INTRODUZIONE A RFID

di

Demis Castagna

Tesi presentata per la discussione del diploma di

laurea in

Informatica

Università degli Studi di Tor Vergata

2007

Relatore: Demis Castagna Controre latore:

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Università degli Studi di Tor Vergata

Data _________________________________________________________

Università di Tor Vergata

Estratto

RFID E SUE POSSIBILI APPLICAZIONI

di Demis Castagna

Professore Giorgio GambosiDipartimento di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali

[Digitare qui l'estratto]

SOMMARIO

Rif.t

o

Descrizione Argomento Pagin

a

01 Introduzione a Rfid

A Rfid Flessibili

B Micro o Nano Rfid

C Rfid Tradizionali

D Trasponder

E Esempi di scenari

F Vantaggi dei tag rispetto ai codici a

barre

G Fig Tag e Rfid Trasponder

H Modalità Read – Only

I Esempi di Applicazioni Rfid

L Rfid e Privacy

M Architettura di un Sistema RFID

N Realizzazione di una struttura Rfid

O

ii

iii

INDICE DELLE FIGURE

Numero Pagina[Inserire qui l'indice delle figure]

iv

RINGRAZIAMENTI

Si desidera ringraziare per la preziosa collaborazione

v

GLOSSARIO

Rif.t

o

Descrizione Termine Pagin

a

01 Rfid: Radio Frequency Identification.

vi

C a p i t o l o 1

Introduzione a RfidLa sigla RFID significa “Radio-Frequency IDentifier”.

Si tratta sostanzialmente di piccolissime radio

rice/trasmittenti molto simili ai transponder

(Transmitter/Responder) usati in molte applicazioni

militari. Sia gli RFID che i transponder svolgono un solo

compito, molto semplice: quando vengono interrogati (via

radio), rispondono inviando un codice di identificazione e,

se del caso, alcune altre informazioni (solitamente

statiche e immodificabili).

Le origini della tecnologia RFID risalgono alla seconda

guerra mondiale. Gli eserciti tedesco, giapponese,

americano e britannico utilizzavano un radar per rilevare

i velivoli in avvicinamento. Tuttavia, non c'era modo di

identificare quali aerei appartenessero al nemico e quali

invece fossero piloti connazionali di ritorno da una

missione. I tedeschi scoprirono che se i piloti effettuavano

un rollio durante il rientro alla base, veniva riflesso un

segnale radio diverso. Questa semplice manovra

avvertiva il personale radar di terra che gli aerei in

avvicinamento erano tedeschi e non degli Alleati. In

pratica, questo è il primo sistema RFID passivo.

Naturalmente, i sistemi radar e di comunicazione RF

hanno continuato a progredire nel corso degli anni

Cinquanta e Sessanta. La tecnologia RFID più recente è

stata inventata nel 1969 e da allora è stata utilizzata in

tutti gli ambiti della vita quotidiana. I sistemi RFID

vengono utilizzati in applicazioni quali controllo

dell'accesso, sistemi di pagamento e smart card senza

contatto, oppure anche come dispositivi antifurto nelle

auto.

Esistono diversi tipi di RFID che si differenziano l’uno

dall’altro sostanzialmente per due caratteristiche: la

presenza o meno di una fonte di alimentazione e le

dimensioni.

I tipi più piccoli di RFID sono solitamente privi di una loro

fonte di alimentazione (batteria o rete) e quindi devono

essere alimentati inviando loro un segnale radio ad un

frequenza particolare. L’RFID cattura il segnale radio, ne

ricava una certa dose di energia e la usa per inviare il suo

segnale di risposta. Negli altri casi si usa una normale

batteria, di solito al litio o qualcosa di simile. Le batterie

usate in quasi tutti gli RFID hanno una durata (di reale

funzionamento) di 5 o 10 anni.

Le dimensioni degli RFID possono andare da qualche

frazione di millimetro (come un grando di sale) a quelle

tipiche di un grosso telefono cellulare. La “portata radio”

di questi aggeggi può andare da qualche millimetro, per

gli RFID più piccoli e privi di alimentazione, a qualche

metro, per gli RFID “tradizionali” dotati di batteria

interna, sino a migliaia di km per i transponder satellitari

usati per tracciare i veicoli.

Qui di seguito riportiamo una descrizione dei modelli

esistenti.

RFID flessibili

2

Gli RFID flessibili sono l’ultima moda. Si tratta di piccoli

apparecchi radio rice/trasmittenti, privi di una propria

alimentazione (batteria), e realizzati stampando

direttamente la circuiteria su un substrato flessibile (una

lamina di plastica, un tessuto, etc.). La circuiteria può

essere realizzata in metallo (rame o argento) e/o in

polimero (semi)conduttore. Questi dispositivi di solito

possono memorizzare solo poche centinaia di Kb e devono

essere letti avvicinando il lettore (transceiver) a 2 o 3 cm

di distanza. Sono considerati ideali per sostituire le

targhette con i codici a barre nei vestiti.

Micro o nano RFID

Gli RFID di dimensioni micro (circa come un chicco di

riso) o nano (come un grano di sale) sono quasi sempre

dispositivi passivi, privi di una loro fonte di alimentazione

interna, e devono essere letti avvicinando il lettore a

pochi millimetri dal RFID. Possono contenere qualche

decina o qualche centinaio di Kb e di solito vengono usati

solo per contenere un codice di identificazione univoco,

come un numero a 64, 128 o 256 cifre. Tra le altre

applicazioni, possono usati per identificare in modo

univoco le pasticche di certi farmaci ed i proiettili delle

armi da fuoco.

RFID tradizionali

Gli RFID tradizionali sono i classici “chip” che vengono

impiantati sotto la pelle di cani e gatti per “marcarli” e

renderli identificabili. Questi dispositivi hanno dimensioni

paragonabili a quelle di un chicco di mais o, nei casi più

3

estremi, a quelle di un chicco di riso, e possono contenere

qualche centinaio di Kb di dati. Oltre al solito codice di

identificazione, possono contenere, ad esempio, la data di

nascita dell’animale e qualche informazione anagrafica

sul padrone, come il numero di telefono da contattare. In

alcuni casi dispongono di una loro batteria di

alimentazione interna ma più spesso dipendono da una

sorgente radio esterna per il loro funzionamento. Nel

primo caso possono essere “letti” mantenendo il lettore

ad una distanza di 1 o 2 metri dall’animale, nel secondo

caso bisogna avvicinare il lettore ad 1 o 2 centimetri.

Transponder

I Transponder sono molto più complessi, costosi,

ingombranti e pesanti degli RFID ma svolgono lo stesso

mestiere. Di solito hanno dimensioni e pesi che vanno da

quelle di un normale accendino a quelle di un grosso

telefono cellulare. Sono sempre dotati di una propria

alimentazione interna e/o vengono alimentati dalle

batterie del veicolo che li ospita. In alcuni casi, sono

dotati di un sistema GPS interno che fornisce loro, in ogni

istante, gli estremi della loro posizione geografica.

Possono contenere grandi quantità di dati e vengono

usati soprattutto per tracciare veicoli o parti di veicoli

(come la scatola nera di un aeroplano). Un particolare

tipo di transponder è il diffusissimo TelePass della società

autostrade.

Perchè ne sto parlando qui, insieme al Trusted

Computing ed ai DRM? Perchè nel prossimo futuro le

versioni più piccole di questi oggetti verranno utilizzate

un po’ dappertutto e permetteranno ad aziende e governi

di tracciare ogni nostro movimento.

4

A questo verrebbe da chiedersi perché c’è tutto questo

interesse per i Tag RFID e quali sono i vantaggi rispetto

ai tradizionali codici a barra. Le riportiamo qui di seguito:

1. La tecnologia RFID ha alcuni vantaggi semplici

rispetto alle tradizionali tecnologie di Codici a

Barre e Bande magnetiche;

2. Non deve essere vicino per essere letto come le

bande magnetiche;

3. Non deve essere visibile per essere letto come per i

codici a barre;

4. Si può anche aggiungere informazioni sui chip in

funzione della tipologia del Chip (Read Only, Read

Once, Read and Write);

5. L'identificazione e la verifica avviene in 10/100 di

secondo;

6. La comunicazione può essere in chiaro o criptata;

7. RFID utilizzato su un'automobile per il pagamento

automatico dei pedaggi.

FID TAG e RFID Transponder

L'elemento che caratterizza un RFID è il transponder o

tag. Il Tag è un componente elettronico composto da un

Chip ed una antenna. Il Chip (grande pochi millimetri) e'

la parte "intelligente" costituita da una memoria non

volatile contenente un codice unico, il quale viene

trasmesso tramite l'antenna (circuito di trasmissione del

segnale) all'apparato lettore che controllerà i dati

ricevuti.

5

Funzionamento di un tag passivo: il Lettore emette un

campo elettromagnetico/elettrico che tramite il processo

della induzione genera nell'antenna del tag una corrente

che alimenta il Chip. Il Chip alimentato comunica tutte le

sue informazioni che vengono irradiate tramite l'antenna

verso il Lettore.

Un Tag può essere alimentato da una piccola batteria

interna (RFID attivi).

Transponder e antenna sono inseriti in un supporto, che

caratterizza l'uso specifico di ognuno di questi oggetti. É

possibile realizzare RFID in infiniti formati: inseriti in

etichette del tutto simili a quelle normalmente utilizzate

nei capi di abbigliamento, oppure sotto forma di adesivi

da applicare sulle confezioni di cartone dei prodotti, o

all'interno di tessere formato carta di credito.

Per accedere alle informazioni contenute nell'etichetta è

necessario un lettore fisso o portatile. Il vantaggio offerto

da questo tipo di tecnologia rispetto ai sistemi di

identificazione attualmente più utilizzati (codici a barre e

lettori a banda magnetica), è che il lettore non ha bisogno

di avere la visibilità ottica rispetto all'etichetta e funziona

in tempi estremamente ridotti (c.a. 10 centesimi di

secondo).

Modalità read-only

La modalità Read Only hanno i seguenti pregi:

1. L’RFID aperto si utilizza come tecnologia sostitutiva

del codice a barre sfruttando i seguenti vantaggi;

2. Affidabilità della lettura;

3. Eliminazione della necessità di "vedere" l'etichetta

(le etichette radio possono essere contenute

6

all'interno dei prodotti ed essere lette anche in più

esemplari contemporaneamente);

4. Capacità di lavorare in ambienti contaminati, e

sporchi;

5. Capacità di resistere, con opportuni package,

all'aggressione di agenti chimici, ambientali, di

poter operare immerso in un fluido, dentro l'oggetto

che si vuole identificare oppure all'interno di un

altro contenitore (fatti salvi quelli completamente

metallici);

6. Possibilità di leggere, nello stesso contenitore, il

codice di decine o centinaia di etichette in un lasso

temporale di pochi secondi, e di trasmetterlo al

sistema informativo di gestione;

7. I tag dotati di memorie non volatili (qualche

kilobyte) possono contenere informazioni molto

articolate sull'oggetto cui sono associate. La

modalità Read/Write permette non solo una

trasmissione di informazioni ma un loro

aggiornamento sul chip. il Tag diventa un sistema

di identificazione che può tenere traccia della storia

di un prodotto fin dalla fase di lavorazione ed

essere poi utilizzata in modo interattivo lungo tutta

la filiera fino alla distribuzione al dettaglio e in

alcuni casi sino al consumatore;

Alcuni vantaggi di questa modalità sono costituiti dalla

possibilità di memorizzare dati relativi agli indici di

qualità, ai problemi riscontrati e successivamente, dalla

semplice lettura del tag, valutare le caratteristiche

positive e negative dei prodotti o dei lotti; per esempio

applicati alle confezioni di prodotti deperibili alle alte

temperature sono in grado di informare il consumatore

7

che il livello di guardia di queste è stato superato (es:

camion guasto fermo ore sotto il sole). Nei sistemi

industriali particolarmente complessi e operanti in

ambienti ostili, la presenza di un tag con queste modalità

può sostituire sia il network sia la necessità di avere

sempre attivo il controllo di un sistema di gestione e in

questo modo automatizzare alcuni processi

amministrativi o industriali, localizzare in magazzino i

differenti modelli, smistare in distribuzione modelli e

prodotti in funzione di alcune caratteristiche (prezzo,

dimensioni, packaging ecc.). Questi tag si rivelano utili

anche per generazione automatica di bolle e fatture,

grazie alla possibilità di leggere contemporaneamente più

codici. Anche la fase di vendita trova vantaggi dall'uso dei

tag, sia per realizzare inventari real time all'ingresso e

alla vendita del prodotto, sia perché i tag possono essere

utilizzati come dispositivi antitaccheggio.

RFID e Privacy

L'annuncio dell'utilizzo della tecnologia RFID ha generato

diverse domande da parte dei consumatori. Negli Stati

Uniti ad esempio è stata effettuata una campagna di

boicottaggio su Benetton che aveva annunciato

semplicemente l'introduzione dei tag nei capi per finalita'

di logistica.

Alcuni Stati USA hanno approvato legislazioni per

regolare l'utilizzo delle etichette elettroniche. Dal punto

di vista della logistica non sussistono problemi di Privacy

(EPC Gen2 prevede che i tag contengono solamente un

codice univoco (un numero di serie)). Le preoccupazioni

principali riguardano la possibilità che la tecnologia

possa essere utilizzata per violare la privacy del

8

possessore degli oggetti taggati. Al momento le principali

obiezioni sono articolate sui seguenti elementi:

1. la consapevolezza o meno dell'utente che un

prodotto contenga un RFID;

2. le informazioni contenute nell'RFID;

3. la associazione possessore/TAG.

Il primo punto e' al momento allo studio delle diverse

legislature ma emerge un quadro univoco sulla necessita'

che i clienti siano informati dell'esistenza del tag, che i

tag possano essere disattivati (tramite il comando /KILL),

e che sia data la possibilita' agli utenti di verificare la

disattivazione o più semplicemente rimossi.

Il secondo punto riguarda la informativa contenuta nei

tag. Nel caso di prodotti di largo consumo le informazioni

nei tag sono codificate secondo EPC Gen2, ovvero il tag

sui prodotti contiene solo un indicativo seriale. La

pubblica opinione richiede che tali dispositivi siano

"oscurabili" o semplicemente rimossi una volta varcate le

casse del supermercato e/o negozio. La disattivazione

avviene tramite il flagging di una cella nel chip che lo

rende disattivo e non riattivabile. Il problema è che una

non riattivazione non è mai garantita al 100%, se non con

la definitiva rimozione del tag stesso.

Il terzo punto riguarda la possibilita' di associare una

persona ad un prodotto. E' possibile che una persona

male intenzionata possa leggere i codici dei tag dei

prodotti che uno acquista a distanza e possa sapere le

abitudini di consumo di ciascuna famiglia. Teoricamente

questo sarebbe possibile se una persona raccogliesse la

"spazzatura" di casa nostra e l'analizzasse leggendo

ciascun codice RFID. Oppure se creasse dei portali in

giro per la citta' che leggessero tutto quello che passa

9

sotto. Nei tag non si identifica il proprietario, ma ha

comunque un numero univoco con cui è possibile

risalirne. E i tag hanno distanze di lettura limitate, anche

se sono state smentite da varie prove sul campo:

1. nel caso dei tag 13.56Mhz la distanza di lettura

prevista é cm 30 -cm 60, al di sopra si crea una

nuvola elettromagnetica fuori normativa e

2. nel caso di tag UHF, usati per la logistica, e' 6 metri

- 10 metri

I tag UHF non funzionano in presenza di liquidi (il corpo

umano e' composto al 95% da liquidi) e quindi male si

prestano per pedinare una persona. Inoltre e' meno

costoso seguire gli spostamenti tramite la triangolazione

del GSM che disseminare il territorio di antenne (che

costano Euro 3,000 ) ogni 10 metri... È possibile leggere

oltre i 10 metri alimentando le antenne oltre i 2 Watt, ma

in tale caso si sta commettendo un crimine (ovvero

occorre una licenza da parte del Ministero delle

Telecomunicazioni oppure possono farlo agenti ed

investigatori in quanto molto costoso e rischioso e non

scalabile su una intera popolazione).

Il problema della privacy sussite ed è aggravato da fattori

come la localizzazione dei dati (nei sistemi centrali o sui

CHIP RFID), a quali dati siano scritti sui CHIP RFID oltre

al numero univoco del chip stesso, e a quale finalita' tali

dati sono scritti. E' chiaro che il semplice fatto che ogni

RFID abbia un numero univoco lo renda nei fatti un

"braccialetto elettronico" con il quale è possibile tracciare

gli spostamenti e le abitudini di una persona, nonché un

pericolo per la sicurezza per la persona stessa, potendo

essere seguita da malintenzionati dotati di lettore RFID.

10

11

C a p i t o l o 2

Realizzazione di una Struttura RfidQuanto tempo può servire per la realizzazione di una

infrastruttura RFID? Sicuramente molto dipende dal tipo

di applicazione che stiamo per andare a creare.

Riportiamo qui di seguito un esempio di grafico che

rappresenta le fasi di cui necessità la realizzazione di una

applicazione RFID.

Lo schema risulta essere il seguente:

 

 

Nel caso di utilizzo di una applicazione già esistente, i

tempi e lo sforzo necessario per lo sviluppo del prototipo

e della soluzione software saranno più brevi.

12

I tempi necessari alla implementazione di una  fase

prototipale di  un progetto in grado di dimostrare il

corretto funzionamento della tecnologia RFId, sono

riassunti nel seguente diagramma di GANTT:

 

13

L'Architettura di un sistema RFID:

 

Quella riportata qui di seguito risulta essere

l’architettura di un sistema RFID.

 

14

C a p i t o l o 3

Esempi di applicazioni RfidAndiamo qui di seguito a spiegare in quali ambiti siamo

andati a operare per la realizzazione di una applicazione

Rfid.

E’ stato possibile realizzare una applicazione Rfid

mediante i software, l’infrastruttura e le persone presenti

in Bea Systems e in k-Tech.

Spiegheremo più avanti gli ambiti in cui operano le due

aziende e soprattutto i software messi a disposizione.

La maggior parte delle prove che siamo andati a

realizzare sono state studiate e organizzate all’interno del

laboratorio Rfid creato presso la sede di Bea Systems

Italia a Roma. La parte invece di realizzazione del

software è stata implementata presso la sede di K-tech di

Roma.

L’applicazione Rfid sviluppata doveva mettere in risalto le

seguenti caratteristiche di Rfid:

1. La sicurezza;

2. La stabilità dei software realizzati medianti i

prodotti Bea;

3. La funzionalità di un sistema di controllo per una

ipotetica azienda;

15

Qui di seguito riportiamo una serie di esempi in cui è

possibile applicare i tag Rfid.

Scenario 1: realizzazione di jeans

Si sa, la moda cambia. Qualche anno fa erano di moda i

jeans a vita bassa lanciati da Madonna, l’anno prossimo

saranno di moda i jeans chissà di quale tipologia lanciati

dal solito personaggio famosa della prossima edizione del

Grande Fratello. Ammettiamo per un istante che

decidiate di comprarne un paio in un centro commerciale.

Il personale del centro commerciale ha impiantato nei

passanti della cintura dei vostri jeans un tag RFID per

tenere traccia delle scorte e per determinare il prezzo di

vendita. Sarebbe più logico ed economico usare un

normale RFID flessibile, ma questo tipo di RFID ha una

portata radio limitata, per cui il centro commerciale

decide di usare un RFID “micro” dotato di batteria

interna, che può essere letto da qualche metro di

distanza. Voi passate alla cassa (senza cassiera) ed il

costo dei jeans vi viene addebitato automaticamente sul

conto corrente (o viene chiamata la polizia, se questo non

risulta possibile). Poi fate un giro per città e

improvvisamente vi accorgete che i televisori piazzati

nelle vetrine e dentro i negozi vi mostrano offerte

imperdibili che sembrano fatte apposta per voi. Per

quanto possa sembrare incredibile, vi chiamano

addirittura per nome per attirare la vostra attenzione!

16

Niente paura: si tratta semplicemente di un effetto

collaterale del vostro RFID. Il sistema informatico del

centro commerciale ha registrato la vostra identità (dal

conto corrente) e l’ha associata al vostro nuovo RFID.

Mentre vi muovete per città, i lettori RFID dei negozi

associati alla stessa catena del centro commerciale

leggono l’RFID, vi riconoscono, “pescano” i vostri dati dal

database e vi fanno offerte “ritagliate su misura per voi”.

Ovviamente, ogni vostro passo viene registrato, per cui

diventa facile stabilire le vostre abitudini commerciali.

Nel caso ci fosse qualche dubbio, tenete presente che gli

RFID verranno infilati un po’ dovunque, per cui per il

centro commerciale diventa un gioco da ragazzi sapere

cosa c’è nel vostro guardaroba o nel vostro frigorifero. Se

poi comprate riviste o libri di carattere politico o

religioso, oppure “giocattoli” o qualunque altro prodotto

possa venirvi in mente.

Scenario 2: l’auto aziendale

A questo punto dovreste già essere in grado di

immaginare cosa può succedere se vi azzardate a usare

l’auto aziendale per scopi non aziendali o se vi permettete

di prendervi più di un’ora per il pranzo mentre siete in

trasferta. Dispositivi RFID (transponder) dotati di GPS e

leggibili via satellite sono già in uso da tempo per

tracciare i camion.

Ah, naturalmente gli RFID nano, micro e flessibili sono

destinati a sostituire i codici a barre. La loro lettura può

essere effettuata automaticamente da apposite stazioni

automatiche di lettura poste all’uscita dei negozi e dei

supermercati. Il sistema informatico del centro

commerciale può provvedere automaticamente ad

addebitare sul vostro conto corrente la spesa (od a

chiamare la polizia, nel caso non si riuscisse ad effettuare

17

l’addebito) nello stesso tempo che impiega per

memorizzare in un apposito database tutti le preziose

informazioni statistiche che riguardano i vostri acquisti.

Le cassiere, ovviamente, dovranno trovarsi un’altra

occupazione.

Queste sono le ragioni che hanno spinto il Garante della

Privacy (al tempo, Stefano Rodotà) ad intervenire. Presso

il sito del garante, potete trovare le linee guida che

devono essere rispettate nell’uso degli RFID. La legge

italiana prevede, tra le altre cose, che l’utente abbia il

diritto di rimuovere o distruggere l’RFID al momento del

pagamento. Purtroppo però molti dispositivi RFID non

possono essere rimossi (per esempio perchè sono

“annegati” o nascosti nel prodotto) e, in genere, non

esiste una procedura irreversibile per distruggerli che

non sia, allo stesso tempo, dannosa per il prodotto. Ad

esempio, si può distruggere alcuni tipi di RFID infilandoli

in un forno a microonde ma questo trattamento può

danneggiare molti prodotti (alimentari, ad esempio) ed

essere incompatibile con altri (oggetti metallici, ad

esempio).

Applicazioni RFID

Diversi i campi di applicazione della tecnologia. In

particolare i campi di adozione principali esistenti sono:

Monetica: Visa, Mastercard e American Express stanno

lanciando nuove carte di credito che per sicurezza,

velocità e flessibilità superano le tradizionali Chip Card.

18

Oltre 10 milioni di Americani, Giapponesi ed Inglesi

stanno usando, su base regionale, tali soluzioni. A New

York è possibile pagare il biglietto della metropolitana

con tali soluzioni.

In Italia si stanno avviando diversi test tra cui: San Paolo

di Torino e ATA Hotel (che già gestisce due dei piu'

importanti villaggi (Tanka Village ed i Giardini di Naxos)

con tale tecnologia) La tecnologia utilizzata è un taqg

13.56 MHz ISO 14443

Biglietteria Elettronica: forse l'ambito di maggiore

applicazione planetaria delle soluzioni contactless RFID. I

sistemi di transito per gli abbonati a Parigi, Londra,

Milano e Brescia utilizzano carte RFID Contactless per

permettere l'accesso ai mezzi di superficie e

metropolitana.

La tecnologia utilizzata è un taqg 13.56 MHz ISO 14443 o

ISO 15693

Logistica Magazzini: identificare ogni contenitore e

ogni scaffale di magazzino con tag riduce gli errori nei

prelievi e fornisce una identificazione certa dell'item (in

funzione del entità controllate si parla di Item Tagging

(oggetto unico) o Box Tagging). Non è necessario aprire

gli imballaggi per verificare il contenuto cercando il

codice a barre, così come non è più necessario effettuare

il conteggio manuale per la verifica dell'inventario fisico.

Con una serie di scansioni a distanza è possibile

identificare e verificare la presenza di specifici oggetti in

magazzino. Infatti la tecnologia permette di leggere

contemporaneamente più etichette (tag) in generale fino

a 100 in contemporanea. La tecnologia permette di

19

conoscere in tempo reale le giacenze di magazzino,

riordinare i capi esauriti (in tempo reale).

Trasporti: in questo caso i tag vengono applicati sia

sugli oggetti (scatole, pallet, ecc.) da trasportare, sia sui

mezzi di trasporto (vagoni, automobili, ecc.) In Italia,

Francia e in Giappone sono già funzionanti milioni di

tessere RFID che permettono ai pendolari di utilizzare

diversi tipi di trasporto con le diverse forme di

abbonamento. Un'altra applicazione della tecnologia

RFID e' in sostituzione del codice a barre come

identificativo sui bagagli in aeroporto permettendo un

maggiore "tasso di lettura" ed errore lungo gli scivoli di

smistamento (35% di miglioramento dell'efficienza presso

l'aeroporto di Dallas)

I sistemi RFID migliorano gli attuali sistemi di

identificazione del mezzo di trasporto (l'esempio più

comune è il telepass) sia in termini di efficienza sia di

sicurezza della società erogatrice, a spese della sicurezza

(privacy) dell'utente.

Controllo di carico e scarico: è possibile

l'identificazione del carico di un mezzo di trasporto anche

con il mezzo in movimento. Non è necessario che i

prodotti siano visibili rispetto al sistema di identificazione

usato.

Controllo presenze ed accessi: RFID è una valida

alternativa sia alle tecnologie di personal identification

tradizionali (badge, tesserini, ecc.), sia alle tecnologie di

strong authentication basate sul riconoscimento degli

attributi biometrici di un individuo. A differenza di tali

tecnologie non richiede contatto visivo per

20

l'identificazione e permette il riconoscimento anche "a

distanza". L'identificazione tramite RFID oltre a rendere

più agile l'impiego di varchi motorizzati, distinguere gli

ingressi dalle uscite e verificare automaticamente

l'elenco delle presenze all'interno di una determinata

zona, permette l'avvio o l'arresto di un PC a seconda che

il proprietario si trovi o meno nelle vicinanze. I tag

possono essere stampati o inseriti in oggetti di forma

diversa, come ad esempio un badge identificativo e,

quindi, personalizzati con stampe di immagini, scritte,

loghi, fotografie e codici a barre. Possono essere

registrate informazioni come: dati anagrafici, foto di

riconoscimento, data e ora di transito, verso di transito,

altro.

Sicurezza sul lavoro: sicurezza degli operatori di

macchina (es. una pressa) Una macchina che richiede la

protezione dell'operatore può essere controllata in base

alla presenza dell'operatore autorizzato o arrestare il suo

funzionamento se nell'area si avvicina un operatore

estraneo o non autorizzato.

Tracciamento pratiche: l’applicazione di una etichetta

RFID a ogni pratica consente di automatizzare la loro

ricerca negli archivi cartacei, di effettuare

automaticamente la registrazione del

prelievo/restituzione e di mantenere traccia dei vari

spostamenti tra uffici e depositi.

Assistenza e manutenzione: interessante è

l'applicazione di sistemi RFID nella manutenzione degli

impianti. Un esempio è quello delle aziende

21

petrolchimiche dove si devono effettuare manutenzione

sulle valvole. Con una semplice lettura del tag applicato

direttamente sulle valvole sarà possibile ottenere la storia

delle manutenzioni e riparazioni della specifica valvola.

Identificazione degli animali: rispetto agli altri metodi

utilizzati per l'identificazione degli animali (marca

auricolare, tatuaggio, passaporto cartaceo), con

l'applicazione dei tag tutte le informazioni necessarie

sono residenti anche sui capi di bestiame e, grazie

all'emissione di onde elettromagnetiche a bassa

frequenza del tutto innocue, risultano accessibili ovunque

si trovi l'animale. Le etichette possono contenere le

informazioni indispensabili a garantire la qualità del capo

come ad esempio:

Codice dell'animale;

Dati anagrafici (passaporto) proprietario;

Aziende presso le quali il capo è transitato;

Controlli veterinari a cui l'animale è stato

sottoposto

Trattamenti subiti.

Biblioteche - rilevazione patrimonio librario e

movimento libri: Applicando i tag sui beni delle

biblioteche (libri, video, CD audio, ecc.) è possibile

rilevare a distanza le informazioni in esso contenute (tipo

di bene, descrizione, numero inventario, rappresentazioni

fotografica, ecc.), consentendo di amministrare i libri in

dotazione con estrema facilità ed efficacia. La tecnologia

RFID presenta vantaggi anche nelle operazioni di

22

attivazione di un prestito e restituzione dei libri alla

biblioteca, grazie alla presenza di stazioni self service

estremamente facili da usare. Dopo aver prelevato dagli

scaffali i libri da prendere in prestito, l'utente deve

avvicinarsi alla postazione e appoggiare i libri sul piano di

rilevazione assieme alla tessera della biblioteca. Gli

oggetti vengono rilevati e la transazione viene

automaticamente registrata. Alla restituzione dei libri,

l'utente dispone i volumi in un apposito cestello,

appoggiato su una stazione di lettura. Il sistema rileva il

rientro dei libri nella biblioteca e registra tale

transazione, quindi legge dal tag il codice dello scaffale e

del ripiano su cui ogni libro deve essere depositato.

Antitaccheggio: il primo aiuto tecnologico, oggi

largamente utilizzato su scala mondiale, è arrivato dalla

EAS (Electronic Article Surveillance). Mediante

l'applicazione di un piccolo tag chipless (senza chip) agli

oggetti in vendita, un negozio può rilevare un eventuale

transito non autorizzato di un articolo attraverso un

varco. Il varco (composta da antenna) e' collegato ad un

dispositivo di segnalazione acustica e visiva.

L'EAS tuttavia non permette di rilevare né la tipologia né

il numero degli oggetti rilevati

Rilevazione dei parametri ambientali: l'ultima

frontiera tecnologica in ambito RFID riguarda

l'introduzione di tag attivi equipaggiati con sensori in

grado di rilevare i parametri climatici (temperatura,

pressione, umidità, ecc.) dell'ambiente in cui sono

immersi. Le grandezze rilevate dai sensori vengono

23

memorizzate in una apposita memoria interna, e lì

permangono fino a quando un operatore, dotato di

apposito lettore, non ne esegue lo scarico su un PC

palmare. Queste caratteristiche si rivelano strategiche

per il monitoraggio dei parametri operativi dei

macchinari in particolari realtà industriali, dove è

necessario garantire regimi operativi controllati. I tag,

grazie alle ridottissime dimensioni, possono essere

collocati in punti "scomodi", dove sarebbe difficile portare

il cavo necessario ad alimentare un apparecchio di

misura, ed offrono, a costi decisamente contenuti, una

soluzione affidabile e di facile implementazione.

Esempio nella catena del Catena del freddo Una

applicazione specifica è volta a controllare e mantenere

la temperatura adeguata dei prodotti lungo tutte le fasi

della loro distribuzione (trasporto, immagazzinamento,

allocazione presso i punti vendita), fino al momento della

loro consegna, al fine di garantirne la integrità e

"qualità". Questi tag (13.56 Mhz attivi) incorporano un

sensore di temperatura (sia in picco, ovvero se esce dai

parametri predefiniti, oppure continuo, monitorando

continuamente la temperatura). In questo secondo caso è

possibile programmare gli intervalli di misurazione della

temperatura e memorizzarne i valori, in modo da ottenere

un grafico nel tempo oppure identificare il momento (time

stamp) in cui il collo ha subito condizioni limite rispetto ai

parametri prefissati. La differenza di monitoraggio ha

impatto sul costo del tag che può variare da Euro 3.00 a

euro 5.00 in funzione della memoria necessaria. Essendo

tag ad alto costo, non sono "a perdere", quindi occorre

valutare il costo della logistica di rientro degli stessi.

Grazie all'utilizzo di tali soluzioni si può monitorare lo

stato di conservazione di una sostanza, oppure segnalare

eventuali allarmi quando il parametro temperatura non

24

fosse nei range voluti, senza aprire le confezioni che

proteggono la sostanza conservata in temperatura e

gestendo il dato in via informatica, magari da un sito

centrale, dove poter prendere le decisioni del caso:

eliminare il prodotto oppure accelerare il trattamento di

un processo.

25

C a p i t o l o 4

Rfid e sua capacità di memorizzazione

Rfid non è una tecnologia nuova ma veniva già impiegata

durante la seconda guerra mondiale per distinguere gli

aerei nemici da quella amici.

Un sistema Rfid è composto principalmente da due parti

fondamentali:

1. Trasponder (Tag): contiene i dati;

2. Reader: richiede i dati

3.

Rfid system si occupa di collezionare le informazioni

contenute nella memoria dei tag utilizzando onde radio.

Le informazioni contenuto all’interno di un tag possono

essere:

1. Un numero identificativo;

2. Altre informazioni scelte in base alle esigenze (ad

esempio il codice di un prodotto).

Verrebbe da domandarsi a questo punto: quale è il

vantaggio dell’uso di un sistema Rfid rispetto ai normali

codici a barre? Li ricapitoliamo qui di seguito:

1. Non ha bisogno di un line of sight (normale codice a

barre) per essere letto;

2. I tag possono inizializzare procedura di sicurezza

nel caso fossero rimosse;

26

3. Tag e reader non sono sensibili all’orientamento;

4. Scanning automatico senza bisogno di un

operatore;

5. Ogni tag può gestire altre informazioni oltre ad un

product number;

6. Ogni tag può essere individualmente etichettato;

7. Possono essere letti più tag contemporaneamente;

8. I tag non possono essere solo read only. O meglio le

informazioni possono essere aggiornate;

9. I tag sono difficili da contraffare;

10. Rfid possono essere utilizzati anche in

condizioni metereologiche estreme.

Gli svantaggi dell’Rfid invece sono i seguenti:

1. Un alto costo per il controllo della produzione

utlizzando questa tecnologia;

2. Interferenze radio, ossia alcune onde radio non

riescono a passare alcuni materiali;

3. Alto costo di implementazione delle infrastrutture

di sistema;

4. Non ci sono interferenze internazionali per l’uso di

Rfid.

Precedentemente abbiamo parlato di Tag e Reader.

Andiamo a spiegare brevemente cosa sono. Spieghiamolo

qui di seguito:

27

Tag: vengono divisi in due grandi categorie. Passivi e

attivi e semi-passivi. La differenza sostanziale è che i tag

passivi non possono memorizzare informazioni a

differenza di quelli attivi. Spieghiamo un pò meglio i tag

appena citati fornendo qualche piccola informazioni:

1. Passivi: antenna + chip. Non hanno batteria. Per

rispondere sfruttano la potenza del campo

magnetico creata da reader;

2. Semi-Passivi: molto simili ai tag passivi. Hanno al

proprio interno una piccola batteria. Sono utilizzati

per per beni di alto valore;

3. Attivi: permettono un lungo raggio di trasmissione

(circa 50 mt). Hanno una più grande memoria

rispetto ai tag passivi e le batterie durano dai 5 ai

10 anni.

Le memorie dei tag possono essere classificate in questo

modo:

1. Read only memory;

2. Read/Write;

La capacità di memorizzazione va da 16 bytes a 256 kb.

Possiamo memorizzare il codice del prodotto o anche

altre informazioni (ad esempio la temperatura di un

oggetto).

Riportiamo qui di seguito una tabella riepilogativa che

mette a confronto le varie bande di frequenze utilizzate

per RFID:

28

Rfid è il futuro della tecnologia e pare sostituirà i codici a

barra. Per questo motivo si è cercato di creare uno

standard, chiamato EPC global Network. L’EPC è un

insieme di tecnologie che gestiscono:

1. Condivisione delle informazioni tra compagnie

diverse;

2. Identificazione automatica di oggetti univocamente

individuati.

Questo network è composto da 5 elementi. Prima di

spiegarli riportiamo qui di seguito lo schema che

rappresenta gli elementi:

29

Andiamo a spiegare brevemente gli elementi che la

compongono:

Elettronic Product Code (EPC): come il Universal

Product Number nei codici a barre rappresenta il

fondamentale identificatore per un oggetto fisico in un

EPC network;

ID System (EPC tag e reader): i tag comunicano il

proprio EPC agli EPC reader usando Radio Frequency

Identification. Le comunicazioni avvengono tramite onde

radio. I reader comunicano le informazioni raccolte

all’information system della compagnia per mezzo del

Epc middleware;

EPC middleware: detto anche Savant, permette lo

scambio dei dati fra il sistema fisico degli RFID e le

applicazioni;

Object Name Service (ONS): fornisce la possibilità di

localizzare un server che contiene ulteriori informazioni

su un particolare EPC in qualsiasi posto del mondo. È un

servizio simile al DNS del Web;

Physical Markup Language: il linguaggio comune in

EPCglobal network per definire i dati negli oggetti fisici.

30

I dati RFID possono contenere grandi flussi di dati e

contenere delle ripetizioni. Andiamo ora a vedere come è

possibile osservarli:

1. Compressione dei dati: molti oggetti si muovono

contemporaneamente lungo le stesse locazioni, possono

essere memorizzati anche solo come record;

2. Ogni volta che si esegue una interrogazione non

vengono memorizzati dati ma vengono prese in

considerazioni solamente le informazioni temporanea che

sono EPC, location, time_in; time_out. In questo modo

riusciamo a evitare le ridondanze.

31

32

C a p i t o l o 5

Come avviene l’acquisizioneL’acquisizione avviene in modalità automatica per mezzo

degli RFID reader. Le modalità possono essere due:

1. Sequential Mode: le onde radio del reader

switchano rapidamente, il tag riconosce il gap e

risponde al reader;

2. Inventory mode: se il campo magnetico di un

reader è presente i tag rispondono in broadcast

(interrogazione di più tag alla volta).

I dati devono poi essere trasformati per dar loro un alto

livello semantico.

Dopo l’acquisizione si possono avere tre situazioni:

1. Data filtering: le informazioni ottenute dal reader

possono contenere errori e le informazioni possono

essere duplicate;

2. Location Trasformation: le osservazioni possono

implicare un cambiamento di locazione, queste

devono essere interpretate e rappresentate;

3. Data aggregation: ci possono essere relazioni

semantiche fra gli oggetti e queste devono essere

interpretate in accordo ai pattern utilizzati.

33

Fino ad ora abbiamo parlato sempre di Rfid Middleware,

andiamo ora a vedere come è composto:

1. Rfid Reader;

2. Event Manager:

3. Reader: componente software che comunica con i

reader e li può interrogare;

4. Filter: implementa le funzioni di filtro;

5. Writer: scrivi i dati in PML e inoltra i dati verso

Web services, JMS, pacchetti TCP/IP (più avanti

faremo vedere la web application da noi creata).

6. Rfid Data Server:

7. Data managment: ci sono tre differenti livelli:

8. Semantic data processing: filtro dei dati,

trasformazione automatica dei dati;

9. Query: definisce i metodi per il tracking e il

monitoring degli oggetti;

10. Decision making: business intelligence.

11. Data store: implementa lo schema di

modellazione degli oggetti;

12. Data archive: i dati non attivi sono

memorizzati nella partizione storica del data

archive;

13. Product data store: informazioni statiche

relative agli oggetti;

34

14. Integration interface: integrare il sistema con

le altre applicazioni.

Quando vengono interrogate, ad esempio in una catena di

montaggio, più oggetti sui quali ci sono più tag possono

verificarsi le seguente problematiche:

1. Collisioni dei segnali in arrivo del reader;

2. Protocolli di collision avoidance (che non aumentino

eccessivamente i costi);

E’ possibile interrogare un oggetto da più reader?

Sicuramente si e questo genera una duplicazione delle

informazioni.

Infine definiamo i vantaggi portati dagli Rfid.

I benefici portati da Rfid sono i seguenti:

1. Privacy: associazione Id oggetto – Il cliente può

permettersi di monitorare i comportamenti di tutti

gli oggetti che contengono un tag su di essi;

2. Sicurezza: un sistema basato su RFID è esposto ai

medesimi rischi di sicurezza di qualsiasi rete,

inoltre ci sono rischi di cloning dei tag e di raccolta

di informazioni sensibili.

35

Andiamo a parlare prima di tutto di sicurezza. Al centro

della sicurezza troviamo le comunicazioni fra tag e reader

che sono sottoposte a possibili ascolti nascosti e ad

analisi del traffico. Durante la fase di rilevazione non è

previsto un protocollo di autenticazione reader – to – tag

o tag – to –reader.

I possibili attacchi che può ricevere un sistema RFID sono

i seguenti:

1. Denial of Service: creare numerosi fake tag che

effettuano numerose richieste ad un reader

rendendolo inutilizzabile;

2. Man in the middle: una terza parte può ascoltare

le comunicazioni fra reader e tag per ottenere

informazioni sensibili;

3. Attacchi fisici ai tag o ai reader: azioni riverse

enginering al fine di creare falsi tag per effettuare

spoofing (Lo spoofing di dati consiste nell'inserire,

modificare o cancellare i dati presenti in un

pacchetto che viaggia sulla rete).

Infine parliamo anche di privacy. L’utilizzo di un unico Id

fa aumentare i rischi di minaccia alla privacy

permettendo una facile associazione ID oggetto – identità

della persona.

Le situazioni che possono verificarsi vengono qui di

seguito elencate:

36

1. Action threat: il comportamento di un individuo

può essere inferito monitorando le azioni di gruppi

di tag;

2. Association threat: al momento dell’acquisto di un

prodotto equipaggiato con un RFID tag, il cliente

può essere associato al numero elettronico seriale

del prodotto;

3. Location threat: l’associazione individuo – id tag

permette di rilevare la posizione dell’individuo se si

monitora quel tag;

4. La posizione di un oggetto con tag è

suscettibile a rilevamenti non autorizzati;

5. Preference threat: il tag in un oggetto identifica

univocamente:

6. Produttore;

7. Tipo di prodotto;

8. Codice identificativo unico;

9. Constellation threat: i tag vicini ad una persona

formano una costellazione e questo rende possibile

tenere traccia di una persona senza conoscerne

l’identità;

10. Transaction threat: quando un oggetto

taggato passa da una costellazione ad un’altra è

facile inferire una transazione fra gli individui

associati a queste costellazioni.

37

38

C a p i t o l o 6

Presentazione del progetto Rfid realizzato

L’idea di Rfid è nata in Bea System insieme a K-Tech.

Queste sono le due società nelle quali ho potuto effettuare

studi e ricerche su questa tecnologia che come già detto,

non risulta essere nuova (perché utilizzata anche nella

seconda guerra mondiale) ma che sicuramente cambierà il

modo di gestire, acquistare merci e di effettuare

transazioni economiche.

Il progetto è durato all’incirca 12 mesi. Per la realizazione

si sono dovuti utilizzare tre software:

39

1.Bea Portal per la realizzazione di un portale dove era

possibile, mediante interrogazione ad un database,

conoscere lo stato delle spedizioni.

2.Bea Rfid Edge Server per l’interfacciamento tra il

software e la parte Hardware;

3.Bea WebLogic 8.1 con il quale creare l’ambiente di

sviluppo in java.

Abbiamo parlato fino adesso della parte software e dei

software utilizzati.

K-Tech nell’utilizzo di questi software ha il miglior staff

presente in Italia proprio perché attraverso lei in Bea

vengono eseguiti corsi sui vari prodotti. K-Tech è

riconosciuto da Bea come patner.

Analizziamo ora la parte hardware utilizzata. Come

spiegato precedentemente nell’introduzione di questa tesi

un sistema Rfid è un sistema piuttosto complesso formato

da Hardware e Software. L’hardware ha un ruolo

importantissimo per il fatto che senza antenne e Tag i

prodotti non possono essere rilevati. Il software invece

permette all’utente di interrogare, caso mai con una

rinnovata e carina interfaccia grafica i dati rilevati dalle

antenne.

L’idea è partita dall’introduzione nel 2006 di un nuovo

prodotto in casa Bea: Bea Rfid Edge Server. Tale

applicativo è stato introdotto per riuscire ad avere un

40

nuovo sbocco nel mercato italiano ma soprattutto perché

esso si presenta come un filtro tra applicazioni realizzate

in java e la parte hardware. Spiegheremo nel prossimo

capitolo i software utilizzati riportando le caratteristiche di

ognuno di essi.

Per la realizzazione di questo progetto come si è

proceduto? Prima di tutto, dopo più incontri con il

personale che mi seguiva all’interno delle due aziende

abbiamo steso un roadmap per l’esecuzione del progetto,

utilizzando un progetto pilota che era nato all’interno di

Bea. Proprio in questo periodo infatti all’interno di Bea

System era stato istituito un personaggio che si occupa

solo di Rfid. E proprio grazie alla collaborazione con il

dott. Grabriele Provinciali sono venuto a conoscenza di

nuove tecnologie che riguardavano la materia, ma

soprattutto ho potuto ricevere un minimo di conoscenza

per quello che riguarda lo sviluppo di un progetto Rfid.

A questo punto sono stato inserito all’interno di un

progetto piuttosto ambito: la presentazione del nuovo

prodotto di Bea per L’RFID ai clienti italiani. Le

caratteristiche fondamentali di questa presentazione

dovevano essere le seguenti:

Parte 1:

1.Presentazione del prodotto Rfid Edge Server e di

tutta la famiglia RFID;

2.Cos’è RFID;

41

3.Quali sono le sue caratteristiche più importanti;

4.Perché utilizzare Rfid;

5.Cenni storici su Rfid;

6.Perché cambiare la propria organizzazione e passare

ad un sistema di gestione controllato da Rfid;

Parte 2:

Sicurezza: dimostrazione pratica che Rfid è sicuro e che in

fase di spedizione, se si vuole parlare di anti sabotaggio in

aziende che fanno logistica, nulla sfugge alle antenne che

compongono il sistema. Questa parte è formata più dai

componenti hardware che da componenti software. Ma

soprattutto è la parte fondamentale per il fatto che

dovevano lavorare insieme hardware e software realizzato

precedentemente.

Fino ad ora abbiamo spiegato come era composta la

dimostrazione che dovevamo presentare. Come abbiamo

proceduto per arrivare al nostro obiettivo? Spieghiamo

tutto brevemente qui di seguito.

Abbiamo prima di tutto modificato un ufficio rendendolo

un laboratorio Rfid. Il laboratorio era composto dalle

seguenti componenti:

1. Server Hp con processore Xeon gentilmente offerto

da Hp. Su questo server dovevamo far girare prima

di tutto Edge Server e simulare, insieme

42

all’applicativo di CAEN, le rilevazioni. Forse

verrebbe da domandarsi per quale motivo dovevamo

effettuare le rilevazioni. In fase di presentazione

dovevamo far vedere come avvenivano le rilevazioni

dei pacchi contenenti delle scatole utilizzate per la

dimostrazione. Come già detto nei precedenti

capitoli la parte fondamentale di Rfid è che se alcuni

beni di una società sono all’interno di una scatola

con dei Tag, le antenne Rfid riescono a rilevare quali

beni sono contenuti all’interno della scatola. Nella

parte relativa alle rilevazioni in questa stessa tesi

spiegheremo poi quali sono stati i risultati delle

rilevazioni e in che modo era meglio posizionare le

scatole;

2. N° 04 antenne con caratteristiche differenti. Le

antenne erano presenti in un N° 02 in ogni portale e

servivano per effettuare le rilevazioni;

3. N° 02 portali in legno realizzati appositamente per

questa presentazione. Le caratteristiche dei portali

verrano portate nella sezione apposita di questa tesi;

4. Varie scatole sui quali erano attaccati dei tag per

effettuare delle rilevazioni;

5. Tag di vario genere in modo da poterli attaccare sui

prodotti che volevamo rilevare.

43

La realizzazione di questa presentazione mi ha permesso

di avere conoscenze in merito a Rfid ma soprattutto ho

potuto conoscere e integrare le funzionalità dei vari

prodotti software che Bea vende in Italia. Basti che

pensare che Bea WebLogic detiene la percentuale più alta

di usabilità da parte amministratori di sistema che lo

usano e lo raccomandano.

Un’ ultima frase va detta per Hp. Prima, non a caso, nella

presentazione dei materiali utilizzati nel laboratorio ho

riportato il server Hp. Bea insieme ad Hp Italia hanno

lavorato, nella sede staccata di Milano, ad un altro

progetto pilota. E Hp ha un proprio laboratorio Rfid dove

vengono effettuare rilevazioni, prove e studi.

44

C a p i t o l o 7

Creazione ambiente di sviluppo

Introduciamo ora l’ambiente di lavoro che è stato

realizzato. Prima di tutto spieghiamo cosa è un tag e poi

analizziamo quello che abbiamo realizzato.

Un tag non è altro che un etichetta che può essere

rilevata da un lettore RFID. Il funzionamento è

semplice, lo spieghiamo brevemente qui di seguito: un

qualunque oggetto (o scatola) con un tag attaccato su di

esso può essere rilevato da un lettore RFID se è passato

vicino ad esso. Il tag, attraverso le onde elettromagnetiche

si alimenta e risponde fornendo un ID che viene rilevato

da un elemento (configurato precedentemente,

normalmente un server con un software di rilevazione

apposito – più avanti spiegheremo il software di

rilevazione utilizzato) capace di fornire caratteristiche e

informazioni sull’elemento rilevato.

La rilevazione può riguardare ogni cosa, o meglio, ogni

cosa su cui è possibile applicare un tag che possa essere

riconosciuto.

45

Per dare al lettore una idea di come avviene una

rilevazione RFID facciamo un esempio. Questo stesso

esempio è stato preso in esame nel nostro laboratorio.

Figura1

11

2

22

46

La Figura1 rappresenta una catena di montaggio. Nel

nostro laboratorio, per problemi di spazio e per mancanza

di alcune strutture non abbiamo potuto avere a

disposizione un ambiente di sviluppo cosi completo,

l’abbiamo quindi simulato.

La prima parte indica la sezione della catena di montaggio

nella quale viene preparato l’ordine (indicata con un

numero 1 contenuto in un cerchietto). La seconda parte

invece (indicato con il numero (2)) indica l’ordine finito

che viene messo in una scatola e sulla quale viene

applicato poi un tag per essere rilevato.

Nel laboratorio avevamo due miniportali. Il primo serviva

per la preparazione degli ordini, mentre il secondo per la

spedizione.

47

L’esempio di studio che vi presentiamo è il seguente:

abbiamo una catena di montaggio come quella riportata

nella figura 1. Nella parte (1) prepariamo il materiale che

andrà a formare un ordine. Nella parte (2) introduciamo il

materiale in alcune scatole. È a discrezione dell’azienda

inserire tutte le scatole in una più grande o lasciarle

divise. In entrambi i casi questa scelta dipende dalla

logistica dell’azienda. Nell’esempio riportato in figura

vengono prese tutte le scatole e messe su un pallet. Ogni

scatola avrà un tag di rilevazione.

Nella parte (1) i prodotti non hanno un tag. Questo viene

applicato nella parte (2) sulla superficie di ogni scatola.

Passando questi elementi vicino ad uno scanner RFID e

utilizzando un software apposito di Bea riusciamo a sapere

quali prodotti vanno a formare l’ordine e altre

caratteristiche a loro inerenti.

48

Le informazioni che possono essere legate ad un tag sono

molteplici e dipendono dall’azienda. Noi riportiamo solo

quelle che sono servite al nostro caso di studio.

Sicuramente in una azienda le informazioni che possono

essere legate ad un tag sono molteplici e variano in base

all’ambiente di lavoro in cui ci troviamo.

L’ambiente che avevamo a disposizione era una stanza 20

mq. In questa stanza avevamo due tavoli, su uno avevamo

il miniportale per la preparazione degli ordini, sul secondo

tavolo avevamo il miniportale per la spedizione degli

ordini completati.

C’era poi un altro tavolo dove abbiamo messo il server.

Inizialmente abbiamo utilizzato un notebook, poi un server

Hp con caratteristiche hardware migliori. Su entrambi i pc

menzionati per effettuare le rilevazioni abbiamo utilizzato

il software di ConnectTerra.

È stato creato anche un portale (mediante Bea Portal) con

il quale poter gestire e visionare gli ordini. Al momento di

questa relazione in portale non è stato ancora completato,

per questo motivo non ci sono informazioni in merito.

I mini portali realizzato in legno e utilizzati erano i

seguenti:

49

MiniVarco RFIDRealizzato in Legno o materiale che consente il montaggio di 2 Antennne a Polarizzazione Circolare (materiale non metallico).Permette lo scorrimento manuale di un tray che contiene items RFID (piccole scatole).Contiene piccoli scivoli di entrata e uscita.Deve essere poggiabile su un tavolo (larghezza: max 80 cm).

80 cm

50 c

m

32 cm

Perché utilizzare il legno? È un materiale a basso costo.

I varchi simulano due sezioni fondamentali nella

produzione di elementi in una catena di montaggio:

1. Varco per la preparazione degli ordini;

2. Varco per la spedizione degli ordini.

Sui lati interni dei miniportali abbiamo montato le antenne

di rilevazione.

50

A seguito di numerose prove effettuate nel laboratorio

allestito presso Bea Systems Italia (filiale di Roma) mi è

stato possibile elaborare una serie di casi con i quali

testare una serie di prove per effettuare la rilevazione di

differenti prodotti sui quali avevamo applicato un tag. Lo

scopo dello studio era:

1. capire quali materiali potevano dare fastidio, quali

invece andavano bene in fase di rilevazione;

2. il tipo di collante da utilizzare per attaccare i tag sulle

scatole;

3. su quali superficie attaccare questi tag.

Le prove che abbiamo effettuato vengono catalogate qui di

seguito:

1.Simulazione e creazione di 2 varchi RFID;

2.Studio di differenti collanti per attaccare i TAG;

3.Posizionamento dei tag in vari posti sulle scatole;

4.Utilizzo di scatole di cartone con rivestimenti

differenti;

5.Utilizzo di scatole di materiali diversi dal cartone;

6.Utilizzo di vassoi di plastica utilizzati per simulare

carrelli trasportatori;

7.Utilizzo di vassoi di plastica con rivestimenti laterali.

51

√ Studio di differenti collanti per attaccare i

TAG

I collanti che abbiamo utilizzato sono tre:

Colla (pritt di tipo stick);

Scotch bi-adesivo;

Scotch

Considerazioni Finali

a. Colla Stick

Qui di seguito riportiamo le caratteristiche:

Il barattolino preso in considerazione era da 20

grammi. Non abbiamo riscontrato nessun

problema in quanto è risultata essere molto

leggera e soprattutto, non dava fastidio in alcun

modo al tag.

Nel nostro caso è stata anche molto utile

soprattutto per il fatto che quando dovevamo

52

b. Scotch Bi-Adesivo

La larghezza del nastro utilizzato era di 1 cm e il suo

spessore era di 0.4 mm. E’ risultato il miglior collante per

provare i tag su più scatole e di conseguenza per

effettuare più prove. Anche in questo caso il lettore RFID

non ha avuto nessun problema. E anche per noi è stato

utile perché è stato agevole lo staccare un tag da uno

scatola ad un’altra.

c. Scotch

Per lo scotch tradizionale valgono le stesse considerazioni

fatte per lo scotch bi-adesivo. Abbiamo notato però che se

mettevamo più di una striscia dietro il tag, la rilevazione

avveniva con fatica e non sempre.

Considerazioni Finali

53

Ogni tag di prova ha dietro di se già uno striscia adesiva

che permette di attaccarlo dove vogliano. L’intera

superficie del tag è ricoperta da scotch bi-adesivo. Nel

nostro caso abbiamo fatte le prove con il collante, con lo

scotch tradizionale e bi-adesivo per vedere quale era il

migliore. E soprattutto, abbiamo utilizzato queste

alternative perché il numero di tag a nostra disposizione

era limitato. Di conseguenza, per poter provare i tag su

scatole differenti dovevamo per forza proseguire come

spiegato in questo paragrafo.

Il tag è risultato attaccato in maniera ottimale nel

seguente modo: una sola striscia di scotch, sia esso bi-

adesivo o normale.

54

C a p i t o l o 8

Software utilizzati in Bea

Introduciamo ora i software bea che siamo andati ad

utilizzare. I software Bea sono i seguenti:

1.Bea WebLogic Platform;

2.Bea Portal;

3.Bea Rfid Edge Server

Ora introdurremmo ogni software spiegando le

caratteristiche fondamentali e per quale motivo lo

abbiamo utilizzato.

Introduzione a Bea WebLogic Platform e

Bea Portal

Grazie ad una potente combinazione di piattaforma,

practice e persone, BEA offre la via più sicura per

implementare con successo una SOA (Service-Oriented

Architecture), permettendoti di sfruttare i vantaggi offerti

dalle SOA con maggiore rapidità e sicurezza.

55

Utilizzando la nostra pluri-premiata piattaforma

d’infrastruttura applicativa BEA WebLogic™, il tuo team di

sviluppo potrà creare un codice di sviluppo applicativo su

una specifica piattaforma Java, per definire le informazioni

necessarie nelle fasi iniziali di realizzazione della SOA, che

comprendono la costruzione e messa in opera dei servizi.

BEA WebLogic Platform — che comprende BEA WebLogic

Server®, BEA WebLogic Portal™, BEA WebLogic

Integration™, BEA WebLogic Workshop™, BEA JRockit™

— è la application platform suite leader di mercato

destinata agli sviluppatori che vogliono abilitare le proprie

applicazioni ai servizi.

Ora, anche la tua azienda può utilizzare soluzioni BEA

AquaLogic™ per organizzare e gestire servizi, processi e

applicazioni composte indipendentemente dalle tecnologie

adottate. BEA AquaLogic è la prima Service Infrastructure

del mercato a permettere alle aziende di effettuare con

successo la transizione alle SOA, al fine di migliorare

l’efficienza IT e la reattività di business.

Questa famiglia di prodotti — che comprende BEA

AquaLogic Service Bus™, BEA AquaLogic Data Services

Platform™, BEA AquaLogic Enterprise Security™ e BEA

AquaLogic Service Registry™ — fornisce l’insieme più

completo di prodotti unificati disponibili oggi per

implementare, configurare, mettere in sicurezza e gestire

servizi eterogenei attraverso l’intero ciclo di vita SOA.

56

Insieme, l’application infrastructure platform BEA

WebLogic e la famiglia di prodotti BEA AquaLogic sono

soluzioni complementari ideali per aziende e

organizzazioni che vogliono implementare soluzioni basate

su SOA di classe enterprise.

BEA fornisce una Service Infrastructure di livello

superiore per gestire con successo le SOA e migliorare

l’agilità e l’efficienza di business.

Il ciclo di vita dei Servizi per Bea WebLogic risulta essere

il seguente:

Sfruttando un’infrastruttura servizi condivisa, la famiglia

BEA AquaLogic permette di gestire i servizi per tutto il

ciclo di vita SOA.

57

BEA offre prodotti e servizi che permettono alle aziende di ottenere più velocemente un

time-to-value per le applicazioni critiche di business, utilizzando standard aperti, web

service e una Service-Oriented Architecture (SOA).

La BEA WebLogic Platform — che comprende BEA

WebLogic Server®, BEA WebLogic Portal™, BEA

WebLogic Integration™, BEA WebLogic Workshop™, BEA

JRockit™ — è la application platform suite leader di

mercato per sviluppatori che vogliono abilitare le proprie

applicazioni ai servizi.

58

BEA WebLogic Server

Questa versione più potente e affidabile dell’application

server J2EE leader nel mondo è la base ideale per

costruire le SOA. BEA WebLogic Server 9.0 è conforme

alle specifiche J2EE 1.4 ed estende ulteriormente gli

standard più avanzati per fornire qualità di servizio senza

precedenti attraverso l’intera azienda.

BEA WebLogic Server 9.1 includes a new BEA Smart

Update tool that helps to easily download, apply and

manage maintenance updates, including patches, to your

BEA WebLogic Servers. Other updates can be found in the

areas of securirty (SAML), diagnostics, messaging, web

services and more.

BEA WebLogic Portal

BEA WebLogic Portal 8.1 semplifica la realizzazione e

gestione di portali su misura, permettendoti di sfruttare

un ambiente di servizi condiviso per implementare le

modifiche riducendo al minimo le complessità e gli sforzi.

BEA WebLogic Integration

BEA WebLogic Integration 8.1 permette di far convergere

in una sola soluzione unificata di business integrata due

attività altrimenti disparate, quali l’integrazione e lo

sviluppo applicativo.

59

BEA WebLogic RFID Product Family

BEA's WebLogic RFID edge and enterprise products

deliver the first end-to-end, standards-based RFID

infrastructure platform designed to automate new RFID

enabled business processes. The powerful combination of

leading RFID infrastructure technology and BEA's Service-

Oriented Architecture (SOA) driven platform allow you to

turn RFID data into meaningful information for

competitive advantage and financial improvement through

targeted, cost effective and integrated solutions.

BEA WebLogic Workshop

BEA WebLogic Workshop 8.1 riduce in modo molto

significativo le complessità di migrazione ad una SOA

riducendo, al contempo, i costi di vita complessivi della tua

infrastruttura IT.

BEA JRockit 5.0 JDK

Utilizzando BEA JRockit 5.0 Java Development Kit (JDK),

gli sviluppatori Java possono mettere in esercizio più

velocemente e con maggiore efficienza le applicazioni,

ottenendo prestazioni ottimali con configurazioni minime.

60

Abbiamo parlato di applicazioni SOA, quali sono le

applicazioni SOA e cosa sono? Spieghiamo brevemente qui

di seguito di cosa stiamo parlando.

Gartner [GARTNER] divide i modi in cui si possono integrare le applicazioni in tre casistiche fondamentali:

Data consistency Multistep Process Composite Application

descriviamole brevemente.

Data consistency

L'obiettivo di questa tecnica è quella di tenere allineati i

database di una o più applicazioni sui fatti rilevanti per

l'azienda. La caratteristica principale di questa tecnica è

che le applicazioni sono logicamente e fisicamente

indipendenti perché le sincronizzazioni fra due

applicazioni avvengono in processi separati e in maniera

indipendente da quello che sta facendo l'applicazione.

Questo pattern di integrazione (vedi figura 1) di fatto

viene implementato da processi batch. In genere si parla

poco dei batch, ma nei sistemi informativi enterprise essi

sono tuttora un importante mezzo di integrazione e

rappresentano ancora una parte rilevante delle

elaborazioni.

61

Figura 1 - Data consistency

Multistep Process

Secondo questo pattern (vedi figura 2) una applicazione

scatena un evento che è propagato attraverso le

applicazioni interessate con uno o più step. La

comunicazione è asincrona e monodirezionale. In questo

caso le applicazioni sono fisicamente indipendenti, ma non

lo sono logicamente in quanto l'elaborazione dell'evento

necessita della logica di ogni applicazione che vi

partecipa. Questo pattern si ha ogni volta che si

costruiscono architetture asincrone a messaggi.

Figura 2 - Multistep Process

62

Composite Application

In questo caso una applicazione comunica in maniera

bidirezionale e tipicamente sincrona con una o più

applicazioni. In questo pattern (vedi figura 3) il grado di

accoppiamento delle applicazioni è molto elevato, al punto

che si può sostenere che nell'insieme le applicazioni così

integrate vanno a comporre una nuova applicazione.

Questa è la modalità di integrazione che oggi si incontra

più spesso e che ha permesso a tante aziende di creare

applicazioni di integrazione del loro legacy al fine di

esporre le funzionalità aziendali mediante un nuovo front-

end (tipicamente un'applicazione web).

Figura 3 - Composite Application

63

SOA

Qualunque sia il pattern di integrazione che dobbiamo

usare rimane il fatto che integrare è una attività difficile e

costosa. Questo induce a pensare che la difficoltà non

dipenda da come si affronta il problema, ma che la

difficoltà sia intrinseca all'attività di integrazione. Negli

esempi visti sopra abbiamo sempre delle applicazioni

complete su cui vogliamo innestare una nuova funzionalità

che implica una forma di integrazione. Questo porta ad

affrontare i problemi di integrazione in fase di

manutenzione/evoluzione delle applicazioni. Inoltre

normalmente in questi casi si tende a soluzioni particolari

e poco riutilizzabili nell'eventualità di nuove necessità di

integrazione.

64

Un miglioramento alla difficoltà del problema

dell'integrazione si avrebbe se le applicazioni fossero

concepite per essere integrate. Quindi se le problematiche

della fase di integrazione fossero affrontate nella fase di

inception dell'applicazione. Questo non elimina

completamente la difficoltà di integrazione però consente

di risolvere una serie di problemi nella fase di sviluppo

dell'applicazione (quando cioè toccare il codice costa

meno). Se l'applicazione invece esiste già si può costruire

sopra di essa un layer che la mostri al mondo esterno

"come se" fosse stata concepita per essere integrata.

Questa è una delle idee che stanno alla base dello stile

architetturale SOA (e per me la più importante). Vedremo

che il modo migliore (per quanto ne sappiamo oggi) per

avere applicazioni integrabili è quello di pensarle a servizi

e cercheremo di capire meglio cosa sono i servizi.

Ma SOA non è solo questo, SOA è anche una collezione di

idee e best practices sul tema dell'integrazione maturate

in seguito all'introduzione del modello di computazione

distribuita. Ad esempio una delle best practice più

importante è che disaccoppiare (ove possibile) porta molti

benefici.

65

La figura 4 segue mostra un blueprint di un'architettura

SOA. Come si può vedere esistono vari layer. Partendo dal

basso abbiamo il layer delle applicazioni a servizi e il layer

dell'ESB. Questi layer sono fondamentali per l'architettura

SOA e saranno esaminati più in dettaglio in seguito. Gli

altri layer invece elevano via via il livello di astrazione

permettendo di avvicinare gli aspetti tecnici di in sistema

informativo a chi dirige il business di una azienda. Infatti il

layer del workflow consente di disegnare e configurare

workflow di processi aziendali (piuttosto che cablare

queste informazioni nelle applicazioni come spesso

accade). Una volta che si hanno a disposizione dei processi

aziendali è possibile gestirli (layer BPM: Business Process

Management) cioè attivarli e disattivarli, ma anche gestire

situazioni di errore mediante applicazioni di backoffice.

 

66

Figura 4 - Blueprint architettura SOA

67

Infine il layer BAM (Business Activity Monitoring)

consente di analizzare le dinamiche dei processi di

business al fine di prendere decisione aziendali. Gli

strumenti di questi tre layer possono teoricamente essere

usati da persone non tecniche (con la dovuta assistenza) e

consentono di avvicinare le persone che prendono di

decisioni di business al settore IT facendoglielo meglio

comprendere. In effetti questi tre layer non sono nuovi e

sono presenti anche nei blueprint di altri modelli

architetturali. Poche aziende li hanno effettivamente

realizzati. SOA grazie alla sua flessibilità dovrebbe

consentire finalmente di costruire questi layer a costi

accettabili, ma staremo a vedere, per il momento ritengo

conveniente concentrasi sui due layer più bassi.

Implementare una architettura SOA a tappeto su un

sistema informativo già in essere può significare una

rivoluzione tale da rendere difficile la cosa e magari

trovare anche opposizioni legittime da parte delle persone

più scettiche. Come sempre nell'informatica più che

rivoluzioni bisogna fare evoluzioni. Questo consente di

minimizzare i rischi del cambiamento, salvaguardare gli

investimenti passati e di convincere a poco a poco gli

scettici. SOA non è differente da questo punto di vista e

perché abbia successo va fatta partire con progetti pilota.

Quindi per la buona riuscita dell'evoluzione verso SOA da

parte del management è necessario supportare e

sostenere un continuo processo di rinnovo del parco

applicativo mediante acquisizioni di applicazioni a servizi o

conversioni delle applicazioni esistenti.

68

 

I servizi

Un servizio è una funzionalità di business autoconsistente.

Autoconsistente significa che per usufruire della

funzionalità messa a disposizione dal servizio è sufficiente

chiamarlo senza dovere effettuare altre operazioni. Come

già evidenziato in [PIRACCINI] queste proprietà si

ottengono creando servizi stateless e di granularità

piuttosto grossa.

Mentre dovrebbe essere chiaro a tutti cosa significa

servizio stateless, il discorso sulla granularità fine/grossa è

molto più soggettivo perché il tema è a cavallo fra il piano

architetturale e quello funzionale.

Ad esempio una applicazione di CRM potrebbe esporre tre

servizi come mostrato in figura 6.

Figura 5 - CRM a servizi

69

In questo caso i servizi sono pochi e per dare la copertura

funzionale necessaria all'applicazione CRM dovranno

mettere a disposizione più di una funzionalità. Ad esempio

possiamo immaginare che il servizio di gestione anagrafica

cliente consentirà di effettuare inserimenti, modifiche,

cancellazioni e ricerche di clienti. Le applicazioni in SOA

diventano quindi un substrato che riunisce assieme un

insieme di servizi che hanno affinità funzionale.

 

I servizi e l'analisi

E' abbastanza evidente quindi che i servizi devono essere

disegnati assieme agli esperti funzionali e di dominio.

Anche per queste persone il passaggio ad una architettura

SOA ha degli impatti. Infatti spesso gli analisti funzionali

partono ad eseguire la loro analisi dall'interfaccia grafica

(spesso chiamata mappa) che l'utente si troverà di fronte.

In questa maniera il layer di business (e quindi in questo

caso i servizi) viene modellato in modo da rispondere

perfettamente alle necessità dell'applicazione di front-end,

incernierandosi con le mappe e le navigazioni sulle mappe

previste dagli analisti. Il grado di riusabilità di servizi

ottenuti in questo modo è piuttosto basso, anzi in generale

si può affermare che solo l'applicazione di front-end sarà

in grado di utilizzare i servizi (e per essa andranno

benissimo).

70

Il passo richiesto agli analisti funzionali è dunque quello di

svincolarsi da questo modo procedere e pensare a servizi

riusabili cercando di prevedere le necessità di

integrazione future. Resta sottinteso ovviamente che se

queste necessità non ci sono, non conviene adottare

un'architettura SOA e probabilmente risulta meno costoso

limitarsi ad una architettura distribuita o addirittura ad un

client/server.

L'analista deve partire non più dalle mappe, ma

cominciare a ragionare sull'interfaccia dei servizi, è

importante dunque che esita una interfaccia esplicita e

dichiarata in un documento.

Una società con cui sono in contatto e che vuole

sviluppare applicazioni a servizi ha creato due gruppi uno

per il layer dei servizi ed uno per il front-end e ha adottato

la regola che questi gruppi possono comunicare solo

mediante documenti. Questa situazione che per certi versi

può sembrare estrema e che sicuramente aumenta i costi

di sviluppo dell'applicazioni modella però una situazione

realistica: infatti in futuro sempre più spesso ci sarà la

necessità di integrare applicazioni di due società diverse

che vogliono fare business assieme. In questo caso

abbiamo due sistemi informativi differenti e anche due

gruppi di lavoro remoti per cui è inevitabile che si instauri

un processo di analisi e sviluppo basato sullo scambio di

documenti.

71

Una interfaccia chiara e documentata che rappresenti il

contratto del servizio è quindi il deliverable fondamentale

della fase di analisi di un servizio.

 

I servizi e il change management

Se stiamo disegnando architetture SOA è perché vogliamo

che i servizi che rendiamo disponibili siano utilizzati da più

utenti possibili, magari anche esterni al nostro sistema

informativo.

Questo pone dei vincoli (anche contrattuali) su come e

quando il comportamento o l'interfaccia del servizio può

essere cambiato, cioè pone dei vincoli sul change

management. Il motivo per cui questo accade è che se si

hanno molti utenti di un servizio e si deve rilasciare una

nuova versione dello stesso non è possibile obbligare tutti

gli utenti a fare gli adeguamenti necessari né è possibile

interrompere la fornitura di servizio a chi non si adegua.

Piuttosto che affrontare il problema di caso in caso è

meglio darsi delle regole generali che valgano per tutti i

servizi realizzando un processo di change management su

cui tutte le parti concordino. In generale il processo di

change management dovrà consentire:

La possibilità del consumer del servizio di scegliere a

quale versione del servizio agganciarsi.

La possibilità al provider del servizio di deprecare e

successivamente dismettere vecchie versioni di un

servizio.

72

Per raggiungere questi obiettivi è sufficiente che il sistema

supporti più versioni in linea del medesimo servizio come

mostrato in figura 6.

Figura 6 - Versionamento dei servizi

73

Ci sono doversi modi per avere due versioni del servizio in

linea, ma fondamentalmente si ricade sempre in due

categorie:

Pubblicazione del medesimo servizio con nomi diversi.

Unico servizio con un parametro di ingresso che indica la

versione del servizio che si vuole richiamare.

I servizi possono richiamare altri servizi ad esempio nel

caso si implementino sistemi di workflow. Al fine di avere

un buon sistema di change management è necessario

tracciare le dipendenze fra servizi in modo da essere in

grado di prevedere gli impatti dovuti al cambiamento di un

servizio.

 

Management e monitoring del servizio

I servizi nelle architetture SOA dovranno fornire un

servizio (scusate il bisticcio di parole) conforme a certi

standard di qualità (SLA Service Level Agreement) su cui

le parti hanno convenuto. Possono aversi casi in cui gli

SLA sono differenti per tipo di servizio, oppure per

chiamante oppure cambiano a seconda dell'orario del

giorno. In ogni caso deve essere possibile monitorare il

comportamento dei servizi ed eventualmente avere

strumenti per intervenire e quindi gestire il servizio.

L'attenzione si sposta dunque sul servizio e non è più

sull'applicazione che fornisce il servizio, ad esempio una

applicazione potrebbe avere servizi con SLA differenti.

Inoltre dovrebbe essere possibile controllare tutti i servizi

(anche di differenti applicazioni) da un'unica console.

74

Questo naturalmente è fattibile più agevolmente se i

servizi sono disegnati in partenza per essere monitorati e

gestiti.

Inoltre il servizio (e non l'applicazione nel suo complesso)

deve avere un log e deve essere "auditabile" (cioè fornire

un insieme di dati sufficienti alle strutture di audit ad

eseguire i propri controlli). Infatti potrei avere bisogno che

due servizi della medesima applicazione uno di tipo

inquiry ed uno di tipo dispositivo scrivano un log di audit

su due supporti separati.

Infine un servizio potrebbe essere a pagamento, in tal caso

deve essere "accountabile" cioè deve essere possibile

tenere traccia del chiamante e del numero delle chiamate

per potere calcolare i costi.

 

Il disaccoppiamento

Una pratica su cui insiste SOA è il disaccoppiamento.

Il disaccoppiamento fra il fornitore e il consumatore del

servizio è una caratteristica molto importante in una

architettura di integrazione. Infatti più è alto più

l'architettura è agile e gestibile, e di conseguenza a basso

costo. In teoria se non vi fosse nessun accoppiamento fra

consumatore e fornitore il costo di gestione del sistema

sarebbe dato dalla somma del costo di gestione delle due

applicazioni. Nella realtà i costi invece sono sempre

maggiori perché appunto si aggiunge il costo di

integrazione.

75

Di seguito si prendono in esame tre tipi di accoppiamento

che SOA tenta di alleviare. E' probabile che se ne possano

trovare altri tipi che qui non sono analizzati.

 

Accoppiamento applicativo

76

Questo tipo di accoppiamento si ha ogni volta che due

applicazioni condividono qualche artefatto. Ad esempio se

due applicazioni condividono un IDL dal quale generano

gli stub e gli skeleton necessari all'erogazione del servizio

esse sono accoppiate applicativamente e ogni volta che

l'IDL cambia bisogna effettuare il deploy sia del fornitore

che del consumatore del servizio.

Un altro esempio di accoppiamento applicativo si ha

quando fornitore e consumatore si scambiano qualche

oggetto durante la fase di comunicazione. E' evidente che

gli oggetti scambiati che saranno i parametri e il risultato

dell'elaborazione devono essere noti ad entrambe le

controparti e di conseguenza se gli oggetti cambiano è

necessario effettuare il deploy delle due applicazioni.

Questa tipo di accoppiamento è piuttosto diffuso oggi e

anzi si può dire che è incoraggiato dagli strumenti di

sviluppo odierni quali CORBA e J2EE che spingono ad

usare IDL e pattern quali value object come modello di

sviluppo dei servizi. La mia opinione è che gli strumenti

sopra citati consentano agevolmente di rendere remote

funzionalità presenti in componenti/oggetti software.

Queste componenti sono però tutt'altro che servizi nel

senso di SOA.

Comunque anche nel caso delle componenti il problema di

gestire gli aggiornamenti rimane. Mi è capitato in un paio

di esperienze di vedere il problema aggirato applicando il

pattern command [J2EEPATTERN]. Mediante questo

pattern si può fare sì che l'interfaccia della componente

remota sia unica e fissa e che un value object che

77

rappresenta la richiesta attuale (comando) sia scambiato

avanti e indietro fra le due parti. In questo modo è

possibile far svolgere più compiti allo stesso componente

remoto, basta definire nuovi comandi. Inoltre

introducendo nuovi comando o evolvendo quelli esistenti

non si modifica l'interfaccia remota del componente quindi

non è mai necessario ricompilare stub e skeleton; può

dunque sembrare che questa sia la soluzione del problema

dell'accoppiamento applicativo.

In realtà non è vero, infatti col pattern command da un

lato l'interfaccia remota del servizio è troppo generica per

rappresentare un contratto fra le due parti, dall'altro però

il contratto è implicitamente e subdolamente definito

dall'oggetto comando che quindi deve essere noto ad

entrambe le controparti. Questo approccio scricchiola non

appena i consumatori del servizio sono più d'uno e magari

sono esterni al sistema informativo del fornitore del

servizio. In questo scenario (che è lo scenario in cui nasce

SOA) c'è bisogno di una maggiore formalizzazione del

contratto e inoltre come abbiamo già detto di una oculata

gestione degli aggiornamenti.

Per limitare l'accoppiamento applicativo SOA propone che

le applicazioni mantengano invariata la propria

rappresentazione dei dati senza quindi avere oggetti in

comune. Per fare ciò una possibilità è, come mostrato in

figura 7, che le applicazioni serializzino i dati in un

messaggio in un formato che sia trasformabile facilmente

da un ente intermedio.

 

78

Figura 7 - Accoppiamento applicativo

79

Nell'esempio mostrato in figura l'applicazione mutui

effettua una richiesta che contiene l'oggetto cliente

all'applicazione CRM. La richiesta però viene serializzata

in un messaggio in un formato che sia facilmente

trasformabile. La trasformazione avrà il compito di

rendere la richiesta interpretabile dall'applicazione CRM.

In questo modo l'applicazione mutui e CRM non

condividono nulla di applicativo.

XML e XSLT sono naturalmente oggi i candidati ideali per

effettuare queste operazioni, ma l'idea del

disaccoppiamento applicativo rimane al di là della scelta di

queste tecnologie. Soluzioni più evolute possono

prevedere la presenza di un dizionario dati che

dinamicamente configuri la trasformazione da effettuare.

 

Accoppiamento tecnologico

L'accoppiamento tecnologico si ha quando due

applicazioni devono condividere qualche aspetto

tecnologico per funzionare correttamente. Per esempio se

due applicazioni devono essere sviluppate con J2EE o

devono avere il runtime CORBA dello stesso vendor allora

sono accoppiate tecnologicamente.

Nello sviluppo di un sistema informativo SOA non devono

esservi vincoli che generino accoppiamenti tecnologici.

Quindi in teoria SOA ammette la coesistenza di qualunque

tecnologia.

80

In generale è bene limitare all'interno di un sistema

informativo le tecnologie usate (per i vari aspetti ad

esempio: DBMS, S.O., protocolli di comunicazione)

assestandosi su due o tre tipi. Un numero maggiore

provoca costi di amministrazione e formazione troppo

elevati.

Ma anche l'omogeneità tecnologica totale può avere degli

svantaggi: per prima cosa ottenerla su un sistema già

avviato può essere molto costoso; inoltre la possibilità di

ospitare più di una tecnologia in un sistema informativo, in

caso di acquisto di nuove applicazioni consente di

esaminare più candidati e quindi potere scegliere sempre

il prodotto migliore. Infine avere più di una tecnologia

consente di mettere in competizione i fornitori di questa

tecnologia e quindi in generale di abbassare i prezzi delle

licenze (bisogna essere bravi per riuscirci, ma si può fare).

 

Accoppiamento temporale

81

Due applicazioni sono accoppiate temporalmente se è

necessario che siano entrambe online affinché una delle

due possa funzionare correttamente. Può sembrare

impossibile che se due applicazioni sono integrate una

delle due possa funzionare correttamente se l'altra non è

online. Invece è possibile realizzare quatta situazione

adottando protocolli di comunicazione asincrona e

monodirezionale. Se teniamo a mente i pattern di

integrazione già citati solo nel caso delle composite

application non riusciamo a disaccoppiare temporalmente

le applicazioni, negli altri casi è possibile.

Si noti che se il pattern di comunicazione è sincrono (cioè

di tipo richiesta risposta) non importa quale protocollo di

comunicazione usiamo, il risultato sarà sempre che le

applicazioni sono accoppiate temporalmente. Anche se,

come mostrato in figura 8, usiamo protocolli asincroni per

esempio una coda di messaggi per la richiesta e una coda

di messaggi (con correlazione) per la risposta, le

applicazioni rimangono sempre temporalmente

accoppiate.

Figura 8 - Accoppiamento temporale

 

Layer dell'architettura SOA

82

Come nelle architetture distribuite è possibile distinguere

facilmente alcuni layer (tipicamente dati, business,

presentation) la stessa cosa si può fare per le architetture

SOA.

Figura 9 - Layer architettura SOA

I layer che si possono individuare sono mostrati in figura 9

e sono i seguenti:

1.Layer delle applicazioni SOA

2.Layer tecnologico e di normalizzazione

3.Layer di composizione dei processi

4.User end point layer

83

I nomi dei layer SOA sono liberamente tratti da

[ENTERPRISESOA] e non sono standard (per la verità non

è ancora stato sviluppato un lessico ufficiale per indicare i

layer SOA).

 

Layer delle applicazioni SOA

In questo layer ci sono le applicazioni che espongono i

servizi con le caratteristiche di cui si è parlato

precedentemente.

Come già detto le applicazioni possono esporre servizi sia

perché sono state concepite a servizi sia perché sono state

wrappate con qualcosa che le mostra "come se" fossero

state concepite a servizi.

Come si può vedere dalla figura le applicazioni a servizi

non hanno legami esterni se non mediante servizi. Questo

dovrebbe semplificare le operazioni di sostituzione

dell'applicazione dovute a nuovo sviluppo o a un nuovo

acquisto. Infatti in questa architettura sostituire

un'applicazione significa trovare una applicazione che

possa esporre gli stessi servizi della precedente (e migrare

i dati).

Da un punto di vista transazionale tutte le unità di lavoro

devono chiudersi a questo livello; questo consente di

evitare o quantomeno limitare al massimo l'uso di

transazioni distribuite.

 

Layer tecnologico e di normalizzazione dati

84

Come si vede dalla figura le applicazioni espongono servizi

di forme diverse. Questo sta ad indicare sia le diversità

nella modellazione dati sia le diversità tecnologiche e di

protocollo di comunicazione. Si consente di avere queste

diversità perché come spigato nell'architettura SOA non si

vogliono accoppiamenti applicativi e tecnologici.

Il layer tecnologico e di normalizzazione dati si occupa di

esporre ai layer successivi una sola tecnologia e di

effettuare le dovuta normalizzazioni sui dati.

Il protocollo scelto per i layer successivi deve avere il più

alto grado di accettazione e di interoperabilità possibile; il

pensiero va dunque (ad oggi) ai Web Services, infatti

rispetto a CORBA ed altri sistemi di elaborazione

distribuita i Web Services sembrano avere l'appoggio dei

maggiori vendor e quindi come protocollo sembra il

migliore candidato su cui investire.

Questo layer era stato previsto nel mondo java dalla

specifica JBI (Java Business Integration) [JSR-208] già nel

marzo 2003. Al tempo SOA non era ancora di moda per cui

nella specifica non si fa uso esplicito di tutto il lessico

SOA. Purtroppo come spesso accade nel JCP (Java

Community Process) le cose procedono a rilento e ad oggi

la specifica è in public review, ma non è stata pubblicata. I

vendor di conseguenza non la implementano e stanno

prendendo strade proprietarie come gli ESB (Enterprise

Service BUS) di cui parleremo fra poco.

85

Questo layer di solito si implementa con strumenti di

comunicazione asincrona tipicamente code di messaggi

(anche quando il pattern di comunicazione è quello delle

composite application). Il motivo è come già detto che in

SOA predilige la comunicazione asincrona perché aumenta

il disaccoppiamento ed in generale consente di creare

architetture più scalabili.

 

Layer di composizione di processi

Una volta ottenuta l'omogeneità tecnologica e di

rappresentazione dei dati è possibile comporre i servizi in

processi di business.

Questa composizione si può realizzare con servizi ad hoc

oppure mediante un motore di workflow. Va notato

comunque che questo è un layer opzionale di SOA e va

implementato solo se strettamente necessario.

Come linguaggio standard per la definizione di workflow

sembra si stia imponendo è BPEL [BPEL]. Questo

linguaggio consente di definire processi di business

secondo molti dei pattern con cui un workflow può

presentarsi. Per una trattazione completa dei pattern si

veda [WORKFLOWPATTERN]. Il vantaggio di avere

definito un workflow mediante un linguaggio standard è

che in teoria il cambiamento del motore di workflow non

dovrebbe avere ripercussioni sul workflow già sviluppato.

86

A livello di prodotti non c'è ancora uniformità di

accettazione di uno standard per cui alcuni prodotti

accettano BPEL, altri accettano standard che hanno meno

popolarità di BPEL, altri ancora hanno un linguaggio

proprietario. A mio avviso non essendo ancora chiaro

quale standard per la definizione del workflow si imporrà,

oggi, dovendo scegliere un motore di workflow conviene

scegliere in base alle caratteristiche del prodotto e non in

base al linguaggio supportato. Quando emergerà uno

standard universalmente accettato se il prodotto è un

buon prodotto saranno apportati dei miglioramenti per

supportare lo standard e saranno messi a disposizione

tools di migrazione per i workflow già definiti, altrimenti

tanto varrà affrontare i costi di migrazione di prodotto.

Da un punto di vista transazionale, poiché come abbiamo

visto le unità di lavoro si chiudono sul layer delle

applicazioni a servizi, la composizione dei servizi non sarà

transazionale e quindi si dovranno prevedere servizi di

compensazione. BPEL per la verità consente sia questo

tipo di aggregazione sia aggregazioni transazionali.

 

87

User end-point layer

In questo layer si situano tutti gli utilizzatori dei servizi.

I particolare quindi le applicazioni di front-end e le

applicazioni esterne al sistema informativo che hanno

bisogno di accedere ai servizi.

Può valere la pena sottolineare che le applicazioni di front-

end non perdono la loro importanza nelle architetture

SOA. Infatti queste sono le applicazioni che vede l'utente

ed in fondo è proprio l'utente a determinare il successo o

meno di un progetto software. Quindi nulla vieta che le

applicazioni di front-end siano complesse magari a più

livelli e con dati appoggiati su database. Ciò che consiglia

l'architettura SOA è che la logica di business sia realizzata

mediante chiamate ai servizi. Tutto il resto della logica,

quindi logica di sessione, di navigazione, di sicurezza, di

caching, di logging ecc…, può e deve essere realizzata

nell'applicazione di front-end, in modo che questa sia la

più efficiente possibile.

 

Come già detto l'implementazione di una architettura SOA

deve essere un processo evolutivo. Quindi ad esempio sarà

possibile in alcune fasi dell'evoluzione che le applicazioni a

servizi abbiano anche un front-end tradizionale (cioè non a

servizi) per esempio per le funzioni di amministrazione,

configurazione o backoffice.

88

ESB

Il layer 2 dell'architettura SOA che abbiamo chiamato

tecnologico e di normalizzazione dati ha forti

caratteristiche infrastrutturali (che come abbiamo visto la

specifica JBI cercava di catturare). Stando così le cose è

naturale pensare di realizzare questo layer con un

framework sviluppato internamente o con un prodotto

acquisito sul mercato. Dunque piuttosto che tanti gateway

come in figura 8, possiamo pensare questo layer come

mostrato nella figura 10.

Figura 10 -ESB

Il nome che si tende a dare a questo layer software è ESB

(Enterprise Service BUS).

Il ruolo infrastrutturale dell'ESB comprende i seguenti

compiti base:

1.Supporto alla comunicazione asincrona basata su

messaggi. Questa caratteristica consente di

abbassare l'accoppiamento temporale ed è da

applicare ogni volta che sia possibile;

89

2.Supporto alla trasformazione dei dati. Questa

caratteristica consente di abbassare

l'accoppiamento applicativo;

3.Supporto a diversi protocolli di comunicazione e

compatibilità con vari connettori software. Questa

caratteristica consente di abbassare

l'accoppiamento tecnologico;

4.Routing intelligente dei dati. Questa caratteristica

consente di esporre tutti i servizi sul layer

tecnologico, sarà poi l'ESB a ruotare il messaggio

sulla corretto servizio nel layer delle applicazioni a

servizi.

Alcune caratteristiche avanzate che un ESB può ospitare

sono:

1.Gestione della sicurezza dei servizi

2.Monitoring e management dei servizi

3.Supporto alla composizione dei processi (in questo

caso l'ESB sconfinerebbe nel layer 3 di SOA)

90

Come abbiamo visto ci sono diverse pattern di

integrazione fra applicazioni ognuno dei quali richiede

caratteristiche e SLA differenti al canale di

comunicazione. Mi aspetto dunque che un unico tipo ESB

non possa rispondere a tutti i casi di integrazione presenti

in una azienda. E' possibile prevedere che esisteranno tre

tipi di ESB:

1.ESB batch (per il pattern data consistency);

2.ESB asincrono (per il pattern multistep process);

3.ESB sincrono (per il pattern composite application) ;

Questi tre ESB saranno diversi, ad esempio l'ESB batch

favorirà messaggi di grandi dimensioni, mentre il bus

sincrono avrà priorità maggiore su quello asincrono, ma

avranno anche caratteristiche che si potranno portare a

fattore comune come ad esempio la gestione della

sicurezza e la trasformazione dei dati.

91

Il mercato degli ESB pur essendo piccolo in termini

finanziari è molto dinamico per la presenza di svariati

player. Da un lato società che proponevano broker di

integrazione tradizionali (come webMethods

[WEBMETHODS] o IBM [IBM]) hanno fatto rebranding dei

loro prodotti convertendoli alle nuove tecnologie (java e

Web Services). Dall'altro spesso società di dimensioni più

limitate (come Sonic [SONIC] o Fiorano [FIORANO] ) che

proponevano sistemi di comunicazioni a messaggi hanno

migliorato il loro prodotto aggiungendo le features

necessarie ad un ESB. In totale ci sono diverse decine di

vendor nessuno dei quali possiede la leadership del

mercato. E' prevedibile che nel giro di un paio d'anni il

mercato si consolidi facendo emergere chiaramente

quattro o cinque vendor. E' importante notare che

nell'arena ci anche vendor che tipicamente vendono

software applicativo e non di integrazione (come SAP). Il

motivo di questo fatto è che il controllo del software di

integrazione è strategico in quanto consente di influenzare

molto le scelte evolutive del sistema informativo.

Il panorama degli ESB open source (almeno per quanto ne

so io) è piuttosto deludente. Infatti sono a conoscenza di

solo due progetti: Joram [JORAM] e Mule [MULE].

92

Il primo è un sistema di messaging piuttosto evoluto, ma

secondo me non può ancora dirsi un ESB. Il secondo è un

ESB forse ancora un po' carente di funzionalità, ad

esempio non ha un sistema di trasformazione dei

messaggi. Comunque mi aspetto che presto nasceranno

diversi ESB open source anche perché a ben vedere le

tecnologie di base di un ESB sono già disponibili (anche

open source) e consolidate; bisogna quindi assemblarle

coerentemente in un prodotto (anche se non è facile come

può sembrare).

93

Come abbiamo detto i vendor cercheranno di piazzare il

proprio ESB all'interno del sistema informativo aziendale è

quindi possibile immaginare che presto in un sistema

informativo ci sarà più di una marca di ESB come mostrato

in figura 11.

Figura 11: Arcipelaghi di ESB

94

Gartner [GARTNER] chiama questa situazione Arcipelagi

di ESB intendendo per arcipelago un gruppo di

applicazioni a servizi correlate e coordinate da un ESB.

Gli arcipelagi però non sono isolati e come si vede in

figura dovranno comunicare. In qualche modo dunque gli

ESB si dovranno parlare o in altre parole ESB di vendor e

tecnologie differenti dovranno essere interoperabili.

Qualcuno mi ha fatto notare che la figura degli arcipelagi

di ESB assomiglia a figure già viste sull'interoperabilità

degli ORB di CORBA. In quella situazione l'interoperabilità

era piuttosto bassa, nel caso degli ESB i Web Services

dovrebbero dare qualche garanzia in più. Ad oggi in realtà

gli ESB non sono molto interoperabili, questo è dovuto al

fatto che le specifiche dei Web Services sono in continua

evoluzione. L'evoluzione è così rapida e tumultuosa che gli

ESB talvolta non garantiscono neppure la compatibilità

con la versione precedente del medesimo prodotto.

Quando l'evoluzione degli standard dei Web Services si

stabilizzerà ci si potrà attendere qualche cosa di più sul

piano dell'interoperabilità degli ESB.

 

Conclusioni

Un'azienda che decida di evolvere il proprio sistema

informativo verso una architettura SOA deve fare diverse

scelte e fronteggiare diverse sfide.

La più importante è certamente quella di evolvere le

applicazioni esistenti verso una logica a servizi.

95

In secondo luogo dovrà dotarsi della infrastruttura

organizzativa e tecnologica per gestire i servizi.

Inoltre dovrà effettuare delle software selection per

scegliere un adeguato software di integrazione sapendo

già in partenza in questo momento questa categoria di

prodotti non è ancora matura e stabile.

A mio avviso le architettura SOA danno benefici nelle

condizioni ove vi sia una reale necessità di condividere

servizi. In tal caso conviene implementare una architettura

SOA magari partendo da qualche piccolo, ma significativo

use case.

In ogni caso non credo che SOA sia il "Silver bullet"

[MMM] (cioè la tecnologia in grado di risolvere

completamente) del problema dell'integrazione delle

applicazioni, sono certo però che l'approccio di SOA possa

portare notevoli semplificazioni. Per capire quanto

notevoli bisognerà attendere ancora un po'.

Introduzione a Bea Rfid Edge Server

96

Gaining the significant benefits that RFID offers requires

more than simply implementing RFID tags and readers.

You need infrastructure software that enables you to

develop, deploy, and manage RFID solutions that meet

your needs today — while providing a solid foundation to

support growth as you expand.

Our standards-based architecture and software support all

phases of RFID implementation, enabling greater

efficiency, significant cost savings, and new business

value. We help your RFID deployment succeed today, then

evolve to support new devices and processes as your

business needs change.

With innovative BEA software at the core of your RFID

infrastructure, your corporate assets (goods, products,

materials) become a new source of valuable operational

data. More than simply identifying and tracking these

assets, our products help you manage and use this data to

fuel business intelligence.

97

Integrate RFID and other devices into your business

processes and deliver real-time operational data to the

enterprise. BEA WebLogic RFID Edge Server

infrastructure software handles the complex interaction of

tags, readers, devices, machinery, and people at the edge

of the enterprise. Designed expressly for deployment

outside the data center environment, RFID Edge Server

provides the foundation for creating enterprise-scale RFID

applications with unmatched scalability and performance.

To maximize the benefits of RFID, you need enterprise-

class infrastructure software that makes it possible to

develop, deploy, and manage RFID solutions that meet

your needs today while providinga solid foundation for

growth.

BEA WebLogic RFID Edge Server provides all necessary

software infrastructure at the edge of the enterprise

where RFID tags and readers are deployed. The edge

server handles all computation that must be carried out

locally, controlling RFID readers and other devices,

filtering data, carrying out local business logic in support

of operational processes, and delivering data to the

enterprise.

BEA WebLogic RFID Edge Server also provides a

sophisticated administration console that allows for

dynamic configuration, monitoring, and management of all

devices and software infrastructure.

98

Bea WebLogic RFID Edge Server is the focal point for

operation at the edge, providing a single point of

administration and integration for all RFID devices in a

single remote facility.

BEA WebLogic RFID Edge Server provides a compete

solution for single-site projects. For larger enterprise-wide

deployment, BEA WebLogic RFID Edge Server may be

used in conjunction with BEA WebLogic RFID Enterprise

Server, providing a complete, standards-based, end-to-end

solution for the most complex RFID applications.

BEA WebLogic RFID Edge Server delivers a

comprehensive software infrastructure for developing,

deploying, and managing robust RFID solutions at the

edge of the nterprise. BEA WebLogic RFID Edge Server

provides broad device support, robust data filtering and

aggregation, extensive RFID infrastructure administration,

monitoring and management, and seamless integration

with existing platforms. BEA WebLogic RFID Edge Server

also guarantees message delivery, protecting RFID data,

and provides the unique capability to create customized,

local workflows that integrate RFID data into your

operational processes.

BEA WebLogic RFID Edge Server provides out-ofbox

support for over thirty makes and models of RFID readers,

printers, and other devices commonly employed in RFID

applications such as bar code readers, stack lights,

numeric displays, and programmable logic controllers

(PLCs).

BEA WebLogic RFID Edge Server supports all relevant

industry standards including:

99

• EPC and ISO tag protocols

• EPC and US DoD tag data standards

• EPCglobal Application Level Events (ALE)

• EPC Information Services (EPCIS).

BEA supported tag types include EPCglobal UHF Class 1

Gen 2 (ISO 18000-6C) as well as all earlier EPC tag types

and several ISO HF tags.

100

BEA WebLogic RFID Edge Server provides native

decoding and encoding of EPCglobal Tag Data Standards,

including GS1 codes and US Department of Defense

constructs. The edge server also fully implements the

EPCglobal Application Level Events (ALE) 1.0 standard,

along with several functional enhancements including an

easy-to-use extension for tag writing.

BEA WebLogic RFID Edge Server includes a sophisticated

administration console that lets operations staff monitor,

manage, and configure RFID infrastructure in real time.

The ability to monitor and manage a large number of

devices ensures that the data coming in from RF devices is

accurate and that the devices are operating optimally.

Devices

may be added or reconfigured without restarting the edge

server or disturbing the operation of application software.

RFID readers generate a continuous stream of lowlevel

raw data. The BEA WebLogic RFID Edge Server receives,

filters, and aggregates RFID tag data with a powerful

Application Level Events (ALE) processing engine.

Filtered, aggregated data may then be delivered directly

to enterprise applications, or integrated with local

workflows as part of operations at the edge.

101

The simple but powerful BEA WebLogic RFID Edge Server

ALE API provides a fast and simple way for developers to

define high-level events needed by specific applications

and key operational groups. The ALE API lets developers

focus on the “what”—what data they want, from which

readers, over what intervals of time—and the edge server

takes care of the “how” by finding the most efficient way

to interact with readers to deliver the data. The ALE API is

based on web services standards, which makes it fully

ready

for integration into a Services-Oriented Architecture

(SOA) environment, as well as providing direct access to

developers working in Java, .NET, or any other web

services environment.

BEA led the development of ALE and created the

industry’s first commercial implementation. ALE is now an

EPCglobal standard, protecting your RFID

investment. BEA WebLogic RFID Edge Server also

includes several enhancements beyond the standard,

including the ability to read non-EPC tags, to program

tags and print labels, and to exploit all features of Gen2

tags including user memory, TID, lock, and kill

functionality.

102

BEA WebLogic RFID Edge Server enables the creation of

customized, local workflows or “edge flows” which handle

the complex interactions between RFID devices, other

devices, and humans. Edge Flows allow these interactions

to take place without the intervention of enterprise-level

software. This insures the highest performance and

reliability in the face of intermittent connectivity to the

enterprise data center. Edge Flows provide the business

context for RFID data sent to enterprise applications.

103

Edge Flows available out-of-box in BEA WebLogic RFID

Edge Server can generate EPCglobal EPCIScompliant

data, or in any other format.

To deliver messages reliably between the edge and the

Enterprise and prevent loss of RFID data, BEA WebLogic

RFID Edge Server provides JMS Store and Forward (SAF)

capability.

If the WAN connection to the data center is not available

at the moment messages are sent, either because of

network problems or system failures, the data is saved on

the edge server and forwarded to the data center once the

connection is restored.

To simplify management of RFID deployments, BEA

WebLogic RFID Edge Server centralizes the

administration, monitoring and management of the entire

infrastructure. The administration console monitors the

performance of readers and other edge devices, supplies

real-time read confirmation, and provides tools to

configure Edge Flows, the ALE API, and devices. To speed

deployment and future expansion, the administration

console enables the import and export the edge server’s

configuration.

The console also provides a quick test feature for rapid

diagnosis of reader functioning, and an authoring tool for

creating ALE event cycle specifications.

104

A successful RFID deployment touches many points across

a company’s IT infrastructure and business operation,

often requiring a wide range of enterprise technologies. To

meet this challenge, BEA offers expertise throughout each

phase of the RFID program.

With the BEA WebLogic RFID Edge Server:

Developers can use popular enterprise application

development tools, leverage important RFID standards,

and rely on interoperability with existing enterprise

applications and middleware.

Operations staff benefit from greater control of the RFID

system with advanced RFID infrastructure management

and monitoring capabilities. The edge server’s superior

scalability ensures that they will be able to easily add and

extend the system as needed;

105

Executive management can rely on the ability of BEA to

meet current compliance mandates and facilitate internal

pilots while establishing a true infrastructure for

enterprise-scale RFID deployment—all at a low cost of

ownership. BEA WebLogic RFID Edge Server together

with SOA-driven, edge-to-enterprise RFID infrastructure

will rapidly enable new business processes leading to a

step change in supply chain visibility and efficiency;

Real production results BEA WebLogic RFID Edge

Server is the right choice for minimizing risk and

maximizing operational efficiencies—from pilot to

production. BEA makes RFID technology a competitive

advantage that optimizes supply chain performance,

lowers operational costs, and maximizes asset utilization.

In a pilot or a large-scale implementation, only the BEA

standards-based, SOA-driven RFID platform offers the first

complete edge-to-enterprise RFID solution that enables

organizations reap the full benefits of RFID.

106

C a p i t o l o 9

Presentazione e Descrizione Apparato Hardware insieme ad

Antenne CAEN

107

108

C a p i t o l o 1 2

Conclusioni

109

IN questa relazione abbiamo riportato in che modo

abbiamo operato e proseguito il nostro lavoro sull’RFID.

Lo scopo di questa prima parte di studio era quello di

riuscire a mettere in piedi un laboratorio ed effettuare

alcune prove per avere un primo contatto con l’RFID.

Qualunque persona legga questa relazione e voglia

ricreare le prove effettuate e mettere su un piccolo

laboratorio RFID può farlo seguendo le indicazioni che

sono state riportate precedentemente a questo paragrafo.

L’importante è avere a disposizione almeno le antenne con

un software di rilevazione. Tutto il resto lo si può

costruire, proprio come abbiamo fatto noi.

Sicuramente RFID sarà molto utile nelle aziende sia come

risparmio di costi, sia per avere una migliore visione della

produzione, del materiale spedito e molti altri elementi.

Elementi che cambiano nelle aziende in base alle esigenze

di queste ultime e soprattutto a come l’infrastruttura

aziendale è stata organizzata. Sicuramente RFID

permetterà di avere un accurato controllo delle risorse

all’interno di una azienda, non solo in termini di costi ma

anche in termini di ottimizzazione del flusso del materiale

prodotto.

110

Nel nostro esempio e anche nelle nostre conclusioni

abbiamo sempre parlato del controllo della produzione, in

generale di ordini che andavano ad essere preparati su

una linea di produzione. RFID però non ha solo questo

compito e non è applicabile solamente in questo ambito.

Se leggete i giornali, gli articoli, vedrete che RFID ha

moltissimi ambiti di utilizzo. Ci sono moltissime aziende

che stanno adottando soluzioni RFID e molte altre, come

Bea Systems, che puntano a vendere servizi evoluti e a

svilupparli in merito. Un altro ambito in cui RFID può

essere applicato è sul controllo del personale. RFID nei

prossimi anni sarà utilizzato in moltissimi ambiti, molti dei

quali tuttora oscuri.

Concludendo possiamo dire che in questo primo ambito

abbiamo avuto un primo approccio con l’RFID,

soffermandoci più sulla parte fisica. Verrebbe da

domandarsi perché sulla parte fisica e non sul software. In

questa prima parte abbiamo dovuto realizzare il

laboratorio, metterlo su e realizzare un numero di prove

che ci permettessero di avere un campione da studiare.

Nelle parti a seguire andremo a sviluppare molti altri

elementi per entrare sempre più nel mondo dell’RFID.

111

Possiamo quindi dire che le valutazioni che abbiamo

effettuato hanno portato a considera prima di tutto quali

materiali possono dare fastidio in fase di rilevazione e

quali invece risultano essere ottimali. Per esempio, in una

catena di montaggio non consiglierei mai di utilizzare

scatole di cartone rivestiti di plastica. Questo perché, per

esperienza, la plastica non permette di avere ottimi

risultati in fase di rilevazione. Inoltre non userei piani in

plastica con bordi metallici per far viaggiare la merce sui

nastri trasportatori. Anche in questo caso, come è

possibile riportare nei risultati ottenuti, questo darebbe

fastidio, in fase di rilevazione, allo scanner RFID.

Sicuramente lavorare in una più vasta area, con una linea

di montaggio vera avrebbe garantito risultati più precisi e

soprattutto più vicini alla realtà.

112

Concludo il discorso dicendo che il software di Connect

Terra ha garantito ottima stabilità. Il problema più grande

si è riscontrato nella fase di rilevazione soprattutto per il

fatto che molto spesso si andavano ad utilizzare scatole di

plastica o bordi metallici o quanto altro dava problemi e

interferenze agli scanner RFID. Capito comunque il

problema e cosa eliminare il problema non esisteva più e

in fase di rilevazione, il software di Connect Terra insieme

alle antenne ci dava tutte le informazioni in merito ai tag

che identificavano una scatola. Ricordiamo che ogni tag

identifica solo ed esclusivamente un prodotto. E per non

sbagliare, ci eravamo scritti su una scatola le

caratteristiche della scatola e il codice del tag che veniva

rilevato.

113

114

115

116

117

NOTIZIE VARIE SU RFID

Gli ambiti in cui è possibile applicare Rfid sono

moltissimi. Si spazia dalle carte di credito ai cellulari.

Riportiamo qui di seguito una serie di notizie degli ultimi

giorni in merito a Rfid e ad alcuni campi di applicazioni.

Alcune notizie non sono proprio incoraggianti sull’uso di

Rfid e ad esempio, sulle carte di credito.

Le trovate qui di seguito. Sono tutti appunti ripresi dal

www.punto-informatico.it

…RFID In ogni luogo,in ogni parte…

RFID sta per Radio Frequency IDentification. RFID è

stata definita da molti come la tecnologia del futuro, la

tecnologia capace di sostituire i codici a barre

permettendo di avere un controllo maggiore su tutti

quegli oggetti che avranno un Tag. Il TAG può essere

visto come la carta di identità di un oggetto. Tramite il

TAG possiamo identificare un oggetto, un prodotto e

sapere molte informazioni. Quali informazioni? Le

informazioni sono legate al TAG e siamo noi a decidere

quali informazioni legare all’informazioni che ci viene

fornita. In generale ogni volta che il TAG ci risponde ci

fornisce un ID che opportunamente identificato da sistemi

appositi ci permette di sapere numerose informazioni

dell’oggetto in questione.

118

Abbiamo parlato di TAG e abbiamo spiegato brevemente

a cosa servono. Ma quanti tipi di TAG esistono? Due tipi:

1. Tag passivo, ossia capace solo di fornire un ID;

2. Tag attivo, ossia fornito di una batteria (che purtroppo

non dura in eterno) a cui rilegare una o più informazioni.

Ad esempio, in alcuni stabilimenti che producono cibo

congelato i Tag attivi potrebbero fornire informazioni

sull’identificazione del prodotto ma anche sulla

temperatura di quest’ultimo.

In molti stabilimenti nel mondo si stanno eseguendo

progetti pilota su RFID per monitorare e identificare

meglio i prodotti che si realizzano. Hp, IBM, Bea Systems

sono solo alcune delle aziende che stanno puntando su

soluzioni RFID da implementare e offrire ai propri cliente.

Perchè è di soluzioni che si parla per migliorare il lavoro

e la propria organizzazione.

In Italia purtroppo siamo indietro su RFID. Soluzioni

minime e soprattutto già sviluppate e provenienti da altri

stati stranieri, specie gli Stati Uniti.

Carte di Credito RFID NON CONVINCONO

Esce proprio oggi la notizia che le carte di credico con

chip RFID non convincono, anzi sono molto molto

pericolose in quanto forniscono una serie di informazioni

sull’identità della persona che la usa.Sostenitore della

tesi sono alcuni ricercatori dell’Università del

Massachusetts, trovate tutte le informazioni al seguente

link: http://prisms.cs.umass.edu/~kevinfu/papers/RFID-

CC-manuscript.pdf e anche dal sito di punto informatico,

al seguente link:http://punto-informatico.it/p.aspx?

id=1715575&r=PI.

119

Insomma RFID di strada ne ha ancora molta da fare. La

notizia negativa è che ormai, specie in America, sono

molti gli istituti bancari che hanno immesso sul mercato

un numero crescente di carte wireless di nuova

generazione. Pare che ce ne siano più di 10 milioni. E

nonostante le numerose campagne pubblicitarie per

convicere i consumatori sulla sicurezza di queste carte e

sui sistemi di crittografia utilizzati, la ricerca in questione

dimostra che con poco si riesce a superare sistemi di

sicurezza, che addirittura, in alcuni casi, non risultavano

esserci.

Ci sono state delle risposte in merito a questo studio e ai

risultati esposti, ma di chi dobbiamo fidarci? Di chi dice

che RFID ancora non è sicuro oppure degli istituti

bancari che affermano che i loro sistemi RFID non

temono intrusioni?

Il discorso sicurezza non riguarda solamente carte

wireless ma anche i nuovi passaporti sui quali sono

presenti chip RFID.

RFID e i chip in questione saranno sempre più presenti

nella nostra vita. Al momento riguardano carte di credito

e passaporti, nel futuro saranno presenti, a mio dire, in

ogni singolo oggetto. RFID rappresenta il futuro, ma

chissà quanto dista da noi per quello che riguarda

sicurezza e privacy.

In Italia ancora non c’è stato tutto questo largo impiego

come negli Stati Uniti. Presto comunque ci imbatteremo

anche noi in queste problematiche. Il problema grande è

che da noi la sperimentazione è molto indietro rispetto

agli altri stati.

Rfid e Cellulari

120

La GSM Application (GSMA il cui sito è

http://www.gsmworld.com/index.shtml) che è

l’organizzazione che rappresenta i carrier mobili in questi

giorni ha confermato il proprio impegno per la

realizzazione di una Standard (NFC - Near Field

Communication) compatibile con smartphone, palmari e

cellulari. NFC sarà una soluzione wireless a corto raggio

che permetta ai dispositivi mobile di comunicare tra loro.

L’obiettivo in questo ambito è quella di integrare le

soluzioni RFID con le tecnologie NFC per permettere, ad

esempio, piccoli pagamenti o scambio di messaggi tra

automobili, antifurti, computer, pagamento di posteggi

per automobili e altro ancora.

Per quello che riguarda il pagamento dei posteggi per le

automobili tramite cellulare qualche piccolo passo ha

cercato di farlo Vodafone Italia  creando un borsellino che

era associato al proprio numero di cellulare. Peccato che

il numero di comuni italiani che ha aderito all’offerta è

stato davvero piccolo, rischiando che il servizio

diventasse un flop.

Un terminale mobile con tecnologia NFC potrebbe quindi

trasformarsi in un portafoglio elettronico oppure ad un

ticket per accedere a concerti, cinema e altro ancora.

Facciamo un esempio: vogliamo acquistare il biglietto per

andare ad un concerto. Acquistiamo quindi via internet il

biglietto e scarichiamo il ticket del concerto sul nostro

dispositivo. All’ingresso del concerto un reader leggerà

poi il nostro ticket facendoci accedere all’evento. Queste

e molte altre applicazioni potranno essere associate a

tutti questi dispositivi NFC. Certo è che in un futuro il

cellulare sarà sempre meno cellulare e sempre più

qualcosa che ora come ora possiamo immaginare

lontanamente, oppure, non riusciamo ad immaginare.

121

A livello aziendale la sinergia tra Rfid e NFC porterà

nuovi posti di lavoro e nuove figure professionali

altamente qualificate. In Italia gli unici carrier mobile che

si sono interessati sono Vodafone e 3. Ancora però non si

sa niente su quali novità ci porterà il progetto. Per il

momento dobbiamo solo aspettare la fine dell’anno,

periodo in cui sarà presentato al NFC Forum una

roadmap su come eseguire questo progetto e su come si

evolverà.

Rfid e UHM anche in Italia si parte….

Nei scorsi giorni la Fondazione Ugo Bordoni (risultato

della fusione Federcomin e FITA) hanno presentato il

libro bianco Rfid, ossia il risultato di uno studio effettuato

su Rfid valutando sia gli aspetti tecnici che applicativi.

Rfid in Italia non ha ancora preso piedi più di tanto. Colpa

soprattutto la scarsa conoscenza di questa nuova

tecnologia e il fatto che ancora non ci sono disposizione

precise in merito all’uso delle frequenze UHF a scopo

civile, incluse quelle che occorrono per l’uso in campo

civile.

Alla presentazione ha partecipato anche l’ing. Francesco

Troisi che è il direttore generale per la pianificazione e la

gestione delle spettro radioelettrico del Ministero delle

Comunicazioni.  E’ stato inoltre comunicato che l’Unione

Europea e lo stato Italiano hanno finalmente raggiunto un

accordo per fare in modo che l’Italia si adegui alle norme

europee sull’uso delle frequente RFID e UHF. L’Italia ha

ora sei mesi di tempo per recepirla e adeguare il proprio

spettro di radiofrequenza ammettendo la soglia dei 2 watt

di radioemissione UHF per l’RFID.

122

Al momento comunque lo stato italiano ha emesso un

emendamento per dare il tempo necessario (circa 2 anni)

alla parte militare italiana a lasciare libera la banda che

ora è in uso dal Ministero della Difesa.

A partire da oggi e per i prossimi 6 mesi sarà possibile

inoltrare al Ministero delle Comunicazioni una richiesta

per la sperimentazione con indicazione del luogo e

dell’applicazione che si intende fare della tecnologia in

questione. Il costo della richiesta di sperimentazione sarà

di poche centinaia di euro.

123

124

C a p i t o l o 7

CREAZIONE AMBIENTE DI LAVORO

125

BIBLIOGRAFIA

Barello, Elio. I pianeti. Londra: 1996.

Doe, Jane. Il Sole. Londra: 1996.

126

INDICE ANALITICO

AAristotele,3

3

4