Страница:
Первыми глобально перестраивать свои бизнес-процессы под радиометки начали в Procter amp; Gamble. Причем в компании оценили достоинства RFID задолго до массового признания технологии у производителей товаров категории FMCG [Fast moving consumer goods (англ.) - товары широкого потребления] - девять лет назад. Вскоре по стопам «королей шампуня» пошли Johnson amp; Johnson, Pepsi, Coca-Cola, Gillette и др. Но все же самым нашумевшим оказался переход на радиометки розничной сети Wal-Mart. Руководители корпорации два года назад чуть ли не в приказном порядке перевели всех своих поставщиков на работу с RFID. Обрушившиеся вследствие такой реформы потоки заказов производителям оборудования стали началом бума на соответствующем рынке, набирающим обороты по сей день. Только Wal-Mart требуется около миллиарда радиометок ежегодно. Впрочем, как уверяют представители сети, использование RFID в торговой и складской сфере позволяет сэкономить до $8,4 млрд. в год, благодаря сокращению ручного труда, снижению числа инцидентов с отсутствием того или иного товара на прилавках и росту эффективности цепочек поставки.
Полтора года назад была запущена первая платежная система PayPilot, которая с самого начала ориентировалась исключительно на RFID-платежи. Предварительно технологию два года обкатывали в тестовом режиме в крупных розничных компаниях. «Носители-кошельки», роль которых на усмотрение клиента могут выполнять брелоки или карты, работают как по принципу дебетовой, так и кредитной системы. Помимо пользовательских меток и расчетных устройств, аппаратный комплекс PayPilot включает ряд терминалов для мгновенного пополнения счета. Система работает на платформе .NET и поддерживает любые RFID-ридеры, установленные в торговых точках.
Однако нельзя не заметить, что в отечественных супермаркетах (да и во многих западных магазинах) товары лежат на прилавках без «продвинутых» бирок и помечены лишь старыми добрыми штрих-кодами. Проблема в том, что все потенциальные достоинства технологии часто блекнут перед одним банальным, но весьма существенным недостатком - дороговизной RFID-чипов.
В зависимости от функциональности метка может стоить от 10 центов до нескольких сотен долларов. Простенький пассивный среднечастотный идентификатор стоит около доллара. Правда, цена сильно зависит от объема заказа. При больших партиях расценки могут снижаться в десять раз. Но среднестатистический заказчик, сравнивающий эти цены прежде всего со стоимостью нанесения штрих-кода, не без оснований считает внедрение RFID в своей розничной сети расточительством.
Есть у радиометок и другие, правда, гораздо менее существенные недостатки. В частности, идентификаторы нельзя размещать под металлическими или электропроводящими поверхностями, да и в целом они очень чувствительны к помехам вследствие электромагнитного излучения. В отдельных сферах, таких как идентификация личности, контроль доступа или бесконтактные платежи, повод для скептицизма дают вопросы информационной безопасности радиометок, но об этом чуть позже.
Впрочем, несмотря на все сложности, производители RFID-оборудования не могут пожаловаться на отсутствие клиентов. Агентства, исследующие рынок, регулярно рапортуют о продолжающемся росте рынка, причем его обороты начали активно расти еще пару лет назад, когда голоса скептиков, как научных специалистов и экспертов, так и бизнесменов, звучали гораздо громче, чем сейчас. В 2004 году мировой объем продаж RFID-чипов составил $300 млн. А к 2009 году аналитики In-Stat предсказывают увеличение этого показателя до $2,8 млрд. Нужно, однако, сделать оговорку, что в своих прогнозах агентство опиралось на текущие цены, а радиометки дешевеют с каждым годом. Также в исследовании отмечалось, что технология будет наиболее востребована в управлении складскими процессами и розничном бизнесе, а движущей силой в американском сегменте останется Wal-Mart.
Оптимизация логистики и товарооборота - это, конечно, здорово, но жизнь рядового потребителя подобные процессы затрагивают незначительно. Он приходит в магазин, и для него особой роли не играет, налеплена на упаковку этикетка со штрих-кодом или же радиометка. Изменения становятся ощутимыми для потребителя в тот момент, когда супермаркет начинает использовать RFID на более глубоком уровне.
Так, розничным сетям уже предлагается оборудование для качественно иной организации шопинга, например, с использованием тележки для товаров со встроенными сканером и сенсорным экраном. Покупатель может просканировать тот или иной продукт, в результате чего на экране высвечивается подробная информация и рекомендации по приобретению дополнительных вещей к нему. Допустим, если это фотоаппарат, то компьютер посоветует заодно запастись футляром и принадлежностями для чистки объектива и т. п. При этом покупатель постоянно может, как в интернет-магазинах, отслеживать предварительную сумму, которую нужно будет отдать за отобранные товары (думается, многие магазины постараются деактивировать эту функцию). Это должно существенно сократить время обслуживания на кассе.
Однако это еще цветочки. События, происходящие на рынке, позволяют предположить, что вскоре RFID станет крайне актуальной технологией как раз для частных пользователей, так как идентификаторы все активнее интегрируются в проездные билеты для общественного транспорта, банковские карты и даже паспорта. И если удостоверений личности со встроенной радиометкой в России пока не ожидается, то с прелестями RFID в транспортной сфере москвичи смогут познакомиться в следующем году. Проект по вводу карт с радиометками для прохода в метро планируется запустить во второй половине 2007-го, но первую партию новых проездных поставщик - компания «Синтроникс» - обещает уже в этом месяце. Среди главных доводов в пользу бесконтактных карт сторонники проекта отмечают увеличение проходной способности в час пик (как и в случаях с кассами самообслуживания) и противодействие подделке билетов.
На Западе RFID-проездными уже никого не удивишь. Так, только в Лондоне системой универсальных проездных карт Oyster Cards (универсальных проездных билетов) пользуются 7,2 млн. англичан. А вскоре проездные билеты в своем нынешнем виде вообще могут исчезнуть, и самыми вероятными их преемниками выглядят мобильные телефоны со встроенными RFID-чипами. В частности, Nokia уже запустила в родной Финляндии соответствующий проект. Интегрированный в модель 3220 чип позволяет «зарядить» мобильник на сайте партнерской платежной системы (хотя для того, чтобы услуга стала массовой, все же необходимо появление аналогичных возможностей «на местах», например в кассах метро) на определенное количество поездок и затем спокойно проходить через турникеты без лишней суматохи и задержек. Главное - не оставить телефон дома. Соответствующие сканеры пока установлены только в общественном транспорте и только одного (третьего по величине) финского города Тампера. В работе принял участие оператор сотовой связи TeliaSonera, который предложил своим абонентам сервис по просмотру количества оставшихся поездок.
В октябре прошлого года компания Aero Solutions установила новый рекорд скоростного считывания информации с радиометки в ходе испытаний пассивного идентификатора PatchTag. Его главное отличие от других меток такого типа заключается в особой конструкции антенны, характеризующейся высоким коэффициентом усиления. Это позволило заметно увеличить дальность считывания - 8 м на воздухе и более 10 м - на металле, а также добиться приема сигнала даже при движении радиометки со скоростью около 80 км/час.
Как ожидают в Aero Solutions, PatchTag найдет широкое применение в новых проектах автоматизации, запуск которых с обычными метками весьма затруднителен. В частности, идентификатор должен прийтись ко двору при создании платных автомобильных дорог, на которых не нужно будет снижать скорость перед КПП. Метка сможет регистрировать машины, двигающиеся на большой скорости и значительном расстоянии от антенн. Аналогичным образом PatchTag будет использоваться для идентификации железнодорожных вагонов по всему пути следования (не только на станциях, но и на перегонах).
Может случиться так, что проект Nokia еще не выйдет за рамки тестирования, а в мире уже появятся гораздо более функциональные мобильные сервисы, основанные на RFID. В Корее тамошняя «большая тройка» операторов сотовой связи при участии Samsung запустила систему мобильных платежей, основанную на интегрированных в телефоны чипах. Помимо пользования трубкой в качестве транспортного абонемента владелец мобильника, снабженного таким девайсом, может делать покупки и получать услуги, просто приложив телефон к соответствующим датчикам. Причем мобильник в этот момент может быть выключен. В какой-нибудь европейской стране подобная услуга еще долго пребывала бы в экспериментальной стадии из-за настороженно-недоверчивого отношения со стороны розничного бизнеса, но, видимо, в силу менталитета у корейцев этот сервис, как и всякая другая технологическая новинка, стремительно набирает популярность. Соответствующими терминалами уже обзавелись многие гипермаркеты, фастфуды, кинотеатры и общественный транспорт.
Мировой рынок подобных платежей еще не успел толком сформироваться, но ясно, что конкуренция за право одарить абонентов телефонами-кошельками будет крайне жесткой. Помимо производителей соответствующего оборудования, операторов связи и стартапов, не имеющих в загашнике ничего, кроме текущих RFID-проектов, к возможности размещения платежных чипов в телефонах приглядываются в MasterCard, Visa и American Express, хотя пока вышеперечисленные компании развивают преимущественно направление пластиковых карт, наделенных радиометками. Количество эмитированных карт такого рода уже исчисляется десятками миллионов, и хотя корейского энтузиазма в отношении технологии среднемировой кардхолдер не проявляет, возможность оплатить покупку, просто приложив «пластик» к сканеру, приходится по вкусу все большему числу людей. Среди целевых коммерческих точек Visa и MasterCard - все те же супермаркеты, фастфуды, а также газетные киоски. Вдобавок MasterCard пытается насадить среди банков-партнеров свои платежные «брелоки» PayPass, причем делает это довольно активно.
Главным же фактором, препятствующим развитию индустрии платежей на базе RFID, является уязвимость технологии. Каждый случай несанкционированного считывания данных с радиометки, встроенной в пластиковую карту или ключ (хотя пока такое практикуется в основном в исследовательских целях), вызывает очередную волну публикаций в прессе и мало способствует ажиотажу населения по поводу новых платежных технологий. В частности, в MasterCard признаются, что люди, оформляющие заявление на получение пластиковой карты, регулярно предупреждают, что не хотят присутствия в ней RFID-чипа. А организация CASPIAN, специализирующаяся на защите потребительских прав, уже потребовала отзыва нескольких миллионов бесконтактных кредитных карт на базе RFID. Для тех, кто получил «пластик» с радиометкой, но позднее поддался общей паранойе, ряд фирм уже предлагает специальные чехлы и кошельки, блокирующие электромагнитные сигналы.
Понятно, что данные о транзакции, передаваемые с карты на RFID-сканер, кодируются, однако нередко персональная информация хранится в открытом виде и ее можно считать с помощью нехитрых самодельных устройств (см. статью «Пластиковая эволюция», «КТ» #46 [666]). Вместе с тем инструменты RFID-платежей постепенно обрастают дополнительными степенями защиты. Некоторые разработчики соответствующего оборудования уже предусматривают возможность считывания передаваемых меткой сигнала только установленным в магазине или банке сканером и игнорирование запросов от «левых» устройств. А ряд торговых точек практикуют ввод PIN-кода при покупках на крупную (обычно от $25) сумму.
И все же тревогу специалистов по информационной безопасности нельзя назвать беспочвенной. Многие угрозы, которые несет внедрение RFID в платежные системы, могут открыться лишь по прошествии некоторого времени. Так, весной этого года уже появился первый вирус, заражающий активные радиометки. Правда, написан он был опять же в научных целях исследователями из Свободного университета Амстердама. RFID-чип с вирусом при считывании сканером может нарушить работу серверного ПО базы данных, обрабатывающего данные с маркера, после чего вредоносный код в состоянии самостоятельно загрузиться на все другие радиометки, попадающие в поле действия сигнала.
Глушилки
В 2006 году впервые было объявлено о разработке прибора-прототипа для обеспечения секретности при использовании RFID. Девайс RFID Guardian умеет находить расположенные неподалеку сканеры и создавать радиопомехи, препятствуя считыванию данных.
RFID-маркеры все чаще используются для отслеживания перемещений пассажиров в аэропорту в промежутке между регистрацией и отлетом. Естественно, делается все это для блага клиентов авиакомпаний. Выдаваемые маркеры позволяют представителям службы безопасности оперативно узнавать о попытках подозрительных лиц проникнуть в запретные помещения. Впрочем, чтобы правозащитники не обомлели от такого нахальства, еще одним заявленным применением для систем RFID-маркеров является помощь при эвакуации людей из аэропорта, а также поиска пассажиров, опаздывающих на посадку.
Но это еще мелочи по сравнению с той бурей, которую подняли в прессе борцы за приватность по поводу ряда других проектов RFID. Во-первых, радиометки очень смущают правозащитников даже в качестве аналогов штрих-кода. В отличие от последнего, информацию с которого считывают один раз в жизни на кассе, RFID-чипы могут принимать запросы сканеров и в дальнейшем, рассказывая всякому желающему о вкусах и пристрастиях человека. К тому же нельзя забывать о пластиковых картах с метками, которые позволяют узнать имя покупателя и сопоставить его со списком приобретенных товаров. Очень скоро розничные сети накопят обширные базы данных о потребителях, и хотя использовать эту информацию они собираются, в общем-то, в благих, то бишь маркетинговых целях, чтобы в дальнейшем индивидуализировать обслуживание, многим присутствие личной информации в чьих-то списках может показаться неприятным. К тому же еще неизвестно, насколько тщательно будет охраняться доступ к таким данным.
Нагнетают напряженность и отдельные инициативы по RFID-паспортизации населения, предусматривающие как встраивание меток в личные документы, вплоть до водительских прав и школьных аттестатов, так и имплантацию идентификационных чипов под кожу. В частности, компания Digital Solutions сейчас предлагает всем желающим вшить микрокапсулу, содержащую необходимые сведения о владельце. Пока этот сервис пользуется успехом преимущественно у лиц, страдающих опасными хроническими заболеваниями, поскольку в случае приступа и попадания человека в больницу в бессознательном состоянии врачи смогут сразу приступить к оказанию помощи, считав историю болезни с радиометки и не тратя время на изучение симптомов. Однако понятно, что дело добровольное в перспективе может стать принудительным, и каждый такой проект сопровождается в медиапространстве всплеском мрачных предсказаний в киберпанковском и оруэлловском духе.
Неудивительно, что после множества сообщений об уязвимости радиометок и их высоком тоталитарном потенциале общество скептически отнеслось к выпуску в США и Германии паспортов, содержащих RFID-маркеры. Одна только гипотетическая возможность считать и скопировать данные удостоверения личности на расстоянии заставляет серьезно задуматься о целесообразности перехода на паспорта с радиометками вопреки всем их преимуществам.
Вместе с тем можно заметить, что принципиального законодательного сопротивления слежка с помощью радиометок не вызывает даже в странах с общепризнанно развитой демократией. Так, в 2005 году Европейская группа по этике в науке, изучив вопрос, пришла к выводу, что применение RFID-чипов в любых целях законно до тех пор, пока не наблюдается прямого противоречия законодательству. Руководство ЕС допустило использование имплантатов, дабы заключить поведение человека «в нормальные для общества рамки». Кроме того, вшитые под кожу чипы могут быть использованы для слежки в том случае, когда в демократическом обществе возникает оправданная потребность и менее радикальные способы контроля применить невозможно. Решать, когда можно следить за людьми, а когда нет, должна специальная комиссия в каждом отдельном случае. Решительно запрещается лишь манипулирование людьми с помощью RFID, а также разделение граждан на лиц первого и второго сорта на основе данных их чипов.
ТЕХНОЛОГИИ: Паззлы для самых маленьких: Роботы начали собирать себя сами
Автор: Константин Курбатов
Еще недавно обыватели рассуждали о Марсе исключительно в астрологическом контексте. Некоторые вспоминали про вездесущих «зеленых человечков». Ну а люди чуть более образованные даже задавали вопрос: «Есть ли жизнь на Марсе?»
Однако несмотря на прогресс, вопросы об устройстве жизни остаются и в наше время. И главный, который, поглядывая на налогоплательщиков, задают ученые, - в каком году мы наконец доставим эту самую жизнь на другую планету.
Одна из больных проблем современной космической программы - малая надежность робототехники в условиях чужих планет. Удаленные на миллионы километров, роботы просто физически не имеют возможности получать немедленную помощь с Земли. Даже до ближайшей к нам планеты - Марса - радиосигнал идет три с лишним минуты, в результате марсоходам приходится большинство тактических решений принимать самостоятельно. Но главная трудность состоит в том, что если какая-либо деталь механизма все же выйдет из строя, то взять запасную уже негде, а нести с собой все возможные комплектующие попросту невозможно. Но даже если бы детали и были, то отремонтировать робота все равно некому. Поэтому ученым приходится заранее просчитывать все возможные сценарии неисправностей и для каждой из них разрабатывать и аккуратно прописывать поведение устройства в его программе. Такая система позволяет предотвратить только предсказуемые неполадки. Причем марсоходы - это уникальные роботы, специально созданные для исследования Марса. Опыта эксплуатации таких машин кот наплакал, и часть имевших место неполадок предвидеть не удалось.
Аналогичные трудности испытывают и разработчики автономных роботов на Земле. Такие машины необходимы для случаев, когда работа опасна для жизни человека или нахождение людей в том месте невозможно в принципе (например, в нефтяной трубе или под завалами разрушенных домов).
Уже много лет ученые всего мира бьются над решением этих проблем. В России это делалось (и, наверное, потихоньку делается) на базе отраслевых НИИ, в США - в лабораториях ведущих университетов. И в одном из них, похоже, ученым удалось немного продвинуться вперед.
В трех с половиной часах езды от безумного Нью-Йорка, в городе Итака, что находится на южной оконечности озера Каюга, расположен знаменитый Корнельский университет. Он известен не только активным участием в марсианской программе (там были разработаны оптические системы для марсоходов Spirit и Opportunity), из-за его стен то и дело просачиваются новости о различных инновациях в области IT. Примечательно, что в лабораториях университета работают и россияне, среди которых 27-летний аспирант Виктор Зыков. Родившись в Иванове, знаменитом «городе невест», он закончил Ивановский государственный энергетический университет. Защитив в 2002 году диплом под руководством Александра Николаевича Голубева и Виктора Федоровича Глазунова на кафедре электропривода, Виктор получил степень магистра по электромеханике. После института молодой человек успел помыкаться по нескольким местам работы, прежде чем обнаружил, что несмотря на потребность в электрических машинах, аналогичной потребности в специалистах по ним не наблюдается.
Тоску молодого специалиста развеяла одна из научно-популярных передач канала «Дискавери», где Ход Липсон, кандидат наук израильского происхождения из частного массачусетского Университета Брэндайс, рассказывал о своей необычной CAD-программе, которая позволяла по нарисованному от руки наброску в виде проволочной модели восстанавливать законченную сложную трехмерную фигуру [С этим проектом можно ознакомиться по адресу ccsl.mae.cornell. edu/research/sketch, оттуда же можно скачать и демонстрационную программу, которая на моем компьютере, к сожалению, не заработала]. Сообщалось также и о разработанных американцем технологиях автоматической сборки роботов из унифицированных элементов, а напоследок Липсон поделился результатами в области эволюционных алгоритмов.
Виктор, вдохновившись идеями американского ученого, написал ему письмо, в котором, в свою очередь, изложил свои мысли о робототехнике, и спросил, каким образом он мог бы принять участие в его научной деятельности. Липсон откликнулся на письмо скромного ивановского электромеханика, посоветовав ему прислать свою заявку на место в аспирантуре Корнельского университета, где Ход к тому времени начал преподавать. Заявка Зыкова была одобрена, и в марте 2003 года Виктор получил приглашение на учебу в университете. Там он влился в коллектив лаборатории вычисляемого синтеза, где вместе с Ходом Липсоном и Джошем Бонгардом занялся исследованиями в области эволюционной робототехники. И одним из последних результатов работы явилось создание робота, обладающего, как поспешили отрапортовать многие новостные агентства, «внутренним самосознанием».
Как обычно бывает, в действительности ситуация с «самосознанием» осталась столь же туманной, что и раньше. А суть идеи корнельских ученных лежит в несколько иной плоскости [Страничка проекта - ccsl.mae.cornell.edu/research/selfmodels].
Главной целью американских энтузиастов робототехники является многоцелевой алгоритм управления, подходящий для произвольного робота. И тут на помощь приходит универсальная самообучающаяся система управления. Ее копии можно было бы свободно интегрировать в «опорно-двигательные» центры самых разных роботов.
В описываемом проекте стояла задача научить робота получать представление о структуре своего тела на основе физических экспериментов над самим собой. Именно этим вместе с Джошем Бонгардом (бывшим студентом Липсона) и занялся русский аспирант. В итоге совместных исследований был получен коэволюционный алгоритм «самопознания», результатом работы которого является воображаемая модель тела робота, построенная из ограниченного набора виртуальных базовых элементов (в проведенном эксперименте для этого использовались лишь цилиндры и кубы произвольных размеров). Итак, робот изначально не имеет ни малейшего представления о собственной конфигурации. В его распоряжении имеются лишь данные с двухкоординатных датчиков наклона относительно горизонтальной плоскости.
В ходе эксперимента робот пытается синтезировать такую модель своего тела, которая будет функционировать, максимально учитывая окружающую обстановку. У робота есть только один канал оценки качества выбранной модели: агрегат может скомандовать своим сервоприводам выполнить определенные действия и зафиксировать информацию, поступившую с датчиков. Так как поначалу у робота нет информации о своей структуре и выбор первого физического эксперимента может быть произволен, то исследователи исходили из того, что любое движение в незнакомой обстановке может быть опасным для «жизни» робота, следовательно, амплитуда и общее количество движений должны быть сведены к минимуму.
Получив информацию с датчиков после первого этапа эксперимента, робот использует программный симулятор для сокращения набора предварительных моделей своего тела. Мерилом оптимизации является точность предсказания сигналов с датчиков, поступающих после целенаправленных действий. По окончании стадии робот имеет на выходе ограниченный ряд моделей себя, которые насколько возможно близко описывают его механическую структуру.
Оставаясь в относительной безопасности, робот на выходе алгоритма получает свою виртуальную модель, что позволит ему в дальнейшем предсказывать результат своих усилий. Кроме того, обладание такой моделью позволяет предварительно оценивать полезность действий, выбирая самое выгодное из них - в соответствии с полученным от человека заданием. Можно говорить, что робот становится «сознательным» в смысле экономии ресурсов и избежания опасных шагов.
Пилотные платежи
Полтора года назад была запущена первая платежная система PayPilot, которая с самого начала ориентировалась исключительно на RFID-платежи. Предварительно технологию два года обкатывали в тестовом режиме в крупных розничных компаниях. «Носители-кошельки», роль которых на усмотрение клиента могут выполнять брелоки или карты, работают как по принципу дебетовой, так и кредитной системы. Помимо пользовательских меток и расчетных устройств, аппаратный комплекс PayPilot включает ряд терминалов для мгновенного пополнения счета. Система работает на платформе .NET и поддерживает любые RFID-ридеры, установленные в торговых точках.
Вопреки ложке дегтя
Однако нельзя не заметить, что в отечественных супермаркетах (да и во многих западных магазинах) товары лежат на прилавках без «продвинутых» бирок и помечены лишь старыми добрыми штрих-кодами. Проблема в том, что все потенциальные достоинства технологии часто блекнут перед одним банальным, но весьма существенным недостатком - дороговизной RFID-чипов.
В зависимости от функциональности метка может стоить от 10 центов до нескольких сотен долларов. Простенький пассивный среднечастотный идентификатор стоит около доллара. Правда, цена сильно зависит от объема заказа. При больших партиях расценки могут снижаться в десять раз. Но среднестатистический заказчик, сравнивающий эти цены прежде всего со стоимостью нанесения штрих-кода, не без оснований считает внедрение RFID в своей розничной сети расточительством.
Есть у радиометок и другие, правда, гораздо менее существенные недостатки. В частности, идентификаторы нельзя размещать под металлическими или электропроводящими поверхностями, да и в целом они очень чувствительны к помехам вследствие электромагнитного излучения. В отдельных сферах, таких как идентификация личности, контроль доступа или бесконтактные платежи, повод для скептицизма дают вопросы информационной безопасности радиометок, но об этом чуть позже.
Впрочем, несмотря на все сложности, производители RFID-оборудования не могут пожаловаться на отсутствие клиентов. Агентства, исследующие рынок, регулярно рапортуют о продолжающемся росте рынка, причем его обороты начали активно расти еще пару лет назад, когда голоса скептиков, как научных специалистов и экспертов, так и бизнесменов, звучали гораздо громче, чем сейчас. В 2004 году мировой объем продаж RFID-чипов составил $300 млн. А к 2009 году аналитики In-Stat предсказывают увеличение этого показателя до $2,8 млрд. Нужно, однако, сделать оговорку, что в своих прогнозах агентство опиралось на текущие цены, а радиометки дешевеют с каждым годом. Также в исследовании отмечалось, что технология будет наиболее востребована в управлении складскими процессами и розничном бизнесе, а движущей силой в американском сегменте останется Wal-Mart.
Метки широкого потребления
Оптимизация логистики и товарооборота - это, конечно, здорово, но жизнь рядового потребителя подобные процессы затрагивают незначительно. Он приходит в магазин, и для него особой роли не играет, налеплена на упаковку этикетка со штрих-кодом или же радиометка. Изменения становятся ощутимыми для потребителя в тот момент, когда супермаркет начинает использовать RFID на более глубоком уровне.
Так, розничным сетям уже предлагается оборудование для качественно иной организации шопинга, например, с использованием тележки для товаров со встроенными сканером и сенсорным экраном. Покупатель может просканировать тот или иной продукт, в результате чего на экране высвечивается подробная информация и рекомендации по приобретению дополнительных вещей к нему. Допустим, если это фотоаппарат, то компьютер посоветует заодно запастись футляром и принадлежностями для чистки объектива и т. п. При этом покупатель постоянно может, как в интернет-магазинах, отслеживать предварительную сумму, которую нужно будет отдать за отобранные товары (думается, многие магазины постараются деактивировать эту функцию). Это должно существенно сократить время обслуживания на кассе.
Однако это еще цветочки. События, происходящие на рынке, позволяют предположить, что вскоре RFID станет крайне актуальной технологией как раз для частных пользователей, так как идентификаторы все активнее интегрируются в проездные билеты для общественного транспорта, банковские карты и даже паспорта. И если удостоверений личности со встроенной радиометкой в России пока не ожидается, то с прелестями RFID в транспортной сфере москвичи смогут познакомиться в следующем году. Проект по вводу карт с радиометками для прохода в метро планируется запустить во второй половине 2007-го, но первую партию новых проездных поставщик - компания «Синтроникс» - обещает уже в этом месяце. Среди главных доводов в пользу бесконтактных карт сторонники проекта отмечают увеличение проходной способности в час пик (как и в случаях с кассами самообслуживания) и противодействие подделке билетов.
На Западе RFID-проездными уже никого не удивишь. Так, только в Лондоне системой универсальных проездных карт Oyster Cards (универсальных проездных билетов) пользуются 7,2 млн. англичан. А вскоре проездные билеты в своем нынешнем виде вообще могут исчезнуть, и самыми вероятными их преемниками выглядят мобильные телефоны со встроенными RFID-чипами. В частности, Nokia уже запустила в родной Финляндии соответствующий проект. Интегрированный в модель 3220 чип позволяет «зарядить» мобильник на сайте партнерской платежной системы (хотя для того, чтобы услуга стала массовой, все же необходимо появление аналогичных возможностей «на местах», например в кассах метро) на определенное количество поездок и затем спокойно проходить через турникеты без лишней суматохи и задержек. Главное - не оставить телефон дома. Соответствующие сканеры пока установлены только в общественном транспорте и только одного (третьего по величине) финского города Тампера. В работе принял участие оператор сотовой связи TeliaSonera, который предложил своим абонентам сервис по просмотру количества оставшихся поездок.
Скоростная метка
В октябре прошлого года компания Aero Solutions установила новый рекорд скоростного считывания информации с радиометки в ходе испытаний пассивного идентификатора PatchTag. Его главное отличие от других меток такого типа заключается в особой конструкции антенны, характеризующейся высоким коэффициентом усиления. Это позволило заметно увеличить дальность считывания - 8 м на воздухе и более 10 м - на металле, а также добиться приема сигнала даже при движении радиометки со скоростью около 80 км/час.
Как ожидают в Aero Solutions, PatchTag найдет широкое применение в новых проектах автоматизации, запуск которых с обычными метками весьма затруднителен. В частности, идентификатор должен прийтись ко двору при создании платных автомобильных дорог, на которых не нужно будет снижать скорость перед КПП. Метка сможет регистрировать машины, двигающиеся на большой скорости и значительном расстоянии от антенн. Аналогичным образом PatchTag будет использоваться для идентификации железнодорожных вагонов по всему пути следования (не только на станциях, но и на перегонах).
Новые кошельки - новые карманники
Может случиться так, что проект Nokia еще не выйдет за рамки тестирования, а в мире уже появятся гораздо более функциональные мобильные сервисы, основанные на RFID. В Корее тамошняя «большая тройка» операторов сотовой связи при участии Samsung запустила систему мобильных платежей, основанную на интегрированных в телефоны чипах. Помимо пользования трубкой в качестве транспортного абонемента владелец мобильника, снабженного таким девайсом, может делать покупки и получать услуги, просто приложив телефон к соответствующим датчикам. Причем мобильник в этот момент может быть выключен. В какой-нибудь европейской стране подобная услуга еще долго пребывала бы в экспериментальной стадии из-за настороженно-недоверчивого отношения со стороны розничного бизнеса, но, видимо, в силу менталитета у корейцев этот сервис, как и всякая другая технологическая новинка, стремительно набирает популярность. Соответствующими терминалами уже обзавелись многие гипермаркеты, фастфуды, кинотеатры и общественный транспорт.
Мировой рынок подобных платежей еще не успел толком сформироваться, но ясно, что конкуренция за право одарить абонентов телефонами-кошельками будет крайне жесткой. Помимо производителей соответствующего оборудования, операторов связи и стартапов, не имеющих в загашнике ничего, кроме текущих RFID-проектов, к возможности размещения платежных чипов в телефонах приглядываются в MasterCard, Visa и American Express, хотя пока вышеперечисленные компании развивают преимущественно направление пластиковых карт, наделенных радиометками. Количество эмитированных карт такого рода уже исчисляется десятками миллионов, и хотя корейского энтузиазма в отношении технологии среднемировой кардхолдер не проявляет, возможность оплатить покупку, просто приложив «пластик» к сканеру, приходится по вкусу все большему числу людей. Среди целевых коммерческих точек Visa и MasterCard - все те же супермаркеты, фастфуды, а также газетные киоски. Вдобавок MasterCard пытается насадить среди банков-партнеров свои платежные «брелоки» PayPass, причем делает это довольно активно.
Главным же фактором, препятствующим развитию индустрии платежей на базе RFID, является уязвимость технологии. Каждый случай несанкционированного считывания данных с радиометки, встроенной в пластиковую карту или ключ (хотя пока такое практикуется в основном в исследовательских целях), вызывает очередную волну публикаций в прессе и мало способствует ажиотажу населения по поводу новых платежных технологий. В частности, в MasterCard признаются, что люди, оформляющие заявление на получение пластиковой карты, регулярно предупреждают, что не хотят присутствия в ней RFID-чипа. А организация CASPIAN, специализирующаяся на защите потребительских прав, уже потребовала отзыва нескольких миллионов бесконтактных кредитных карт на базе RFID. Для тех, кто получил «пластик» с радиометкой, но позднее поддался общей паранойе, ряд фирм уже предлагает специальные чехлы и кошельки, блокирующие электромагнитные сигналы.
Понятно, что данные о транзакции, передаваемые с карты на RFID-сканер, кодируются, однако нередко персональная информация хранится в открытом виде и ее можно считать с помощью нехитрых самодельных устройств (см. статью «Пластиковая эволюция», «КТ» #46 [666]). Вместе с тем инструменты RFID-платежей постепенно обрастают дополнительными степенями защиты. Некоторые разработчики соответствующего оборудования уже предусматривают возможность считывания передаваемых меткой сигнала только установленным в магазине или банке сканером и игнорирование запросов от «левых» устройств. А ряд торговых точек практикуют ввод PIN-кода при покупках на крупную (обычно от $25) сумму.
И все же тревогу специалистов по информационной безопасности нельзя назвать беспочвенной. Многие угрозы, которые несет внедрение RFID в платежные системы, могут открыться лишь по прошествии некоторого времени. Так, весной этого года уже появился первый вирус, заражающий активные радиометки. Правда, написан он был опять же в научных целях исследователями из Свободного университета Амстердама. RFID-чип с вирусом при считывании сканером может нарушить работу серверного ПО базы данных, обрабатывающего данные с маркера, после чего вредоносный код в состоянии самостоятельно загрузиться на все другие радиометки, попадающие в поле действия сигнала.
Большой брат
Глушилки
В 2006 году впервые было объявлено о разработке прибора-прототипа для обеспечения секретности при использовании RFID. Девайс RFID Guardian умеет находить расположенные неподалеку сканеры и создавать радиопомехи, препятствуя считыванию данных.
RFID-маркеры все чаще используются для отслеживания перемещений пассажиров в аэропорту в промежутке между регистрацией и отлетом. Естественно, делается все это для блага клиентов авиакомпаний. Выдаваемые маркеры позволяют представителям службы безопасности оперативно узнавать о попытках подозрительных лиц проникнуть в запретные помещения. Впрочем, чтобы правозащитники не обомлели от такого нахальства, еще одним заявленным применением для систем RFID-маркеров является помощь при эвакуации людей из аэропорта, а также поиска пассажиров, опаздывающих на посадку.
Но это еще мелочи по сравнению с той бурей, которую подняли в прессе борцы за приватность по поводу ряда других проектов RFID. Во-первых, радиометки очень смущают правозащитников даже в качестве аналогов штрих-кода. В отличие от последнего, информацию с которого считывают один раз в жизни на кассе, RFID-чипы могут принимать запросы сканеров и в дальнейшем, рассказывая всякому желающему о вкусах и пристрастиях человека. К тому же нельзя забывать о пластиковых картах с метками, которые позволяют узнать имя покупателя и сопоставить его со списком приобретенных товаров. Очень скоро розничные сети накопят обширные базы данных о потребителях, и хотя использовать эту информацию они собираются, в общем-то, в благих, то бишь маркетинговых целях, чтобы в дальнейшем индивидуализировать обслуживание, многим присутствие личной информации в чьих-то списках может показаться неприятным. К тому же еще неизвестно, насколько тщательно будет охраняться доступ к таким данным.
Нагнетают напряженность и отдельные инициативы по RFID-паспортизации населения, предусматривающие как встраивание меток в личные документы, вплоть до водительских прав и школьных аттестатов, так и имплантацию идентификационных чипов под кожу. В частности, компания Digital Solutions сейчас предлагает всем желающим вшить микрокапсулу, содержащую необходимые сведения о владельце. Пока этот сервис пользуется успехом преимущественно у лиц, страдающих опасными хроническими заболеваниями, поскольку в случае приступа и попадания человека в больницу в бессознательном состоянии врачи смогут сразу приступить к оказанию помощи, считав историю болезни с радиометки и не тратя время на изучение симптомов. Однако понятно, что дело добровольное в перспективе может стать принудительным, и каждый такой проект сопровождается в медиапространстве всплеском мрачных предсказаний в киберпанковском и оруэлловском духе.
Неудивительно, что после множества сообщений об уязвимости радиометок и их высоком тоталитарном потенциале общество скептически отнеслось к выпуску в США и Германии паспортов, содержащих RFID-маркеры. Одна только гипотетическая возможность считать и скопировать данные удостоверения личности на расстоянии заставляет серьезно задуматься о целесообразности перехода на паспорта с радиометками вопреки всем их преимуществам.
Вместе с тем можно заметить, что принципиального законодательного сопротивления слежка с помощью радиометок не вызывает даже в странах с общепризнанно развитой демократией. Так, в 2005 году Европейская группа по этике в науке, изучив вопрос, пришла к выводу, что применение RFID-чипов в любых целях законно до тех пор, пока не наблюдается прямого противоречия законодательству. Руководство ЕС допустило использование имплантатов, дабы заключить поведение человека «в нормальные для общества рамки». Кроме того, вшитые под кожу чипы могут быть использованы для слежки в том случае, когда в демократическом обществе возникает оправданная потребность и менее радикальные способы контроля применить невозможно. Решать, когда можно следить за людьми, а когда нет, должна специальная комиссия в каждом отдельном случае. Решительно запрещается лишь манипулирование людьми с помощью RFID, а также разделение граждан на лиц первого и второго сорта на основе данных их чипов.
ТЕХНОЛОГИИ: Паззлы для самых маленьких: Роботы начали собирать себя сами
Автор: Константин Курбатов
Еще недавно обыватели рассуждали о Марсе исключительно в астрологическом контексте. Некоторые вспоминали про вездесущих «зеленых человечков». Ну а люди чуть более образованные даже задавали вопрос: «Есть ли жизнь на Марсе?»
Однако несмотря на прогресс, вопросы об устройстве жизни остаются и в наше время. И главный, который, поглядывая на налогоплательщиков, задают ученые, - в каком году мы наконец доставим эту самую жизнь на другую планету.
Одна из больных проблем современной космической программы - малая надежность робототехники в условиях чужих планет. Удаленные на миллионы километров, роботы просто физически не имеют возможности получать немедленную помощь с Земли. Даже до ближайшей к нам планеты - Марса - радиосигнал идет три с лишним минуты, в результате марсоходам приходится большинство тактических решений принимать самостоятельно. Но главная трудность состоит в том, что если какая-либо деталь механизма все же выйдет из строя, то взять запасную уже негде, а нести с собой все возможные комплектующие попросту невозможно. Но даже если бы детали и были, то отремонтировать робота все равно некому. Поэтому ученым приходится заранее просчитывать все возможные сценарии неисправностей и для каждой из них разрабатывать и аккуратно прописывать поведение устройства в его программе. Такая система позволяет предотвратить только предсказуемые неполадки. Причем марсоходы - это уникальные роботы, специально созданные для исследования Марса. Опыта эксплуатации таких машин кот наплакал, и часть имевших место неполадок предвидеть не удалось.
Аналогичные трудности испытывают и разработчики автономных роботов на Земле. Такие машины необходимы для случаев, когда работа опасна для жизни человека или нахождение людей в том месте невозможно в принципе (например, в нефтяной трубе или под завалами разрушенных домов).
Уже много лет ученые всего мира бьются над решением этих проблем. В России это делалось (и, наверное, потихоньку делается) на базе отраслевых НИИ, в США - в лабораториях ведущих университетов. И в одном из них, похоже, ученым удалось немного продвинуться вперед.
Кубики для всех
В трех с половиной часах езды от безумного Нью-Йорка, в городе Итака, что находится на южной оконечности озера Каюга, расположен знаменитый Корнельский университет. Он известен не только активным участием в марсианской программе (там были разработаны оптические системы для марсоходов Spirit и Opportunity), из-за его стен то и дело просачиваются новости о различных инновациях в области IT. Примечательно, что в лабораториях университета работают и россияне, среди которых 27-летний аспирант Виктор Зыков. Родившись в Иванове, знаменитом «городе невест», он закончил Ивановский государственный энергетический университет. Защитив в 2002 году диплом под руководством Александра Николаевича Голубева и Виктора Федоровича Глазунова на кафедре электропривода, Виктор получил степень магистра по электромеханике. После института молодой человек успел помыкаться по нескольким местам работы, прежде чем обнаружил, что несмотря на потребность в электрических машинах, аналогичной потребности в специалистах по ним не наблюдается.
Тоску молодого специалиста развеяла одна из научно-популярных передач канала «Дискавери», где Ход Липсон, кандидат наук израильского происхождения из частного массачусетского Университета Брэндайс, рассказывал о своей необычной CAD-программе, которая позволяла по нарисованному от руки наброску в виде проволочной модели восстанавливать законченную сложную трехмерную фигуру [С этим проектом можно ознакомиться по адресу ccsl.mae.cornell. edu/research/sketch, оттуда же можно скачать и демонстрационную программу, которая на моем компьютере, к сожалению, не заработала]. Сообщалось также и о разработанных американцем технологиях автоматической сборки роботов из унифицированных элементов, а напоследок Липсон поделился результатами в области эволюционных алгоритмов.
Виктор, вдохновившись идеями американского ученого, написал ему письмо, в котором, в свою очередь, изложил свои мысли о робототехнике, и спросил, каким образом он мог бы принять участие в его научной деятельности. Липсон откликнулся на письмо скромного ивановского электромеханика, посоветовав ему прислать свою заявку на место в аспирантуре Корнельского университета, где Ход к тому времени начал преподавать. Заявка Зыкова была одобрена, и в марте 2003 года Виктор получил приглашение на учебу в университете. Там он влился в коллектив лаборатории вычисляемого синтеза, где вместе с Ходом Липсоном и Джошем Бонгардом занялся исследованиями в области эволюционной робототехники. И одним из последних результатов работы явилось создание робота, обладающего, как поспешили отрапортовать многие новостные агентства, «внутренним самосознанием».
С сознанием дела
Как обычно бывает, в действительности ситуация с «самосознанием» осталась столь же туманной, что и раньше. А суть идеи корнельских ученных лежит в несколько иной плоскости [Страничка проекта - ccsl.mae.cornell.edu/research/selfmodels].
Главной целью американских энтузиастов робототехники является многоцелевой алгоритм управления, подходящий для произвольного робота. И тут на помощь приходит универсальная самообучающаяся система управления. Ее копии можно было бы свободно интегрировать в «опорно-двигательные» центры самых разных роботов.
В описываемом проекте стояла задача научить робота получать представление о структуре своего тела на основе физических экспериментов над самим собой. Именно этим вместе с Джошем Бонгардом (бывшим студентом Липсона) и занялся русский аспирант. В итоге совместных исследований был получен коэволюционный алгоритм «самопознания», результатом работы которого является воображаемая модель тела робота, построенная из ограниченного набора виртуальных базовых элементов (в проведенном эксперименте для этого использовались лишь цилиндры и кубы произвольных размеров). Итак, робот изначально не имеет ни малейшего представления о собственной конфигурации. В его распоряжении имеются лишь данные с двухкоординатных датчиков наклона относительно горизонтальной плоскости.
В ходе эксперимента робот пытается синтезировать такую модель своего тела, которая будет функционировать, максимально учитывая окружающую обстановку. У робота есть только один канал оценки качества выбранной модели: агрегат может скомандовать своим сервоприводам выполнить определенные действия и зафиксировать информацию, поступившую с датчиков. Так как поначалу у робота нет информации о своей структуре и выбор первого физического эксперимента может быть произволен, то исследователи исходили из того, что любое движение в незнакомой обстановке может быть опасным для «жизни» робота, следовательно, амплитуда и общее количество движений должны быть сведены к минимуму.
Получив информацию с датчиков после первого этапа эксперимента, робот использует программный симулятор для сокращения набора предварительных моделей своего тела. Мерилом оптимизации является точность предсказания сигналов с датчиков, поступающих после целенаправленных действий. По окончании стадии робот имеет на выходе ограниченный ряд моделей себя, которые насколько возможно близко описывают его механическую структуру.
Оставаясь в относительной безопасности, робот на выходе алгоритма получает свою виртуальную модель, что позволит ему в дальнейшем предсказывать результат своих усилий. Кроме того, обладание такой моделью позволяет предварительно оценивать полезность действий, выбирая самое выгодное из них - в соответствии с полученным от человека заданием. Можно говорить, что робот становится «сознательным» в смысле экономии ресурсов и избежания опасных шагов.