Comment résoudre les défis d'intégrité des données pour des opérations de vente au détail sans friction

If there’s one place that unites a community more than any other, it’s the grocery store. Anyone who’s set foot in one over the past 20-ish years has undoubtedly noticed the conversion to self-checkout kiosks. There are good reasons for this, too — efficiency, cost savings, order accuracy, etc. As stores look to implement more systems like this to handle other shopping functions, the growing need for robust backend capabilities, like data storage and management, becomes apparent. This article explores how FerriSSD® embedded storage technology from SiliconMotion is helping to revolutionize the retail experience by enabling high levels of data integrity and security.

La baisse des bénéfices, l'augmentation des coûts et la difficulté à recruter du personnel poussent les détaillants à chercher des moyens de rendre leurs opérations plus efficaces. Certains détaillants ont tenté de relever ces défis en réduisant le nombre d'employés en magasin. Ils ont mis en œuvre des solutions technologiques qui automatisent des fonctions actuellement prises en charge par les employés. Par exemple, certains restaurants de fast-food ont utilisé des bornes automatiques de commande pour remplacer les employés de comptoir, et la plupart des supermarchés ont installé des caisses en libre-service pour réduire le nombre de caissiers requis. Ces initiatives se sont révélées tellement efficaces qu'ils cherchent maintenant à aller plus loin en utilisant la technologie pour gérer entièrement les espaces de vente, libérant ainsi le personnel pour des rôles plus productifs.

Une des tentatives les plus récentes de mise en œuvre d'un magasin sans employés a été entreprise par le géant des supermarchés Tesco dans le cadre d'un essai au centre de Londres. L'essai utilise une combinaison de caméras et de capteurs de poids pour déterminer les produits choisis, puis facture automatiquement les clients via une application sur le téléphone portable de l'utilisateur après leur sortie du magasin. Les caméras et capteurs répartis dans le magasin collectent une multitude de données sur le client et les niveaux de stock. Ces données doivent être traitées et stockées de manière sécurisée afin qu'elles puissent être immédiatement accessibles en cas de résolution de litige.

Traditionnellement, les systèmes de vente au détail utilisaient à peu près le même matériel que les installations informatiques, y compris les mêmes disques durs rotatifs pour stocker les données. Cependant, les systèmes modernes d'aujourd'hui nécessitent plus qu'une solution universelle. Il existe une tendance à traiter les données à la périphérie plutôt qu'au centre, ce qui signifie que les solutions de stockage doivent être réparties entre plusieurs dispositifs ayant des exigences différentes et non centralisées sur des racks de serveurs et des ordinateurs de bureau.

Les types de stockage requis sont également variés, allant du stockage à long terme à l'échelle de l'entreprise dans le cloud, au stockage haute performance pour les applications vidéo et au stockage compact et à faible consommation pour les appareils portables. La performance des systèmes de stockage devient rapidement essentielle dans les environnements de travail de la vente au détail, car des applications exigeantes en données, telles que les flux vidéo haute définition provenant de plusieurs caméras, sont utilisées, et un accès plus rapide ainsi qu'une bande passante plus élevée sont prioritaires.

Les solutions d'intelligence artificielle (IA) sont également de plus en plus déployées pour identifier les produits dans les applications de commerce sans friction. Bien que le débit des données sur les disques rotatifs se soit amélioré au fil des ans, l'implémentation d'un traitement plus rapide et de l'IA rendra même cette performance améliorée un goulot d'étranglement dans un système moderne en temps réel. Des changements ont lieu dans l'ensemble du réseau, jusqu'aux centres de données et aux serveurs cloud qui hébergent des applications de traitement intensif des données et stockent d'immenses quantités de données pour leur récupération et analyse.

D'autre part, tout en s'adaptant pour gérer rapidement et efficacement de vastes quantités de données, les réseaux doivent répondre à des exigences critiques supplémentaires telles que la fiabilité, la robustesse et la sécurité.

Les dispositifs NAND flash offrent une alternative bien plus attrayante aux disques durs pour le stockage dans les systèmes de vente au détail. Ils offrent des performances supérieures selon tous les critères importants, avec des vitesses de lecture et d'écriture plus rapides, une bande passante plus élevée et une latence bien plus faible pour une réponse instantanée. Ce sont des dispositifs à état solide sans pièces mobiles, ce qui les rend beaucoup plus robustes et fiables que les solutions de stockage sur disque dur. Par le passé, le coût du stockage NAND flash était relativement élevé par rapport aux dispositifs rotatifs. Cependant, la technologie s'est améliorée et le prix a été réduit à un point tel que les avantages supplémentaires offerts par la NAND surpassent largement tout coût additionnel. Les dispositifs NAND sont désormais disponibles avec des capacités élevées et des formats suffisamment compacts pour s'intégrer dans presque tous les designs, même les appareils portables.

Ils sont silencieux et tolèrent beaucoup mieux les variations de température que leurs homologues rotatifs. Enfin, ils offrent également une flexibilité bien supérieure à celle des disques durs, qui ne sont disponibles que pour des applications générales dans plusieurs formats physiques. Les solutions de stockage NAND sont disponibles dans une grande variété de formats physiques et de formats. Mieux encore, certaines spécifications de stockage NAND sont personnalisables pour s'adapter à différentes applications, ce qui signifie que cette flexibilité supplémentaire s'accompagne également de moins de compromis à effectuer lors de la phase de conception.

Il n'existe pas de solution unique pour les solutions de stockage dans le commerce de détail. Un terminal POS aura des exigences différentes, tout comme un scanner de code-barres portable et des exigences distinctes pour la signalisation numérique. Cependant, certaines caractéristiques sont communes à toutes ces applications, telles que la disponibilité, l'intégrité des données, la sécurité et la robustesse. Contrairement aux disques durs, le stockage NAND offre la flexibilité nécessaire pour être adapté afin d'optimiser l'équilibre entre le coût, les performances, la robustesse et la consommation d'énergie pour chaque application.

La sécurité est presque certainement une exigence essentielle pour le stockage dans le secteur de la vente au détail. Dans une industrie où les clients divulguent régulièrement leurs informations de carte de crédit et de débit, souvent via des communications sans fil, disposer de la sécurité la plus rigoureuse possible est essentiel pour chaque partie du système, y compris le stockage. Heureusement, le stockage NAND est idéal pour les applications sécurisées. Par exemple, la famille de dispositifs FerriSSD de Silicon Motion dispose d'une protection du firmware authentifié, ce qui signifie qu'une signature numérique sécurisée doit être présente pour que le système de stockage commence à fonctionner. Les hackers qui tentent de tromper le système en chargeant un firmware compromis seront bloqués, tandis qu'un signal d'alarme sera envoyé au processeur hôte. Le processeur hôte alertera également si un hacker tente de réaliser une maintenance d'urgence non planifiée.

Les données stockées sont également protégées grâce à la prise en charge du chiffrement complet du disque AES 256 bits avec protection par mot de passe sécurisé. Enfin, les mises à jour du micrologiciel à distance peuvent être effectuées en toute sécurité avec une signature numérique sécurisée, le cas échéant.

Après la sécurité, l'intégrité des données est probablement la caractéristique la plus recherchée pour les applications de commerce de détail, en particulier celles qui s'appuient sur l'IoT. Pour produire des résultats optimaux, l'IoT dépend d'informations provenant de nombreuses sources, des données en temps réel des capteurs et des flux vidéo de l'atelier jusqu'aux données à long terme sur les produits et les clients extraites des serveurs. Chaque donnée est essentielle, donc l'intégrité est cruciale. Les dispositifs de stockage NAND Flash disposent de nombreuses fonctionnalités qui peuvent aider à garantir l'intégrité des données dans les dispositifs de stockage et souvent dans tout le système.

Par exemple, la gamme FerriSSD de Silicon Motion dispose d'une détection complète des erreurs de données avec des moteurs de récupération pour une protection améliorée des données tout au long du chemin de données hôte-NAND-hôte. L'algorithme de récupération des données détecte toute erreur du chemin de données SSD, y compris les erreurs matérielles, logicielles et mémoire dans la SRAM, la DRAM ou la NAND. Les dispositifs intègrent également la fonctionnalité propriétaire IntelligentScan avec la fonction DataRefresh pour lutter contre les perturbations de lecture et garantir la rétention des données. Le micrologiciel de l'appareil réagit intelligemment au comportement de l'hôte et à l'environnement de travail pour déterminer où, quand et à quelle fréquence scanner le SSD.

Lorsqu'il détecte des cellules surmenées, la fonction DataRefresh recharge, répare ou met hors service automatiquement le bloc de cellules, prolongeant ainsi la durée de vie du dispositif de stockage au-delà des spécifications généralement observées dans les disques NAND. En complément de la correction d’erreurs de premier niveau, les FerriSSDs intègrent également un schéma de correction de deuxième niveau utilisant un code LDPC (low-density parity check) et un algorithme Group Page RAID pour réduire les dPPM potentiels tout en augmentant la durée de vie utile du SSD.

Une autre partie majeure de la protection des données consiste à garantir que les effets externes ne compromettent pas les données. FerriSSD prend en charge la technologie de surveillance, d'analyse et de rapport automatique (S.M.A.R.T.) et dispose d'une protection au niveau du système contre les surtensions. Ils ont également été conçus pour offrir une forte protection contre les perturbations électromagnétiques.

Outre les fonctionnalités complètes de sécurité et d'intégrité des données, les dispositifs de stockage NAND possèdent de nombreuses autres caractéristiques qui les rendent idéaux pour une multitude d'applications dans le commerce de détail. Par exemple, les dispositifs peuvent être configurés pour prendre en charge différentes applications et gammes de prix. Le concepteur peut configurer les dispositifs en mode SLC, mode MLC et mode TLC selon les exigences de performance et de durabilité de l'application.

Plusieurs choix de connectivité sont également disponibles, la gamme FerriSSD offrant des options pour les protocoles NVMe 1.3, PCIe Gen3, SATA et PATA pour des cas d'utilisation nécessitant une vitesse d'accès rapide dans un format compact et flexible, tels que le stockage vidéo. La famille Ferri-UFS est conforme aux dernières normes UFS2.1/3.1 et propose un stockage haute performance avec une faible consommation d'énergie, ce qui la rend idéale pour les applications portables et alimentées par batterie. Enfin, la famille Ferri-eMMC est entièrement conforme aux normes JEDEC pour les protocoles eMMC 4.5/5.0/5.1. La mémoire Ferri-eMMC fournit une haute intégrité et fiabilité des données dans un boîtier BGA à 100/153 billes pour une conception de PCB simplifiée et une fabrication à faible coût.

Les modules FerriSSD intègrent une technologie de contrôleur avancée et des composants passifs pour des temps de conception réduits. Si ces choix ne suffisent pas, le firmware du dispositif de stockage peut également être personnalisé afin d'offrir les meilleures spécifications pour chaque application, notamment une TBW (quantité totale de données écrites) plus élevée et une meilleure expérience client. La personnalisation peut être effectuée en toute sécurité, localement ou à distance, pour proposer des solutions de stockage de détail facilement évolutives, hautement fiables et différenciées.

D'autres produits FerriSSD sont disponibles dans diverses densités et formats modulaires, allant de la taille M2 jusqu'au format standard 2,5”, afin de garantir que le concepteur dispose toujours de la solution mémoire la plus adaptée pour chaque nouveau produit. Les dispositifs mémoire FerriSSD fonctionnent également de manière optimale sur une large plage de températures, entre -40°C et 85°C. Cela leur permet d'être intégrés dans des appareils destinés à des environnements extérieurs et utilisés dans des applications telles que les congélateurs industriels. La température maximale de fonctionnement élevée rend également les dispositifs FerriSSD idéaux pour une utilisation dans des produits compacts, sans ventilateur, et portables.

Le secteur du commerce de détail évolue rapidement, et les détaillants se tournent vers la technologie pour les aider à gérer leur entreprise et offrir à leurs clients une expérience personnalisée. Les technologies informatiques traditionnelles, telles que le stockage rotatif, ne peuvent plus fournir les performances et la robustesse nécessaires dans des formats compacts. Le stockage NAND possède toutes les caractéristiques requises pour répondre aux besoins actuels et futurs du commerce de détail. La gamme FerriSSD de Silicon Motion offre de nombreuses options, ayant la flexibilité d'accélérer le temps de développement et de permettre des mises à niveau rapides, d'améliorer les performances globales du stockage tout en éliminant les temps d'arrêt, et de réduire le coût total de possession.