Какво се крие зад бар-кода? История и развитие на бар кода

До няколко години малки, незабелeжими предаватели, поставени върху опаковките на стоките, които си купуваме, ще изпращат радио сигнали до производителите, събирайки ценна информация за потребителските ни навици

Годината е 2010. Един обикновен ден на производствената линия във фабрика за бира. Бутилка пиво се плъзга. Върху нея се залепва етикет с прикрепен, ненатрапващ се миниатюрен предавател, който започва да изпраща съобщения в киберпространството. Предавателят се насочва към уеб-сайта на компанията и докладва за местоположението на бутилката. Така производителите имат възможност да се проследят пътя на бутилката от склада, през магазина за продажба на едро, до хладилника на малкото магазинче на вашата улица. След като е употребена, бутилката се озовава в рециклиращата фабрика, където предавателя изпраща последните си “предсмъртни сигнали” и се озовава в контейнера със старо стъкло.

Производителите се надяват да компенсират част от милиардите долари, които губят всяка година от откраднати, фалшифицирани и стари стоки с въвеждането на новата технология, която ще проследява в реално време местоположението на стоките – от парфюми до части за автомобили. В центъра на тази идея е едно малко устройство, наречено “радио честотен идентификационен предавател” – силиконов чип, който предава сигнали когато попадне в енергийното поле на близък получател. Крайната цел е да се поставят радиопредаватели на всички произвеждани стоки и те да се следят от милиони приемници, поставени във фабриките, складовете, камионите и домовете. Дик Кантуел от Gillette твърди, че “устройствата за приемане на сигнали от предавателите са неделима част от конструкцията, независимо дали строите магазини или къщи. Ние виждаме в това един златен шанс и смятаме да се възползваме от пълните възможности на технологията, когато тя бъде завършена.”

Радио предавателите се използват вече повече от половин век, основно в отделни индустрии. Някои от първите приложения бяха за проследяване на добитък и товарни влакове. Днес магистралите в САЩ и Европа с пълни с приемници, които отчитат сигнали от преминаващите автомобили. Проблем за по-широкото навлизане на новата технология е все още прекалено високата цена. Когато ценовата бариера падне, производителите се надяват да използват тези устройства като следващо поколение бар-кодове, свързващи ги към on-line бази данни със специфична информация за продуктите. От търговската асоциация на производителите на проследяващите устройства разкриват: “Ако попитаме някоя компания дали желае да замени стандартния бар-код с такива устройства, отговора не може да е друг освен да. За тях това означава възможност да управляват света.”

За няколко цента

Предназначени да ускорят традиционния начин на плащане и таксуване на стоки, бар-кодовете изминаха дълъг път от появата си през 1974 година – тогава за първи път е представен бар-код на пакет дъвки в супермаркет в Охайо. Надхвърлайки многократно предварителните очаквания, днес повече от 5 милиард кода се сканират ежедневно в 140 страни по света. Голямата част от търговците признават, че усложненията в новото устройство на бар-кода и в начина на работа ще бъдат изключително в тяхна полза. В момента бар-кодовете идентифицират само класове продукти, не отделни стоки, докато една цифрова технология, вградена в новите предаватели, ще има капацитет да идентифицира всяка отделно произведена стока, която се създава или продава. Също така, бар-кодовете днес трябва да се сканират на точно определени места от специално устройство, докато за предавателите е необходимо единствено да са в обхвата на примника на сигнали. “Веднъж създадена, инфраструктурата ще доведе до много по-добра автоматизация и оптимизация на процесите в складове и магазини”, казва Алан Хабърман, съосновател на Uniform Code Council, организацията, администрираща бар-кода.

Но атрактивната като идея технология се изправя срещу доста сериозни проблеми, които трябва да бъдат решени – основният е с цената на радиопредавателите, която в момента излиза средно над един долар. Това би било приложимо за по-скъпи стоки, но когато целта е налагане на предавателите на мястото на бар-кода във всички продавани стоки, става ясно, че цената е прекалено висока. Тя се формира от елементите на новия бар-код – силиконов чип и антена, която представлява малка метална спирала, изпълняваща две функции. Първата е, че използва магнитно поле, излъчвано от приемника, за да захранва чипа, а втората функция е предаване на информацията към приемника. Повечето производители работят върху разработки от този тип – сред тях са Texas Instruments и Everett, като технологията се нарича индуктивно свързване.

Точно тези индуктивно свързани предаватели, струващи около долар, запалват огън под краката на Ноел Еберхард, вице-президент по напредналите технологии в Motorola. “Думите, които отекваха в съзнанието ми бяха: “Това е интересна технология, но е прекалено скъпа”, и аз се заех да създам възможно най-евтиния силиконов чип”, признава Ноел и добавя, “Първото нещо, от което се отървах беше антената.”

Към края на 1995 година Еберхард започва сътрудничество с Нийл Гершенфелд, директор на MIT Media Lab’s Physics and Media Group, по проект за рентабилен дизайн. Еберхард експериментира с друг метод, в който предавателя се захранва не с магнитно поле, а с електростатичен заряд, подобен на този от наелектризирането на дрехите когато се обличаме, но излъчван от приемника. Използвайки този механизъм, Еберхард установява, че антената може да се замени с електропроводимо въглеродно мастило, напечатано на хартия, което може да поема електростатичните заряди, излъчвани от приемника, и да създава енергия за чипа. Силиконовият чип, с големина по-малко от 3 квадратни милиметра, може да бъде разположен върху лист хартия, очертана със специалното мастило.

Без металната антена, цената на предавателя спада до 50 цента. Добвената гъвкавост на хартиения материал означава и по-добра възможност да се запази функционирането на предавателя, ако той бъде смачкан или срязан, тъй като мастилените линии осигуряват посоянно захранване за силиконовия чип, освен ако той не бъде изцяло отделен от хартията. Еберхард и Гершенфелд представят своето постижение през Февруари 1999 година и само няколко седмици по-късно Motorola пуска в продажба първия и досега единствен подобен предавател.

Две стъпки напред

И докато работата на Еберхард е близо до постигане на ниска себестойност на предавателя, възниква друг спорен въпрос – дали евтините предаватели ще имат достатъчно малки размери, за да са практични? Продукта на Моторола е с размер малко по-голям от един сантиметър. Очертаването на антената върху цялата кутия увеличава този размер до около 60 сантиметра – ясно е, че това е неприложимо за една консервна кутия например. По-скъпите предаватели могат да излъчват сигнали на разстояние до пет метра, но на цена отвъд възможностите на обикновения потребителски пазар. Самите производители на новата технология предричат, че в близко бъдеще тя ще се използва на ниво складове и няма да е достъпна за въвеждане в търговските центрове.

Въпреки скептицизма за постигане на приемлива цена на предавателите, много компании са се посветили на преследването на тази цел и постигане на евентуалните печалби, които ще генерира откритието. Стийв Ван Флийт, от International Paper, казва, че технологията ще е от голяма полза за клиентите на компанията, защото ще елиминира отдръпването, породено от изгубени, откраднати или развалени стоки. Тези загуби се равняват на три до пет процента от цялото производство на компанията. Миналата година International Paper използва предавателя на Motorola върху 8.6 милиона тона щайги, кутии и други пакети. “Представете си, че имам 5000 щайги на камион, пътуващ за Синсинати, но шофьора отива в Сан Луис и продава 1000 на черния пазар. Без предавателите ние имаме ограничени възможности да открием това. Но ако ги поставим в камиона, аз ще мога да следя товара му от разстояние, използвайки географска информационна система на лаптопа си” обяснява господин Флийт.

В допълнение, подобна идентифицираща технология може да помогне на компаниите да създадат по реалистична картина на това как техните продукти се движат по дистрибуторската верига и по света. В Gillette, например, информацията за продажбите се трансферира през складове, дистрибуционни центрове и магазини по телефон, факс или e-mail. И когато информацията не съвпадне с търсенето в реалността, често се оказва, че производителите произвеждат прекалено малко, после прекалено много, опитвайки се да се отговарат на изискванията на пазара. Икономистите наричат това “ефект на камшика”(bullwhip effect).

Намаляването на себестойността на радиопредавателя не е единственото основно технологично предизвикателство в индустрията. Осъществяването на връзка между устройствата и голбалната компютърна мрежа е следващия проблем, които трябва да се реши. Постигането на тази цел е основен приоритет на консорциум от академични и индустриални партньори наречен Auto ID Center. Кевин Аштън, директор на този център, счита, че в близките пет години е напълно възможно да се постигне ниска цена на устройствата и неговата компания се съсредоточава не върху самите устройства, а върху създаването на мрежова архитектура, която да извлече максимална полза от новата технология.

Системата ще трябва да оценява невиждани пропорции, да работи с трилиони стоки годишно и това ще я превърне в една от най-големите, създавани някога. Auto ID Center е основан през 1999 година, с единадесет корпоративни члена, някои от които са Gillette, Procter&Gamble, International Paper, Sun Microsystems. Консорциумът опростява задачата като решава да се придържа към една съществуваща система – интернет. “В началото очаквахме, че новите устройства ще се нуждаят от прекалено много памет” спомня си Кевин Аштън, но компанията успява да създаде система, която прави устройствата много опростени и трансферира всичката информация за продуктите в интернет. Единствената информация, която е постоянно ситуирана в устройствата е изобретение на Auto ID Center, наречено “Електронен Продуктов Код” – съответствие на бар-кода, което задава номер за търсене на всеки обект(погледнете приложението към материала).

Заплаха за личните свободи

Според Дик Кантуел от Gillette, компаниите виждат в използването на новите устройства възможност да излагат промоционални материали на дисплеи, прикрепени към рафтовете в магазините или дори директно на джобните компютри на клиентите. Един ден, с едно обикновено сканиране на даден продукт пред мрежово устройство за четене, свързано с компютърен монитор, клиентите ще могат да получават инструкции за ползване на продукта, спецификации и друга продуктова информация, която да им помогне да решат, например, коя четка за зъби е по-гъвкава, или коя супа има по-малко сол.

Ако поговорите малко с господин Кантуел, той ще ви разкрие следващата цел на Gillette: да използва устройства за приемане на сигналите, за да проследява използването на продуктите на компанията в домовете на клиентите. Gillette вижда технологията въвлечена в директен маркетинг, който ще разчита на персонифицирана информация, получена от приемниците, инсталирани на местата където всъщност се използват продуктите – да кажем в хладилника ви. И докато този сценарий може да се окаже отдалечен с десетилетия от реалността, идващата ера на компютърно господство най-вероятно ще свърже всеки домакински уред с интернет. “Умни” хладилници може да наблюдават набелязани продукти, да изучават предпочитанията ви за храна, разписанието ви за покупки и след това да извършват цялото пазаруване вместо вас. И ако позволите, компании като Gillette ще следят личното използване на продуктите при всеки клиент. Така, ако например изхвърлите един флакон с пяна за бръснене на боклука, веднага ще започне процес на създаване и доставка към търговската мрежа на един нов флакон.

Това е визия, от която апетитите на маркетолозите нарастват неимоверно много. Но дали вие сте готови да приемете една система, която ви заобикаля и следи ежедневните ви действия? Организации като Центъра за демокрация и технологии от Вашингтон, се фокусират върху правата на личността, разтревожени от новите предизвикателства, заплашващи личното спокойствие и суверенитет. “Представете си, че слагате замразена пица в микровълновата фурна и получавате инструкции за приготвяне от Pizza Hut”, казва Алан Дейвидсън от организацията, “Дали Pizza Hut ще проследи сървъра на микровълновата фурна? Ще открият ли откъде сте си купили пицата? Ще проследят ли транзакцията? В един момент те може да имат подробна информация, описваща личните ви действия”.

Едно от основните предизвикателства пред създателите на устройствата, според Дейвидсън, е намирането на начини, които да позволят на потребителите да участват или да не участват в системата, докато тя става все по проникваща. “Не е ясно как ще се случи това”, смята той, “Но е важно да се случи, ако компаниите искат да избегнат общественото недоволство срещу тези системи”.

В някои аспекти технологията има определени ограничения, които минимизират опасенията за нарушаване на личните свободи. Обхвата на предавателя рядко надвишава пет метра, а също така сигналите не могат да се четат през стени и други плътни бариери. Също така, електронните продуктови кодове идентифицират обекти, не хора. Единствения начин за компания производител да свърже двете е през автоматична дебитна система или кредитна карта, за което потребителя ще трябва да е дал съгласието си. Auto ID Center заявяват, че сигурността и личните права на клиентите се зачитат в компанията и тя ще направи всичко необходимо всички притеснения в тази насока да отпаднат далеч преди масовото навлизане на технологията в бита на хората.

Преди да въведат новата система, Auto ID Center ще трябва да постигнат консенсус с Uniform Code Council и тяхното европейско подразделение, а това се очаква да отнеме от две до пет години. И докато в момента се създава online инфрастуктурата, която може да доведе до експлозия в развитието на радио идентификационната технология, по всичко личи, че промяната ще стартира бавно. Първо в складовете, извън полезрението на средния потребител. След това ще се въведе при някои по скъпи и непопулярни стоки, които си заслужават инвестициите, докато един ден продавача в близкия магазин не ви покаже най-новия хладилник на пазара, свързан с интернет, с възможност да анализира собственото си съдържание и да има on-line достъп до вашия портфейл.

Приложение: “Кой е моят номер?”

Изследователите от Auto ID Center са разработили номерираща схема наречена “Електронен продуктов код”, която идентифицира продуктите индивидуално – не само по тип както днешните универсални бар-кодове. Този “електронен продуктов код”(EPC) се съхранява в паметта на чипа на предавателя. Кода използва 96 бита информация: осем битово заглавие, две части по 24 бита за идентификация на производителя и типа на продукта, и 40 битов сериен номер. 96 бита могат да кодират достатъчно информация, за да се различават трилиони уникални обекти сред трилиони други. Когато приемниците в складовете или магазините получат радио сигнал от предавателя, съдържащ продуктовия код, те използват схемата за номериране и насочват мрежовите компютри към база от данни наречена Object Naming Service(ONS), която прочита частта от кода, идентифицираща производителя и насочва компютрите към адреса на сървъра на производителя.

За да може предавателите да комуникират с различни сървъри без значение от типа на компютъра и софтуера, специалистите от Auto ID Center разработват формат наречен “Product Markup Language”(PML). В бъдеще, файлове, написани в този формат, ще съдържат информация за неща като товарене, дати на пристигане на пратки, рекламиране, рециклиране. Също така, може да се съдържат и инструкции за машините, които променят даден продукт по определен начин. Например, специфичен файл с информация за замразена храна ще съдържа и инструкции за приготвяне на храната, които да бъдат предадени на микровълновите фурни. Един друг файл може да описва физическите промени, които настъпват с продукта когато преминава през различни етапи от живота си. И така докато EPC първоначално идентифицира един физически обект, а PML описва самия обект, ONS свързва EPC и PML и прехвърля информация за продуктите между производителя и магазините.