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E-Book

RFID für die Optimierung von Geschäftsprozessen

AutorFrank Gillert, Wolf-Rüdiger Hansen
VerlagCarl Hanser Fachbuchverlag
Erscheinungsjahr2006
Seitenanzahl249 Seiten
ISBN9783446408593
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis27,99 EUR

FIT FÜR DIE ZUKUNFT

- Erfahren Sie, wie Sie mit Hilfe von RFID unternehmensübergreifende Geschäftsprozesse unterstützen können.
- Lernen Sie die Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes von RFID kennen.
- Lesen Sie, wie sich die Konzepte und Standards von EPCglobal nicht nur im Handelssektor, sondern auch in anderen Branchen nutzen lassen.
- Profitieren Sie vom Know-how von Fachleuten aus Forschung und Industrie.

RFID FÜR DIE OPTIMIERUNG VON GESCHÄFTSPROZESSEN

RFID (Radio Frequency Indenti. cation) hat einen großen Medienrummel und starke Kontroversen ausgelöst. Die einen sehen darin die allumfassende Technik, um endlich betriebswirtschaftliche und logistische Prozesse in Echtzeit in Informationssystemen abzubilden. Andere befürchten dadurch die vollständige Kontrolle der Menschen. Daher ist es wichtig, sich ein Bild von den Möglichkeiten und Grenzen von RFID und anderen Auto-ID-Technologien zu verschaffen – dieses Buch hilft Ihnen dabei. Die Autoren vermitteln einen umfassenden Überblick über RFID und zeigen, wie Sie diese Technologie einsetzen können, um Ihre Geschäftsprozesse zu optimieren.

Sie erfahren, welche RFID-Komponenten in welchem Projektumfeld eingesetzt werden und wie sich RFID-Anwendungen in IT-Systeme integrieren lassen. Auch die Aspekte der Sicherheit rund um RFID werden behandelt. Ein Kapitel mit zahlreichen Anwendungsbeispielen gibt Ihnen einen Eindruck davon, welche Potentiale in RFID stecken und was sich heute schon alles realisieren lässt.

Die Autoren
Dr.-Ing. Frank GILLERT beschäftigt sich seit 1993 mit Themen rund um RFID und Ubiquitous Computing. Er ist Mitbegründer des Instituts für Distributions- und Handelslogistik in Dortmund, Inhaber der Unternehmensberatung UbiConsult sowie Mitglied diverser Verbände und Beiräte zum Thema RFID.

Wolf-Rüdiger HANSEN ist Unternehmensberater und spezialisiert auf die Abstimmung von Geschäftsprozessen und IT-Systemen mit Hilfe von RFID. Er ist Herausgeber des RFID White Papers beim BITKOM e.V. und Geschäftsführer des Industrieverbandes AIM-Deutschland e.V.

Expertenmeinung

"Ein umfassendes, anschauliches und nutzenorientiertes Einführungswerk für RFID-Gestalter." Prof. Dr. Elgar Fleisch, ETH Zürich und Universität St. Gallen 

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Leseprobe

7 Auto-ID/RFID-Infrastruktur (S. 145-146)

7.1 RFID Tags

7.1.1 RFID Tag und Antenne

RFID Tags, auch RFID-Transponder genannt, bestehen aus einem elektronischen Speicher- Chip und einer Antenne. Sie haben viele unterschiedliche Merkmale, die für den jeweiligen Einsatzzweck von Bedeutung sind. Ein wesentliches Kriterium ist die Frequenz, die sich nach heutigem Stand zwischen 125 kHz (LF: Low Frequency) und 5,8 GHz (SHF: Super High Frequency bzw. Mikrowelle) bewegt und einen wesentlichen Einfluss auf die Bauform der Antenne hat. Die folgende Betrachtung bezieht sich vor allem auf Tags mit Frequenzen von 13,56 MHz (HF: High Frequency, siehe Abbildung 7-1) bzw. auf den Frequenzkanal zwischen 860 und 960 MHz (UHF: Ultra High Frequency, siehe Abbildung 7-3). Der UHF-Kanal wird von EPCglobal bevorzugt, weil er die für logistische Zwecke wichtige größere Lesereichweite hat.

HF Tags werden hauptsächlich für die Identifikation von einzelnen Teilen (Items) verwendet. Für logistische Zwecke dagegen werden hauptsächlich UHF Tags eingesetzt. Beide Tag-Versionen können in großen Mengen als Einwegtransponder hergestellt werden. Diese Tags sind passiv, das heißt, sie können keine eigenständigen Signale aussenden. Aktive Tags, die über eine eigene Stromversorgung verfügen, werden im Abschnitt 7.1.3 beschrieben. Leistungsparameter der RFID Tags sind vor allem:

- Lesereichweite
- Übertragungsgeschwindigkeit (Datenrate)
- Pulk-Lesefähigkeit,
- Beeinflussung durch umgebende Objekte

Die Lesereichweite, die Robustheit gegenüber Umwelteinflüssen und die Pulkfähigkeit der RFID Tags werden von der Frequenz, der Feldenergie der Reader-Antenne (Wattstärke), ihrer Ausrichtung in Bezug auf das Reader-Antennen-Feld sowie von Form und Größe der Tag-Antenne bestimmt. Die Frequenz und das entsprechende Übertragungsprotokoll einschließlich des Antikollisionsalgorithmus entscheiden über die Datenübertragungsrate bzw. Lesegeschwindigkeit im Pulk. Ein Pulk ist immer dann vorhanden, wenn mehrere Objekte mit RFID Tags gleichzeitig ein Antennenfeld passieren. Das elektromagnetische Feld zwischen Reader und Tag-Antenne wird Air Interface oder Luftschnittstelle genannt, die notwendigen Modalitäten des Datenaustausches als Air Interface Protokoll (siehe Abschnitt 7.2). Dies alles ist Gegenstand des Generation-2-Standards von EPCglobal..

Die herstellungstechnische Vorstufe von RFID Tags sind Inlays. Sie bestehen aus einem Chip und einer Antenne, die auf einer Trägerfolie aufgebracht sind. Für den Gebrauch wird diese Folie zum Beispiel in Hartplastik eingekleidet, damit eine Smart Card entsteht. Oder das Inlay wird auf die Rückseite eines Etikettes aufgeklebt, das an einem Produkt, einem Karton oder einer Platte befestigt und auf der Vorderseite mit Klarschrift oder Barcode beschriftet wird.

Inlays für passive RFID Tags mit einer Frequenz von 13,56 MHz (HF) sind in Abbildung 7-1 dargestellt. Bei dieser Frequenz wird das Signal über Magnetfelder übertragen, deswegen haben die Antennen die Form von Spulen (wie ein Transformator). Abbildung 7-2 zeigt ein weiteres Beispiel eines HF Tags. Er hat die Form eines Hosenknopfes mit 2 mm Dicke und 8 mm Durchmesser. Auch in seinem Gehäuse sind Chip und Antenne verborgen. Diese in Kunststoff eingebettete Bauart dient zum Beispiel dazu, technische (metallische) Ersatzteile zu kennzeichnen. Auf der Abbildung ist der Tag neben einem Typenschild angebracht. Der Leseabstand dafür liegt im Bereich von Millimetern, was für diesen Zweck ausreicht.

Inhaltsverzeichnis
Inhalt6
Geleitwort10
Vorwort12
1 Einleitung15
2 Vision, Realität und treibende Marktkräfte21
2.1 Prozessuale Treiber29
2.1.1 RFID als Katalysator29
2.1.2 RFID als Basis für Zukunftsfähigkeit33
2.2 Sicherheit als Treiber35
2.2.1 Transport- und Verkehrssicherheit35
2.2.2 Supply-Chain-Sicherheit36
Diebstahl/ Schwund36
Graumarkt/Re-Importe37
2.2.3 Konsumenten- und Patientensicherheit37
2.3 Mandate, Mentoren und Sponsoren39
2.4 Technologische Treiber44
2.4.1 Allgegenwärtige Informatisierung und intelligente Dinge44
3 Der RFID-Markt46
3.1 Die RFID-Wertschöpfungsketten46
3.2 Tendenzen im RFID-Markt50
3.3 Anwendungsbezogene RFID-Marktentwicklung53
4 Geschäftsprozess-Strukturen57
4.1 Von der Supply Chain zum Supply Net58
4.1.1 Möglichkeiten und Grenzen des Supply Chain Managements ( Bullwhip Effekt)60
4.1.2 Wege aus dem Stau63
4.2 Strategien der Supply Chain Integration64
4.2.1 Just in Time und Just in Sequence64
4.2.2 Vendor Managed Inventory65
4.2.3 Efficient Consumer Response65
4.2.4 Collaborative Planning, Forecasting and Replenishment67
4.3 Geschäftsprozesse des Handels und der Konsumgüterindustrie68
4.3.1 Cross Docking und Transshipment72
4.3.2 Die Rolle der Logistikdienstleister74
4.4 Die Geschäftsprozesse der Verpackungsindustrie76
4.4.1 Die Lehren aus dem Quellensicherungskonzept77
4.4.2 Der Weg zur intelligenten Verpackung78
4.4.3 Der Weg zu intelligenten Packmitteln und Packstoffen82
4.5 Geschäftsprozesse der Behälter- und Mehrwegtransportverpackungskreisläufe85
4.5.1 Kreislaufprozesse und Anforderungen an die Steuerung85
4.5.2 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung des RFID-Einsatzes bei Mehrwegtransportverpackungen88
Pilotprojekt in einem Produktionsbetrieb – Basis 10 000 Behälter2190
4.6 Methoden der Wirtschaftlichkeitsberechnungen91
4.6.1 Anforderungen an die Wirtschaftlichkeitsberechnung91
4.6.2 Das Berechnungstool rfid-cab94
4.6.2.1 Basis- Parameter95
4.6.2.2 Prozessanalyse97
4.6.2.3 Ergebnisse der Berechnung98
4.6.2.4 Sensitivitätsanalyse98
4.6.3 Nutzen der detaillierten Wirtschaftlichkeitsbetrachtung mit Hilfe von Berechnungstools99
5 Virtuelle Identitäten100
5.1 Die Objekt-Homepage100
5.2 Das EPCglobal-Netzwerk103
5.3 RFID-Standards107
5.3.1 EPC- und ISO-Standards für den weltweiten Handel107
5.3.2 Standards im Aviation-Sektor112
5.3.3 Standards im Pharma- und Gesundheitssektor113
5.3.4 Standards im Militärsektor (DoD)114
5.3.5 Standard von IEEE114
5.4 Der EDI-Standard EANCOM von GS1115
6 IT-Architekturen und Services118
6.1 RFID und übergeordnete IT- Architekturen118
6.1.1 Einleitung118
6.1.2 Entwicklung verteilter IT- Architekturen120
IBM-Netzwerkarchitektur SNA120
Client-Server- Architektur121
Siegeszug des Internets und offener Systeme122
XML-Standard122
Mobile Kommunikation mit GSM123
Verlängerung des Lebenszyklus für ERP-Systeme123
6.1.3 EAI: Enterprise Application Integration und Middleware124
6.1.4 SOA: Service-orientierte Architektur125
Das SOA- Service-Paradigma126
Betriebswirtschaftliche Ziele mit SOA127
Unterstützung strategischer Unternehmensziele129
6.1.5 RFID- Architektur und Event-Verarbeitung130
Event-Daten131
Weitere Auto-ID-Technologien132
6.2 Software- Agenten133
6.2.1 Definitionen und Begriffe134
6.2.2 Arten von Agenten135
Reaktive Agenten135
Kognitive Agenten135
Mobile Agenten136
Agentenplattform136
Agentensystem136
6.2.3 Agentenkonzepte136
Mobilität136
Migration137
Portabilität137
Sicherheit137
Kommunikation138
Robustheit138
6.2.4 Anwendungsfälle, Architekturen, Nutzen138
Anwendungsfälle139
Automatisierungshierarchien140
Nutzenaspekte140
6.2.5 Standards, Frameworks, Plattformen141
Standards141
Frameworks141
Plattformen142
6.2.6 Entwicklungsperspektive142
Von der Identifikationstechnik zu autonomen Objekten142
Auf dem Weg zur Real World Awareness (RWA)142
Softwareagenten und RFID – Aware Objects144
Stationäre Softwareagenten144
Mobile Softwareagenten145
Drahtlose Sensornetzwerke145
Die Zukunft im Internet der Dinge146
Steigende Integrationsdichten146
Höherer Vernetzungsgrad147
6.3 Infrastruktur für das Realtime Enterprise147
6.3.1 IT- Architektur147
Ebene 0: Auto-ID-Peripherie148
Ebene 1: Edgeware149
Ebene 2: Event Middleware149
Ebene 3: EAI-Middleware151
Ebene 4: ERP-Systeme151
6.3.2 IT-Infrastruktur für On-Demand Services151
7 Auto-ID/RFID-Infrastruktur156
7.1 RFID Tags156
7.1.1 RFID Tag und Antenne156
7.1.2 Herstellung von Tags aus Chip und Antenne159
7.1.3 Aktive und passive RFID Tags160
Aktive Tags161
Passive Tags161
Semi-aktive Tags161
7.2 RFID Reader und Antenne162
7.2.1 Reader-Typen162
7.2.2 Reader- Antenne164
7.2.3 Air Interface (Luftschnittstelle)165
7.2.4 Pulkerfassung167
7.3 Nahfeld-Technologie (NFC)168
7.3.1 Kontaktlose Smart Cards168
7.3.2 Elektronische Reisepässe: ePass169
7.3.3 Mobiltelefone mit Smart-Card-Eigenschaften170
7.4 Voraussetzungen zur Implementierung einer RFIDInfrastruktur171
7.4.1 Stufenmodell171
7.4.2 Stufe 1: Anforderungsanalyse172
Prozessanalyse172
Umfeldanalyse173
Objektanalyse173
IT-Infrastrukturanalyse174
7.4.3 Stufe 2: Laboruntersuchungen175
Leistungsfähigkeit176
Widerstandsfähigkeit180
7.4.4 Stufen 3 und 4: Systemdesign und Pilotrealisierung181
7.4.5 Zusammenfassung182
7.5 Globale Ortung mit GPS/GPRS183
Kontrolle von Sensordaten184
Funktion beim Seetransport184
Smarte Container mit RFID und GPS185
8 Verbraucher- und Datenschutz beim RFID-Einsatz187
8.1 RFID und Datenschutz187
8.2 Generelle datenschutzrechtliche Aspekte188
8.3 Datenschutzrechtliche Aspekte in Szenarium 1189
8.4 Datenschutzrechtliche Aspekte in Szenarium 2190
8.5 Datenschutzrechtliche Aspekte in Szenarium 3193
9 Anwendungen196
9.1 Logistik-Prozesse bei Hewlett-Packard197
9.2 Mobile Wartung bei Fraport AG198
Optimierte papierlose Wartungsabläufe198
Sechsstelliges Einsparpotenzial realisiert199
9.3 Lokalisierung von PKWs bei Dat Autohus200
9.4 Personenortung in Gefahrenzonen203
9.5 Electronic Ticketing im öffentlichen Personennahverkehr205
Pilotprojekt in Hanau206
Klare wirtschaftliche Ziele207
Neue aktive Smart Cards in Dresden207
9.6 Anwendungsszenarien für NFC-Mobiltelefone208
NFC- Anwendungen für Verbraucher208
NFC- Anwendungen in der Industrie210
9.7 Überwachung von Komponenten im Rechenzentrum211
Software allein ist nicht ausreichend211
RFID schafft die Lösung212
9.8 Quick Change von Flugzeugsitzen bei Lufthansa214
9.9 Asset Management von Trolleys bei der finnischen Post217
9.10 Verfolgung von Behältern und Produkten bei KPN in Holland219
Tracking der Gemüsekisten bei Schuitema219
Tracking-Lösung für Mobiltelefone von KPN und TNT220
Gesammelte Erfahrungen221
9.11 RFID optimiert die Textil-Logistik bei gardeur222
Komplementärer Einsatz von Barcode und RFID Tags223
Fast 100 Prozent RFID-Lesequalität223
Sonderwünsche der Kunden sind willkommen223
Auslieferungsquote wird ständig optimiert224
RFID-Einsatz auf dem Weg zur Wirtschaftlichkeit224
Interessant für die Metro-Gruppe225
Erwünschte Gegenleistung: die Abverkaufsstatistik225
Technische Details225
9.12 Agententechnologie in der Intralogistik226
Steuerung von Stetigfördersystemen226
RFID – Mehr als ein Barcode226
Dezentralisierung227
Agenten für Hochregal- und Kleinteileläger228
Zuordnung eines Agentensystems229
10 Anhang231
10.1 Literaturverzeichnis231
10.2 Informationsquellen im Internet235
A. Universitäten, Verbände, Gremien, Hersteller-unabhängige Institutionen235
B. Medien237
10.3 Glossar237
Register243

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