Die ersten RFID Entwicklungen sind schon im zweiten Weltkrieg eingesetzt worden. Damals nutzte die Royal Airforce diese Technologie zur Freund- Feind- Erkennung, allerdings waren die Transponder, welche an den Flugzeugen angebracht waren, noch so groß wie Koffer. Die Weiterentwicklung in den darauf folgenden vierzig Jahren brachte Einsatzmöglichkeiten bei Warensicherheitssystemen, als Tierkennzeichnung in der Landwirtschaft, bei Mautsystemen, usw. und die Transponder sind mittlerweile in Etikettengröße verfügbar. Für viele Prozesse in der Logistik wird bzw. ist das Optimierungspotential durch RFID sehr hoch eingestuft und die Branche ist an Forschung und Weiterentwicklung stark beteiligt. Seit einigen Jahren befindet sich RFID auch schon in der Praxis im Einsatz, zum größten Teil in Bereichen der schnellen, möglichst automatisierten und zuverlässigen Identifikation von Objekten. Durch die stetige Weiterentwicklung der Transponder erwartet die Branche hohe Einspareffekte, eine Verbesserung der Informationstransparenz als auch eine hohe Steigerung der Prozessqualität. Die Technik führt dazu, zunehmend Information mit der Ware bzw. Ladeinheit zu koppeln.
Diese Arbeit beschäftig sich mit den Charakteristiken der Technologie, dem Entwicklungsstand sowie der prognostizierten Bedeutung der RFID Tags.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Funktionsweise von RFID
2.1 Das Prinzip der Datenübertragung
2.2 Aktive und Passive Transponder
2.3 RFID- Sensoren
2.4. Software zur RFID- Implementierung
3. Charakteristikum der Transpondertechnologie
3.1 RFID vs. Barcode
3.2 Vorteile
3.3 Problembereiche
4. Standardisierung der Technik
4.1 Richtlinienarbeit für RFID- Technologie durch den VDI-FLM
4.2 Der Electronic Product Code (EPC)
4.3 Projekt „IdentProLog“
5. Einsatz von RFID im Konzern Deutsche Post World Net
5.1 Laufzeitmessung von Briefen
5.3 Betsy - Steuerungssystem für Frachtzentren
6. Fazit und die Zukunft für RFID in der Logistikwelt
Literaturverzeichnis
Internetverzeichnis,
1. Einleitung
Die ersten RFID[1] [2] [3] - Entwicklungen sind schon im zweiten Weltkrieg eingesetzt worden. Damals nutzte die Royal Airforce diese Technologie zur Freund- Feind- Erkennung, allerdings waren die Transponder, welche an den Flugzeugen angebracht waren, noch so groß wie Koffer. Die Weiterentwicklung in den darauf folgenden vierzig Jahren brachte Einsatzmöglichkeiten bei Warensicherheitssystemen, als Tierkennzeichnung in der Landwirtschaft, bei Mautsystemen, usw. Die Größe der Transponder hat sich mittlerweile auch auf Etikettengröße reduziert. Für viele Prozesse in der Logistik wird das Optimierungspotential durch RFID sehr hoch eingestuft und die Branche ist an Forschung und Weiterentwicklung stark beteiligt. Seit einigen Jahren befindet sich RFID auch schon in der Praxis im Einsatz, zum größten Teil in Bereichen der schnellen, möglichst automatisierten und zuverlässigen Identifikation von Objekten. Durch die stetige Weiterentwicklung der Transponder erwartet die Branche hohe Einspareffekte, eine Verbesserung der Informationstransparenz als auch eine hohe Steigerung der Prozessqualität. Die Technik führt letztendlich dazu die Informationen mit der Ware bzw. Ladeneinheit zu koppeln.
„Allerdings bewegt RFID allein erst einmal gar nichts. Häufig wird RFID als reiner Ersatz des Barcodes gesehen, aber es kommt auf die Applikation, das Softwaresystem, dahinter an. Sie bringt in Kombination mit RFID erst einen Mehrwert. RFID ist im Endeffekt nur so gut wie die Applikation, die dahinter steckt.“ Die RFID- Technologie - oft auch Transpondertechnologie genannt - verspricht für die Unternehmen sehr große Rationalisierungsmöglichkeiten, verlangt in diesem Zusammenhang aber auch hohe Investitionen. Bereits umgesetzte Konzepte sowie Pilotprojekte zeigen, dass RFID nicht nur eine vielbeschworene Wundertechnik wie UMTS in der Mobilfunkbranche sein wird, sondern das Maß der Dinge für die Zukunft in den Bereichen der Prozessautomatisierung und Qualitätssicherung. Projekte wie die DHL Innovation Initiative und die Metro Group Future Store Initiative entwickeln zahlreiche innovative RFID Lösungen, welche immer neue Einsatzvarianten in der Praxis gerade für die beteiligten Unternehmen aufzeigen. Logistiker aus allen Branchen sollten sich auf dieses Thema in naher Zukunft vorbereiten.
Diese Arbeit soll die Charakteristiken der Technologie sowie den aktuellen Entwicklungsstand zur Standardisierung der Technologie durch verschiedene Projekte aufzeigen. Am Beispiel des Konzerns Deutsche Post World Net werden gegenwärtige Einsatzbereiche der Transponder beschrieben und es wird eine Betrachtung für die Zukunft der Technologie vorgenommen.
2. Funktionsweise der Technologie
2.1 Das Prinzip zur Datenübertragung
Die Transpondertechnologie „ist definiert als automatisches Identifikations- und Datenerfassungssystem mit kontaktloser Datenübermittlung auf Basis der Radiofrequenztechnologie.“[4] Im Gegensatz zum Barcode müssen die Informationen nicht umständliche über ein Laser ausgelesen werden, sondern alles geschieht automatische nach dem Prinzip der Diebstahlsicherung in Warenkaufhäusern. Ein RFID System besteht aus zwei Komponenten, einem Mikrochip, der meist als Transponder oder Tag bezeichnet wird, und einem Lesegerät, dem Reader. Der Transponder ist eine Kombination aus einem Mikrochip und einer damit verbundenen Antenne. Auf dem Chip lassen sich unterschiedliche Informationen zur Ladeeinheit speichern. Einen Reader gibt es mittlerweile in den verschiedensten Ausführungen wie z.B. als kompakten Handlaser oder als großes Lesetor; je nachdem wie und wo das RFID System zum Einsatz kommt. Besonders leistungsfähige Geräte sind in der Lage mehrere Transponder gleichzeitig zu erfassen (Pulklesung, engl. BulkScanning). Durch das Aussenden von Radiowellen baut das Lesegerät ein elektromagnetisches Feld auf. Der Mikrochip des Transponders verursacht eine Störung des Feldes, welche durch den Reader registriert wird. Anschließend findet eine Überprüfung statt, ob das Lesegerät zum Zugriff auf den Transponder autorisiert ist. Durch diese Prüfung wird versucht unberechtigte Zugriffe auf die Daten zu verhindern. Die meisten Transpondermodelle stellen ihre Informationen in Klartext zur Verfügung, bei einigen besteht aber auch die Möglichkeit der verschlüsselten Übertragung. Verläuft die Überprüfung positiv, werden Daten ausgelesen oder auf den Transponder geschrieben bzw. ergänzt.[5]
2.2 Aktive und Passive Transponder
Das primäre Unterscheidungsmerkmal bei dem Transponder ist die Stromversorgung. Passive Transponder besitzen keine eigene Stromquelle, sie sind in der Lage die Radiowellen des Readers in Energie umzuwandeln und bestreiten mit dieser den Funkverkehr zum Lesegerät. Aktive Transponder funktionieren ähnlich, sind aber durch ihre eigene Stromversorgung in der Lage über eine höhere Funkfrequenz eine weitere Lesereichweite (max. 100m) zu ermöglichen. Durch die eigene Energiequelle ist jedoch die Lebensdauer der Tags begrenzt. Aktive Transponder sind daher für Systeme mit hohem Speicherbedarf und zur Überbrückung großer Distanzen zwischen Reader und Tag vorteilhaft, was sich aber in höheren Produktionskosten niederschlägt. [6] Im Gegensatz zum passiven Transponder sind sie noch um zusätzliche Funktionen wie Ortungsmöglichkeit über ein GPS-Modul, als Informationsträger zusätzlicher Daten sowie Mayday- Funktion (automatische Meldung bei Aufbruch eines Containers) erweiterbar. Darüber hinaus lässt sich auch eine Verbindung zu weiteren Sensoren aufbauen. [7] Derzeit spielt die Integration von aktiven Sensoren in passive Transponder aber eine viel größere Rolle, da die kostengünstige passive RFID- Technologie mittlerweile in der Praxis stärker verbreitet ist und die Branche daher bemüht ist die Kompatibilität zur passiven Datenübertragung zu erhalten.[8]
2.3 RFID- Sensoren
Durch die Kombination der RFID Tags mit der Sensortechnologie erschließen sich weitere Anwendungsbereiche. Somit lassen sich die Tags auch zum überwachen einiger physikalischer Zustandsgrößen während des Transports oder der Produktion verwenden. In der Logistik wird diese Technik z.B. zur Überwachung der Kühlkette genutzt, was für medizinische Transporte und Lebensmitteltransporte von großer Bedeutung ist. Durch eine spezielle Konstruktion lässt sich der RFID- Sensor besonders nah am Produkt anbringen, was zu einer genaueren Messung führt. Die Kühlkette kann somit ununterbrochen überwacht werden und die Daten können jederzeit ohne Öffnung der Ladung ausgelesen werden.[9] [10] [11] Unter einen RFID- Sensor versteht man „einen Messfühler, der einen RFID- Transponder dazu verwendet, um Sensordaten an das Schreib-/ Lesegerät zu übertragen, Konfigurationsdaten vom Schreib-/ Lesegerät zu empfangen und Sensordaten im Transponderbereich zwischenzuspeichern (optional).“ Die Verarbeitung der Messwerte erfolgt letztendlich im Transponder bzw. im Schreib-/ Lesegerät oder eine nachgeschaltete Softwareapplikation übernimmt diese Aufgabe. Gerade die Möglichkeit Daten zu überschreiben bzw. zu ergänzen kommt dieser Technologie dabei zugute.
2.4 Software zur RFID- Implementierung
Die Software ist als Schnittstelle zum RFID Transponder die wichtigste Komponente in einem RFID unterstützten System. Die Verarbeitung der Daten Beschreibt im Endeffekt die Qualität eines Transpondersystems. „Für den optimierten RFID Einsatz ist es wichtig, die Technologie in vorhandene Systeme und Konzepte - firmenintern und auch - übergreifend - zu integrieren.“[12] Nur eine solche Integration kann eine Prozessautomatisierung, -optimierung und Qualitätssicherung realisieren. Dies bedarf aber einer genauen Analyse von allen Prozessen, welche durch RFID beeinflusst, entstehen und entfallen werden. Gerade in der prozessübergreifenden Integration unter Berücksichtigung der Interessenlagen aller Beteiligten liegt die größte Herausforderung. Die Analysen und Strategien zur Softwareentwicklung bzw. -integration sollten daher als unternehmensübergreifender oder firmeninterner Prozess klassifiziert sowie individuell für jede Unternehmung durchgeführt und umgesetzt werden. Daraus lassen sich dann die genaueren Anforderungen an die Applikation ableiten. Bei unternehmensübergreifenden Prozessen gestaltet sich die Integration in bereits bestehende Systeme aufgrund der verschiedenen Anwendungen in den Unternehmen als schwierig. Aus diesem Grund wird es auch notwendig, die Daten in einem standardisierten Format bereitzustellen um eine Weiterverarbeitung durch verschiedene Systeme zu ermöglichen.
3. Charakteristikum derTranspondertechnologie 3.1. RFID vs. Barcode
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
3.2 Vorteile
Die Vorteile der Transpondertechnologie liegen in der drahtlosen und automatischen Übermittlung von Informations- und physikalischen Zustandsdaten der Objekte, selbst wenn sie in fließender Bewegung sind. Es kann eine eindeutige Identifizierung und Datenübertragung ohne Sichtkontakt durchgeführt werden und selbst zu mehreren Objekten kann eine Verbindung zum Datenaustausch hergestellt werden. Die zu speichernden Informationen können individuell bestimmt werden und multifunktional durch eine entsprechende Softwareanwendung verarbeitet werden. Die Tags besitzen eine hohe Lebensdauer und haben so gut wie keinen mechanischen Verschleiß. Da sie weitgehend unempfindlich gegen Umwelteinflüsse sind und in unterschiedlichen Bauformen hergestellt werden können, ist eine leichte Anbringung an bzw. Integration in Objekten möglich.[13] Objektbewegungen, Warenbestände und Objekteigenschaften können so automatisch verfolgt und protokolliert werden. Durch Integration von RFID entlang gesamter Logistikketten (Supply Chains) werden Informationen transparenter und es entsteht die Option auf ein automatisiertes Datenmanagement.[14]
[...]
[1] RFID - Radio Frequency Identification
[2] Vgl. Deutsche Post World Net (DPWN) - Meilensteine der RFID Technologie (2006) (siehe Internetverzeichnis).
[3] Ten Hompel, Michael (2006) (siehe Internetverzeichnis).
[4] e.biz (2004) S.5 (siehe Internetverzeichnis).
[5] Vgl. DPWN - Kommunikative Helfer erobern die Logistikwelt (2006) (siehe Internetverzeichnis).
[6] Vgl. eLog Center (2004) S.5.
[7] Vgl. e.biz (2004) S.5.
[8] Vgl. GS1 Germany (2006) S.3.
[9] Vgl. Deutsche Post World Net News (20.02.2006) (siehe Internetverzeichnis).
[10] GS1 Germany GmbH (2006) S.4.
[11] Vgl. ebenda (2006) S.3 f.
[12] e.biz (2004) S.13.
[13] Vgl. Maruschzik, Johannes (2006) S.32.
[14] Vgl. Deska, Beate (2005) S.8.
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