Stream processing dei dati delle filiere produttive espressi mediante lo standard EPCIS = Stream processing of supply chain data expressed via the EPCIS standard

Lo scopo di questo progetto di tesi è la descrizione del lavoro svolto presso LINKS Foundation per lo sviluppo e la modifica di alcune funzionalità atte ad arricchire la piattaforma XTap. La funzione principale di XTap e’ quella di fornire visibilità, trasparenza, tracciabilità e condivisione degli eventi che compongono le complesse filiere di produzione, note anche come supply chain, agli svariati attori che ne prendono parte. Grazie allo standard GS1 EPCIS è stato possibile modellare gli eventi delle supply chain su quattro dimensioni fondamentali: il what , il why , il when e il where. XTap si compone di due parti principali, un'interfaccia di cattura dei dati EPCIS realizzata mediante Kafka e Faust, il primo è un sistema di gestione e elaborazione di stream di eventi distribuito caratterizzato da alta efficienza e scalabilità, la seconda è una libreria Python usata per l'implementazione delle funzionalità di kafka all'interno del progetto; un'interfaccia per la consultazione dei dati realizzata mediante API REST. A causa dell'ingente quantità di dati che caratterizzano le grandi filiere per motivi di efficienza non è possibile effettuare query puntuali per la consultazione e la raccolta delle informazioni pertanto si è andato a operare sulla logica di business dei seguenti algoritmi utilizzati sia nell'interfaccia di cattura che da quella di consultazione per aumentarne efficienza e scalabilità. Algortimo product_history, il quale mediante una ricerca ricorsiva incrementale è in grado di fornire all'utente una panoramica della "storia" sotto forma di grafo di uno o più oggetti che prendono parte alle supply chain. Per "storia" di uno o più oggetti si intende il susseguirsi di eventi all'interno della filiera produttiva il cui valore definito nella dimensione what dell'evento è direttamente o indirettamente collegato all'oggetto o agli oggetti inizialmente richiesti come parametri dell'API web di XTap. Per mezzo di questa API, si è in grado di facilitare l'utente finale a monitorare e tracciare con precisione il complesso flusso di eventi delle filiere di produzione. Algoritmo marble utilizzato per fornire all'utente una visione generica temporale di tutto ciò che avviene nella supply chain a livello di luogo e step. Anche questo algoritmo ha lo scopo di favorire il tracciamento e il monitoraggio della filiera, ma a differenza della product_history, sfrutta gli eventi EPCIS della medesima supply chain per generare un grafo i cui nodi rappresentano gli step produttivi all'interno della filiera (dimensione why) che avvengono in un dato luogo (dimensione where) e gli archi rappresentano il verificarsi di due eventi consecutivi associati a due nodi differenti. Parte dell'aggiornamento è stato quello di arricchire l'algoritmo per renderlo in grado di poter calcolare dei differenziali tra nodi adiacenti e fornire delle statistiche utili per fare analisi sull'efficienza della filiera. Tali statistiche sono inoltre raggruppate per tempo una settimana, un mese, tre mesi, un anno ecc. Esempi di questi differenziali sono la quantità di un certo prodotto che varia in un certo tempo all'interno di un certo step produttivo, oppure il tempo impiegato in ogni step per il completamento del proprio compito. Infine a causa dei continui aggiornamenti e sviluppi dello standard EPCIS sono state apportate modifiche alla logica delle API di generazione dei codici GS1 con cui si identificano entità distinte per aumentare la riusabilità del codice.