificam os pallets em movimento. Com base nas informações do pallet, um ASN é gerado para o pedido. Esse ASN é enviado ao cliente.

  • A tela Product Recall possui elementos de interface para demonstrar os recursos de rastreamento de produtos da RFID.

  • A tela Milestone Tracking demonstra os recursos de rastreamento de mercadorias da RFID.

Centro de distribuição varejista da Contoso e componentes da solução da loja

A solução de aplicativos da Contoso compreende um conjunto de classes e páginas de interface do usuário, o que demonstra uma experiência do usuário dos processos da cadeia de fornecimento com a utilização de dispositivos RFID. A solução de aplicativos utiliza o bloco Microsoft Data Access Application para se comunicar com o Microsoft SQL Server 2000.

  • A classe supplyChain fornece funções para vários processos da cadeia de fornecimento que serão utilizados pelo aplicativo. Ela chama a classe Microsoft Data Access SQLHelper para executar procedimentos armazenados e recuperar os dados em subconjuntos de dados ou leitores de dados.

  • A classe comum expõe funções genéricas, que são chamadas a partir de várias interfaces de usuário do aplicativo.

  • A tela CreatePO aceita os detalhes do produto, que compreendem o nome do produto e a quantidade para criar um pedido de compra, e então consome o serviço da Web PO para enviar uma ordem de compra para a Bikes R Us.

  • O formulário Create Store Order aceita os detalhes dos produtos provenientes da loja, cria um pedido da loja e atualiza o banco de dados do centro de distribuição. O pedido é posteriormente preenchido pelo centro de distribuição.

  • A interface de usuário para recebimento de produtos demonstra o recebimento de mercadorias na porta da doca do centro de distribuição. O usuário seleciona o pedido de compra para começar a receber os produtos. A tela então mostra os detalhes do pedido, junto com os números EPC dos produtos, as caixas e os pallets esperados nesse pedido.

  • A tela de paletização da loja demonstra a paletização de caixas para um pedido da loja. O usuário seleciona um pedido da loja para obter seus detalhes e começa a paletização das caixas para esse pedido. Depois que o processo é finalizado, o relacionamento entre o pedido, os pallets e as caixas é armazenado no banco de dados.

  • A tela da esteira transportadora demonstra a movimentação das caixas entre as portas da doca, a área de armazenamento e a paletização no Centro de distribuição da Contoso.

  • Nesta tela o usuário seleciona o pedido da loja para o qual os pallets e as caixas estão sendo carregados em um caminhão. As etiquetas dos pallets são então filtradas e verificadas frente às armazenadas no banco de dados para o respectivo pedido da loja.

Cliente inteligente Windows da loja Contoso

O aplicativo cliente inteligente (SmartClient) da Loja Contoso consome o serviço da Web TagEvents existente para recuperar a lista de etiquetas lidas e o serviço da Web EPC. Também reutiliza a biblioteca de classes da Cadeia de fornecimento Contoso, que contém toda a lógica comercial e as interações do banco de dados.

O aplicativo cliente consiste nos seguintes elementos principais:

  • formContosoMain

  • formReceiveOrders

  • formSmartShelf

  • formContosoMain

O formContosoMain é a janela principal do aplicativo. Fornece dois botões que permitem ao usuário abrir as demonstrações Receiving Orders e Smart Shelf, respectivamente.

  • formReceiveOrders

O formReceiveOrders demonstra o recebimento de mercadorias na área traseira da loja a partir de um centro de distribuição. Quando o usuário clica no botão Start Receiving Orders, o aplicativo começa a procurar por novas etiquetas EPC. Uma vez descobertas, o aplicativo as verifica em seu banco de dados de acordo com os pedidos esperados. Se o aplicativo encontrar um pedido, recupera os detalhes desse pedido em particular e os exibe ao usuário, junto com o número EPC dos pallets, das caixas e dos produtos esperados.

Quando o usuário termina de receber o pedido, ele clica no botão Finish receiving Order, que pará o processo de detecção de etiquetas, atualiza a quantidade recebida e alerta o usuário sobre quaisquer discrepâncias.

Agora o usuário tem a opção de aceitar ou rejeitar o pedido clicando nos respectivos botões. Essa ação pode atualizar o inventário da loja ou enviar uma notificação ao centro de distribuição, respectivamente.

  • formSmartShelf

O formSmartShelf demonstra os recursos RFID para controlar o inventário de um produto em uma prateleira e enviar notificação a uma pessoa designada para o reabastecimento da prateleira se a quantidade atingir a quantidade de reposição.

O formulário permite que o usuário configure uma prateleira selecionando o nome do produto a ser mantido nessa prateleira junto com o nível e a quantidade de reposição.

Quando isso é realizado, o usuário pode ativar a prateleira.

O aplicativo então consome o serviço da Web TagEvents para procurar as etiquetas EPC. Se as etiquetas que são lidas pertencem ao produto configurado, seus detalhes são adicionados à visualização ramificada do produto e a quantidade é incrementada.

Se as etiquetas lidas não pertencem ao produto, são adicionadas à lista de itens inválidos.

Os processos também verificam a quantidade do produto em relação ao nível de reposição configurado; quando a quantidade atinge esse nível, surge um alerta e notifica a pessoa designada.

Conclusão

Nesse artigo, primeiro discutimos os principais desafios que poderiam ocorrer ao desenvolver uma cadeia de fornecimento com recursos RFID. Então, propusemos uma arquitetura, mantendo em mente esses desafios e como poderíamos superá-los. Também fornecemos uma descrição detalhada de elementos essenciais no desenvolvimento da solução, junto com algumas parte significativas de código. Finalmente, falamos sobre os principais produtos Microsoft utilizados nessa solução.

Microsoft .NET Framework

O Microsoft .NET é uma visão e um conjunto de tecnologias de software da Microsoft para a conexão de informações, pessoas, sistemas e dispositivos. Ele permite um alto nível de integração de software, por meio do uso de WebServices, - aplicativos pequenos, discretos e construídos em blocos que se interconectam e também se conectam a outros aplicativos pela Internet. O Microsoft Visual Studio .NET e o Microsoft .NET Framework permitem que os desenvolvedores desenvolvam WebServices rapidamente e os integrem com facilidade a outros aplicativos. Mais informações sobre o Microsoft .NET podem ser obtidas na página inicial do Microsoft .NET Framework Developer Center.

Microsoft SQL Server 2000

O Microsoft SQL Server 2000 é uma ferramenta poderosa para transformar informações em oportunidades. O suporte líder no setor para o XML, as ferramentas avançadas para gerenciamento e ajuste de sistema, e a excepcional escalabilidade e confiabilidade tornam o SQL Server 2000 a melhor escolha para a empresa ágil.

Os dados das etiquetas RFID, quando lidos das filas de mensagens, devem ser persistentes para futuras referências e integridade. As informações de configuração de dispositivo para leitores e impressoras RFID devem ser persistentes para fácil acesso e modificações. Isso aumenta a necessidade de armazenar dados em um banco de dados relacional como o Microsoft SQL Server.

Para ver uma extensa lista de recursos fornecidos pelo Microsoft SQL Server, clique aqui.

Mais detalhes sobre o Microsoft SQL Server podem ser obtidos na página inicial do Microsoft SQL Server Developer Center.

Microsoft IIS (Internet Information System) Server 6.0

Os aplicativos da Bikes R Us e da Contoso foram desenvolvidos como aplicativos da Web para proporcionar facilidade de acesso a partir de vários dispositivos e locais. O Microsoft IIS Server está sendo utilizado para executar os serviços e os aplicativos da Web. Os maiores benefícios da utilização do IIS são:

  • Confiabilidade - O IIS 6.0 utiliza uma nova arquitetura de processamento de solicitações e ambiente de isolamento de aplicativos que permite que aplicativos da Web individuais funcionem com um processo de conteúdo próprio do funcionário.

  • Escalabilidade - O IIS 6.0 introduz um novo driver em modo kernel para análise e realização de cache do HTTP, que é especificamente ajustado para aumentar a produção do servidor Web e a escalabilidade de computadores com multiprocessadores.

Mais detalhes sobre o Microsoft IIS Server podem ser obtidos na página inicial do Windows Server 2003 IIS.

Microsoft Message Queue Server

O Microsoft Message Queue Server fornece uma arquitetura na qual você pode transferir pequenas quantidades de dados de um escopo de aplicativos para uma fila, para ser coletado posteriormente por vários outros aplicativos. Portanto, o MSMQ fornece uma camada de abstração entre os dispositivos RFID e nosso aplicativo.

Entretanto, existem certos pontos que devem ser considerados ao utilizar Filas de mensagens:

  • Ambiente de rede.

  • A escolha entre o ambiente de domínio e o de grupo de trabalho.

  • Uso de filas públicas ou filas privadas.

  • Permissões de acesso às mensagens nas filas.

  • Tratamento de várias filas.

  • Sobrecarga da quantidade de mensagens que podem ser colocadas em uma fila.

Mais detalhes sobre o Microsoft Message Queue Server podem ser obtidos no Windows 2000 MSMQ (Microsoft Message Queuing) Center.

Aplicativos cliente inteligentes Windows

Os aplicativos cliente inteligentes são uma alternativa poderosa para aplicativos cliente pequenos. Eles podem fornecer aos usuários uma interface rica e responsiva, capacidade de trabalhar off-line e um modo de aproveitar os recursos locais de hardware e software. Além disso, podem ser executados em um amplo espectro de dispositivos cliente, incluindo PCs deskop, Tablet PCs, e dispositivos móveis portáteis como Pocket PCs e Smartphones. Os clientes inteligentes dão aos usuários acesso a informações e serviços remotos dentro de um ambiente cliente poderoso e intuitivo e são uma solução eficaz para aplicativos flexíveis orientados ao usuário e para o aumento da produtividade e da satisfação do usuário.

Um aplicativo cliente inteligente apresenta as seguintes características:

  • Utiliza recursos locais.

  • Utiliza recursos de rede.

  • Suporta usuários conectados ocasionalmente.

  • Fornece instalação e atualizações inteligentes.

  • Fornece flexibilidade de dispositivo do cliente.

Mais informações sobre clientes inteligentes podem ser obtidas no Guia de arquitetura e projeto de cliente inteligente.

Apêndice 1: Hardware da RFID

As seguintes empresas forneceram Rótulos/Etiquetas RFID, Leitores, antenas e impressoras.

Alien Technology

A Alien Technology é um dos fornecedores líderes de leitores RFID, antenas e etiquetas. A Alien Technology também fornece um SDK (Kit de Desenvolvimento de Software) para criar facilmente aplicativos que se comuniquem com seu leitor.

Links adicionais:

Página inicial da Alien Technology

ALR-9780 Reader

Symbol RFID Solutions (Matrics)

A Symbol RFID Solutions fornece leitores RFID fixos e móveis, antenas e preenchimentos de etiquetas. Fornecem API Windows complexa para se comunicar com seu leitor AR400 RFID.

Links adicionais:

Página inicial da Symbol RFID Solutions

Produtos RFID

Loftware Printing Software

A Loftware está atualmente envolvida em mais de 20 programas piloto da RFID com foco em marcação e rotulação compatível com EPC por meio de sua tecnologia Loftware Print Server. O sistema está escalado para enviar milhares de solicitações de rótulos a várias impressoras RFID por meio de vários locais.

Links adicionais:

Página inicial da Loftware Printing Software

Loftware Premier PLUS RFID

Paxar Corporation

O Monarch 9855 RFID Tabletop Bar Code pode escrever em chips RFID embutidos em rótulos térmicos diretos ou transferir códigos de barras.

Links adicionais:

Paxar Monarch 9855 RFID Printer

Printronix Inc.

A Printronix Inc. fornece tecnologias de impressão RFID para o mercado industrial e para a cadeia de fornecimento de distribuição.

A impressora RFID Printronix SL50000 é uma família da próxima geração de impressoras RFID que geram a mais recente codificação RF e tecnologia de impressão RFID. A impressora RFID SmartLine permite a codificação e a impressão de vários tamanhos de etiquetas RFID e projetos de antenas que surgiram como padrões conhecidos por meio de programas pilotos de adoção precoce.

Links adicionais:

Página inicial da Printronix Inc.

Produtos RFID da Printronix Inc.

Zebra

A Zebra fornece uma vasta gama de impressoras e codificadores RFID.

A impressora/codificadora RFID R110XiIIIPlus dará suporte às etiquetas da Classe 0 (somente-leitura) e Classe 0+ (leitura/escrita) da Matrics (agora Symbol RFID Solutions).

Links adicionais:

Página inicial Zebra

Impressoras de etiquetas com códigos de barras Zebra

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