RFID Teknolojisi ile Akıllı Sempozyum Yönetim Uygulaması
Zeydin PALA1 ve Adnan DOĞAN2
1Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Özalp Meslek Yüksekokulu, Bilgisayar Programcılığı, Van [email protected]
2 Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Özalp Meslek Yüksekokulu, Bilgisayar Programcılığı, Van [email protected]
ÖZET
Bu çalıĢmada bir kurumun e-takip sistemi için RFID teknolojisi ile çözüm aranmaya çalıĢılmıĢtır. ÇalıĢmada materyal olarak; bu teknolojiyi meydana getiren RFID okuyucular, RFID etiketler, dizüstü bilgisayarlar, LCD ekranlar ve bilgisayar yazılımı kullanılmıĢtır.
Yazılım ile kurumun e-takip salonlarının merkezi bir veritabanı çerçevesinde otomatik olarak iĢletilmesi, kontrol edilmesi ve raporlanması amaçlanmıĢtır. Donanım olarak kullanılan RFID okuyucu ve etiketler ile de e-takip salonlarının giriĢ ve çıkıĢ kontrolü yapılmıĢtır. Böylece klasik olarak yapılan sempozyumlara alternatif olarak, çevrimiçi olarak iĢletilebilen, kontrol edilebilen ve otomatik katılımcı tanıyabilen e-takip uygulaması gerçekleĢtirilmiĢtir. Bu sistemle katılımcı yoklama iĢlemleri internet üzerinden ve hızlı bir Ģekilde yapılabilecektir.
Merkezi yönetim vasıtasıyla ziyaretçi yoklamaları çeĢitli istatistik iĢlemlere tabi tutmak ve değerlendirme yapmak mümkün olacaktır.
Anahtar Kelimeler: RFID, Otomasyon, e-takip, e-sempozyum, e-toplantı salonu
Smart Symposium Management Application with RFID Technology ABSTRACT
By this work, a solution has been provided for the e-check-in system of an foundation. As for materials used; the Radio Frequency Identification (RFID) readers that are the main components of this technology, RFID labels, laptops, LCD monitors and software have been utilized. The objectives of the software are the automatic operation, control and reporting of e-check-in auditoriums.
By the RFID readers and labels utilized on the hardware part, the check-in and check-outs of the e-check-in auditoriums were controlled. Thus, as an alternative to the traditional check-in systems, an online-operable-controllable-and-reportable e-check-in application was developed. Since all the processes will be held through internet, assessments will take a very short time. With the central management system, visitor’s check-ins could be exposed to various statistics and assessed accordingly
Key Words: RFI; Automation; e-Check-in; e-symposium; e- auditorium.
1. Giriş
RFID (Radio Frequency Identification-Radyo frekanslı tanıma) genel olarak; nesneleri yada canlıları radyo dalgaları ile tanımlamak için kullanılan teknolojilere verilen isimdir. Bu teknoloji, RFID okuyucu ve RFID etiketlerden meydana gelmekte ve okuyucu ile etiketler arasında veri alıĢveriĢi kablosuz olarak gerçekleĢmektedir. Bilgi alıĢveriĢi okuyucudan etiketlere gönderilen radyo dalgaları ile yapılmaktadır. Bu teknolojinin ne derece önemli olduğu Ģu Ģekilde desteklenmiĢtir:
Bu teknoloji uzun süreden beri mevcut olmasına rağmen, gerek pahalı olması ve gerekse üretici firmalar arasında bir standartlaĢmanın uzun süre olmaması, yaygınlaĢma sürecini olumsuz etkilemiĢtir [1]. RFID teknolojisinin özellikle otomasyonda kullanılması ile elle yapılan iĢler minimuma indirgenmiĢtir [2]. RFID teknolojisi evrenseldir, yararlıdır ve elveriĢlidir [3]. RFID teknolojisi, Ģirketlerin verimliliğini artırır ve gerek müĢteri, gerekse Ģirket için önemli faydalar sağlar [4].
Diğer ağlar ile karĢılaĢtırıldığında, RFID teknolojisi nispeten daha güvenlidir [5].
Yeni bilgi teknolojileri bilgi toplamak, saklamak ve göndermek için benzeri görülmemiĢ faydalar sağlarlar. Teknoloji; yaĢamımızı daha kolay ve daha güvenli olarak kullanılabileceği gibi kiĢisel ve gizlilik niteliği taĢıyan hakları da ihlal edebilir [6]. RFID teknolojisi, eriĢim kartları gibi otomatik tanımlama sistemlerinden biridir.
EriĢim kartları genellikle sundukları faydalardan dolayı bir kapıyı kontrol etmek içi kullanılırlar. Kullandıkları teknoloji dikkate alındığında RFID kartları daha fazla ön plana çıkmaktadırlar. Bu kartlar bireysel olarak çalıĢanlar tarafından kullanılabilmektedir [6].
RFID teknolojisinin üniversite ortamlarında sınavların yapılmasında kullanılması daha verimli ve güvenli neticeler verecektir. Böylece öğrencilerin gerçek zamanlı olarak salonlara giriĢ ve çıkıĢ zamanları kontrol edilebilecektir [7].
Böylesine önemli olan bir teknolojiyi kullanmak ve uygulanabilirliğini bir uygulama ile ortaya koymak, bu çalıĢmanın temel konusunu oluĢturmuĢtur.
Bu çalıĢmada sempozyum yönetim sistemi için RFID teknolojisi ile çözüm aranmaya çalıĢılmıĢ ve önemli bulgular ortaya çıkarılmıĢtır. ÇalıĢmada; bu teknolojiyi meydana getiren RFID okuyucular, RFID etiketler, LCD ekranlar ve bilgisayar yazılımı kullanılmıĢtır. Yazılım ile salonlara giriĢ-çıkıĢ yapacak katılımcıların e-takibi yapılarak merkezi bir veritabanı çerçevesinde otomatik olarak iĢletilmesi, kontrol edilmesi ve raporlanması amaçlanmıĢtır.
Donanım olarak kullanılan RFID okuyucu ve etiketler ile de sunum salonlarının giriĢ ve çıkıĢ kontrolü yapılmıĢtır. Böylece klasik sunum salonlarına alternatif olarak, çevrimiçi olarak iĢletilebilen, kontrol edilebilen ve otomatik katılımcı tanıyabilen e-takip uygulaması gerçekleĢtirilmiĢtir.
2. Sistemin Genel Yapısı ve Tasarımı
Bu çalıĢmada merkezi bir veritabanı kullanılarak, sempozyum etkinlik takiplerinin çevrimiçi yapılacağı sunum salonlarının giriĢ ve çıkıĢları kontrol edilmiĢtir. ÇalıĢmanın temelini oluĢturan uygulamayı genel olarak üç katmanda incelemek mümkündür. Bunlar; RFID veri toplama katmanı, PC katmanı ve veritabanı katmanı olarak sıralanabilir (ġekil 1).
Sempozyum sunum salonlarının yönetimi için bir yandan donanım kullanılırken, diğer yandan donanımı kontrol edecek yazılım da kullanıldı. Donanım olarak; RFID okuyucular, RFID etiketler, USB kabloları, LCD ekranlar ve dizüstü bilgisayarlar kullanıldı. Uygulamada otomatik ziyaretçi giriĢ ve çıkıĢını kontrol edecek olan salon kapılarına birer tane RFID okuyucu ve birer tane de LCD ekran yerleĢtirildi (ġekil 2).
Şekil 1. Uygulama katmanları
Şekil 2. Uygulama şeması.
Yazılım olarak ta; verilerin saklanacağı ve idare edileceği veritabanı yönetim sistemi kullanıldı. Verilere eriĢmek ve yoklamayı çevrimiçi olarak yapmak için de görsel programlama dilinden faydalanıldı.
Kullanılan RFID okuyucular; Phidget markalı, üzerinde birer adet USB portu bulunan, EM Marrin Protokolü (EM4102) ile çalıĢan kartlar idi. EM Marrin protokolü, 125 KHz ile düĢük frekansta çalıĢan sadece okunur bir protokoldür. Söz konusu RFID okuyucular kullanılarak pasif RFID etiketler yaklaĢık olarak 8 cm gibi bir mesafede okunabildi.
Okunan bilgi, etiketin içindeki 40 bitlik kimlik bilgisiydi. Okuyucunun, etikete yazma özelliği yoktu. Kullanılan RFID etiketler kredi kartı, anahtarlık ve küçük halka Ģeklindeydiler.
Böylece kolaylıkla ziyaretçiler tarafından taĢınabiliyorlardı
Uygulamada kullanılan bilgisayarlar internet alt yapısı üzerinde haberleĢtirildi. Katılımcı takibi yapılacak ziyaretçilerin katılım bilgilerini saklamak için Sempozyum2008 adında bir veritabanı oluĢturuldu. Veritabanı içinde ise katılımcı bilgilerinin tutulduğu Katılım_Bilgileri, katılımcıların salonlara giriĢ ve çıkıĢ bilgilerini saklayacak Salon_Bilgileri ve katılımcılara verilecek yemek takibini yapacak olan Katılımcı_Yemek tabloları oluĢturuldu.
Katılım_Bilgileri tablosu; katilimciNo, katilimciID, soyadi, adi, mail, kurum, bolum, calismaAlanlari gibi sütunlar içermektedir.
Bu tablo, katılımcıların salonlara giriĢ ve çıkıĢında kullanılacaktır.
Veritabanı yönetim sistemi ile hazırlanan bu tabloların yönetimi ise, yazılan uygulamalar ile yapılmaktadır. Yazılan programın RFID okuyucu ile haberleĢebilmesi için; öncelikle giriĢ- çıkıĢ kapısı üzerinde yer alacak olan RFID okuyucu, bir USB kablosu ile bilgisayarın USB bağlantı noktalarından birine bağlandı. Her bir salonun giriĢ ve çıkıĢı için birer tane RFID okuyucu monteli kapı kullanıldı. Kapıların üst kısmına ise salonlardaki mevcut katılımcı durumlarını göstermek için de birer tane LCD ekran kullanıldı.
Uygulama aĢamasında, kurum içindeki üç değiĢik salonun kapılarına birer bilgisayar, birer RFID okuyucu yerleĢtirildi. Her bir bilgisayar, kullandıkları RFID uygulaması vasıtasıyla internet alt yapısı üzerinden merkezi veritabanını bulunduran bilgisayara bağlandı. Mevcut ağ üzerinden bilgisayarlar arası veri iletiĢimi gerçekleĢtirildi.
2.1 Sistem nasıl çalışmaktadır?
Sistem; RFID etiketlerinin ziyaretçilere dağıtıldığı bilgi edinme masalarından itibaren çalıĢmaya baĢlamaktadır. RFID etiketlerinin dağıtımı esnasında katılımcı ile ilgili birçok bilgi alınarak sempozyum2008 veritabanındaki Katılım_Bilgileri tablosuna kaydedilmektedir. Eğer katılımcılar internet üzerinde kayıt iĢlemlerini tamamlamıĢlarsa o zaman sadece kendilerine verilecek RFID etiketli kimlik bilgisi kendisine ait kayda girilmek suretiyle kayıt iĢlemi güncellenebilecektir. Bu kimlik vasıtasıyla katılımcının takip ettiği oturumları, katıldığı etkinlikleri ve sunduğu bildirileri takip etmek mümkün olacaktır (ġekil 3).
Sunum salonunun kapısına gelen bir katılımcının öncellikle salonda olup olmadığı araĢtırılır.
Eğer salonda yoksa salon listesi güncellenir ve giriĢ bilgileri veritabanına kaydedilir.
Kaydedilen bu bilgiler arasında tarih, saat, salon adı, bildiri adı ve bildiriyi sunan kiĢi adı gibi bilgilerdir. Eğer katılımcı salonda varsa tekrar giriĢ yapılmaz ve çıkıĢ iĢlemi yapılır.
RFID kimlik taĢıyan bir katılımcı oturumların yapıldığı hangi salona girerse girsin kapılardaki RFID sistem vasıtasıyla otomatik olarak bilgileri ekranda yer alacak ve salonun mevcut listesi otomatik olarak güncellenecektir. Salonda çıktığı anda salon mevcut listesinden bir düĢme yapılacaktır. Söz konusu kiĢi sunum yapmak için ziyaretçilerin karĢısına çıktığı anda kendisine ve yapacağı sunuma ait bilgiler LCD ekranda görünecektir. Bu ekran vasıtasıyla
dinleyiciler söz konusu kiĢinin iletiĢim ve sunum bilgileri yanında onun ilgilendiği bilim alanları hakkında da bilgi sahibi olacak ve iletiĢim daha kolay olacaktır (ġekil 4).
Şekil 3. Katılımcı kayıt işlemi
Şekil 4. e-takip salonuna giriş-çıkış işlemi
Sempozyum ana giriĢine kurulacak bir LCD ekran vasıtasıyla tebliğlerin yapıldığı salonları ve o anda sunulan bildiri isimleri yanında salonlarda mevcut bulunan kiĢi sayılarını da görmek mümkün olacaktır. Ekrandaki bu bilgiler otomatik olarak gelecektir.
3.Tartışma, Sonuçlar, Öneriler ve Yapılabilecek Çalışmalar 3.1 Tartışma
Bu uygulamada; merkezi veritabanına kaydı yapılacak olan katılımcının kimlik bilgisi öncelikle veritabanında araĢtırılır, eğer kaydı yoksa kayıt iĢlemi yapılır. Eğer ilgili katılımcının daha önce kaydı yapılmıĢsa, ikinci kere kaydı yapılmaz. Böylece mükerrer kayıtların önüne geçilmiĢ olur.
RFID okuyucusunun etki alanına giren her katılımcının, kimlik bilgisi sürekli okunmaya baĢlanır. Eğer bu aĢamada; katılımcının kimlik bilgisi mevcut listesine kaydedilirse, aynı katılımcının birden fazla giriĢi yapılmıĢ olacaktır ki bu yanlıĢlığa sebebiyet verecektir. Bu durumun önüne geçmek için okuma iĢlemi; katılımcılar okuyucunun menzilinde çıktığı anda yapılmıĢtır.
Aynı anda iki katılımcı yan yana salona giriĢ yaparsa, yani okuyucunun menziline girerlerse, okuyucu hiç birini okumayacaktır. Bu tür bir olayın önüne geçmek için; salonlara teker teker girilmelidir.
3.2 Sonuçlar
Bu çalıĢmada; RFID okuyucu ve RFID etiketler kullanılarak, bir kurumun belli salonlarında merkezi bir veritabanı çerçevesinde, hem ekonomik, hem güvenli ve hem de hızlı olarak sempozyum yönetimi yapılabileceği ispatlanmıĢtır.
Bu model, bir kurumun belirli salonlarını aynı cihazlar ile donatarak otomatik olarak iĢletilmesini ve e-takip yapılmasını sağlayacaktır.
Bu sistemle her bir salondaki aktif ziyaretçi bildirimi yapılabilecektir.
Ziyaretçilerin konulara ilgi oranları istatistiksel olarak çıkarılabilecektir. Verilen hizmetlerin(yemek, kokteyl vs) RFID ile otomatik olarak takibi yapılabilecektir. Sempozyum boyunca gerçek katılımcı takibi yapılabilecektir. Bildiriyi sunan kiĢinin iletiĢim adresleri yanında çalıĢtığı bilimsel konuların otomatik olarak ekranda gösterilmesi dinleyicilerin daha çok dikkatini çekecektir.
Sempozyum için gelen katılımcıların kurum amirleri, kendilerini uzaktan takip etme Ģansını yakalayacaklardır. Eğer katılımcı sempozyuma gitmemiĢse bundan anında haberdar olabileceklerdir. Eğer katılımcı kayıt yaptırmasına ve sempozyum binasına gittiği halde salonlara girmemiĢse bundan da haberleri olacaktır.
3.3 Öneriler
USB arabirimine bağlanan RFID okuyucular yerine direkt Ethernet arabirimine sahip ve aktif ağ cihazlarına bağlanan okuyucular kullanılırsa RFID okuyucudan gelen bilgiyi değerlendirecek bilgisayar sayısı azaltılabilir.
3.4 Yapılabilecek Çalışmalar
RFID teknolojisi kullanılarak canlı ve cansızların takip edilebileceği diğer uygulamalar arasında personel devam takibi, Ģehirlerarası otobüs takibi, tarihi eserler hakkında detaylı bilgi verme ve katlı otopark örnekleri sayılabilir. Bunları aĢağıdaki gibi kısaca Ģöyle açıklayabiliriz:
1-RFID teknolojisi kullanılarak herhangi bir kurum personelinin günlük iĢe baĢlama ve bırakma iĢlemleri merkezi olarak takip edilebilir. Bunun için kurumun ana giriĢ ve Ģubelerinin kapısına birer RFID okuyucu konularak, RFID kimlik taĢıyan personel hareketleri takip edilebilir. Örneğin böyle bir sistemle bir üniversitenin tüm birimlerinde çalıĢan personel günlük takibi merkezi olarak yapılabilir. Bu vesileyle haksız olarak maaĢ alanların tespiti kolay bir biçimde yapılabilecektir.
2-RFID teknolojisi kullanılarak, Ģehirlerarası çalıĢan otobüslerin yolculuk esnasındaki konum tespiti yapılabilir. Belli güzergâhlara RFID okuyucular yerleĢtirilerek merkezi takip yapılabilir. Böylece hangi aracın hangi tarihte ve hangi saate geçtiği güzergâh tespit edilebilir.
KalkıĢ ve varıĢ zamanları merkezi olarak internet üzerinden gözlemlenebilir.
3-RFID teknolojisi kullanılarak; değerli tarihi eserlerin sergilendiği bir sergide ziyaretçilere dağıtılacak RFID okuyucu monteli PDA’lar vasıtasıyla menziline girilen tarihi eser hakkında daha detaylı bilgi verilebilir. Daha fazla resim gösterilebilir. Sesli bilgi dinletilebilir.
4-RFID teknolojisi katlı otopark iĢletmeciliğinde oldukça büyük kolaylıklar sağlayacaktır.
Böyle bir uygulama hem merkezi olarak araç park konumunu takip edebilecek hem de giriĢ- çıkıĢ iĢlemlerini takip edebilecektir. Bunun ötesinde merkezi borç ve tahsilât takibi de yapılabilecektir.
Kaynaklar
[1] Pala, Z., Ġnanç, N., 2007., Smart Parking Applications Using RFID Technology, The First International RFID Eurasia 2007 Conference ,September 5-6, 2007, Istanbul, Turkey
[2] Penttila, K., Keskilammi, M,. Sydanheimo, L., Kivikoski, M.,2006. Radio frequency technology for automated manufacturing and logistics control.
Internatıonal Journal Of Advanced Manufacturıng Technology, 31 (1-2): 116-124.
[3] Zhang, L., 2005. An Improved Approach to Security and Privacy of RFID application System. Wireless Communications, Networking and Mobile Computing. International Conference. (2): 1195- 1198.
[4] Higgins, N., L., Cairney, T., 2006., RFID opportunities and risks. Journal of Corporate Accounting & Finance, Vol, 17 (5):51-57.
[5] Xiao, Y., Yu, S., Wu, K., Ni, Q., Janecek., C.,Nordstad, J., 2006. Radio frequency identification: technologies, applications, and research issues. Wiley Journal of Wireless Communications and Mobile Computing.(accepted for publication).
[6] Balkovich, E., Bikson, T. K., Bitko, G., 2005., 9 to 5 : Do You Know If Your Boss Knows Where You Are? : Case Studies of Radio Frequency
Identification Usage in the Workplace. Santa Monica, CA, USA: Rand Corporation, The, 2005. p 3.
[7] Martin, S., Gili, R., Bravo , J., Hervás , R., Castro , M., Peire, J., 2007., Increasing throughput and personalizing the examination process in universities using RFID, The First International RFID Eurasia 2007 Conference, September 5-6, 2007,
Istanbul, Turkey
