Radio Frequency Identification im openid-center

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1 Radio Frequency Identification im openid-center 27. April 2006 Mónika Németh Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing.

2 Die Fraunhofer Gesellschaft 58 Institute in Deutschland Mitarbeiter 1 Mrd. Umsatz mehr als 925 Mio in Vertragsforschung Außenstellen in USA, Malaysia, Singapur, China, Japan Joseph von Fraunhofer ( ) Forscher und Unternehmer Dortmund, 27. April 2006 Seite 2

3 Grundlagen zu RFID - Technologie... eine berührungslose Datenübertragung auf der physikalischen Basis elektromagnetischer Wechselfelder Dortmund, 27. April 2006 Seite 3

4 Stärken und Schwächen von RFID- Transpondern Berührungslose Identifizierung ohne Sichtverbindung Erfassung mehrerer Produkte gleichzeitig (Pulkerfassung) Variable Datenspeicherung und hohes Speichervolumen wiederholbare Beschreib- und Lesbarkeit, Wiederverwendbarkeit Langlebigkeit und hohe Resistenz der Tags Möglichkeit zur Echtzeitfähigkeit Minimierung menschlicher Einflüsse Kosten der Transponder (Passive Transponder: 0,40 1,00 ) Inhaltliche und technische Standardisierung für unternehmensübergreifende Nutzung Reichweiten passiver Transponder Physikalische Grenzen von RFID bei Metallen und Flüssigkeiten Ausrichtung der Transponder Infrastrukturelle Änderungen Dortmund, 27. April 2006 Seite 4

5 Grundlagen zu RFID - Technologie Transponder hinsichtlich der Stromversorgung in: Passiv (Energieversorgung für Datenübertragung induktiv von Schreib-Lese-Einheit) Aktiv (zusätzlich eine Batterie für eigene Energieversorgung) Sie werden außerdem nach Bauform und Funktionsumfang unterschieden Dortmund, 27. April 2006 Seite 5

6 Grundlagen zu RFID - Technologie Transponder - Bauformen Glaskapselform Tierinjektate /-identifikation Scheibenform Ladungsträger-, Containeridentifikation Folienform Behälter-, Produktidentifikation Kartenform Personenidentifikation, Zeit- und Zutrittskontrolle Dortmund, 27. April 2006 Seite 6

7 Die RFID Technologie Frequenzen Zugangskontrolle Freizeit - Automobile - Chipkarte - Tier-ID Zugangssysteme, Produktion, Logistik Herstellung Post - - Autos Pakete - - Chipkarte Pass - - Fahrschein Gepäck - -Finanzamt-ID Bibliotheken -- Handel Transportwesen - Straßenmaut - Zug-Ortsbestimmung - Flottenmanagement 100kHz MHz 13, GHz 2,45 5,6 In Entwicklung EAS ISO 8,2 ISO (EU)(USA) ISO 150 Mio 40 Mio < 5 Mio Frequenzen RFID Systeme arbeiten in verschiedenen Frequenzbereichen (khz, MHz, GHz). Quelle: Hellingrath, IML Passive Transponder Aktive Transponder Dortmund, 27. April 2006 Seite 7

8 IT- und Datenstrukturen unter RFID Data-on-Network Gegenüberstellung von Data-on-Tag EPC Tags Zentrale Datenhaltung Eineindeutige Produktidentifikation Einheitliche Datenstandards Einfache und günstige Transponder Einmal beschreiben, mehrfach lesen Data Warehouses (Information) Smart Tags + Aware Objects Dezentrale Datenhaltung Informationenmengen > 1 KByte Zusatzfunktionalitäten Redundanz Mehrfach beschreiben, mehrfach lesen Realtime Logistics (Steuerung) Dortmund, 27. April 2006 Seite 8

9 Ausblick: RFID Chips auf Polymerbasis Smart Tags Polymer chips Elektrisch leitende Polymere (Kunstoffe) dienen als Grundlage zur Herstellung von Plastik-Transpondern In wenigen Jahren wird die Technologie der Polymerchips im industriellen Maßstab erwartet Polymerchips werden deutlich kostengünstiger als Silizium-basierter Chips sein Erste Prototypen mit einer Speicherkapazität von 12.5 Mbyte/cm² auf EPDT-Basis wurden bereits realisiert. (cf. Nature, vol. 426, p. 166). Ubiquitous RFID Abb.: Technical University of Denmark Institut für Technische Informatik Universität Stuttgart Siemens Dortmund, 27. April 2006 Seite 9

10 Entwicklungsvorschau Entwicklungstendenz Polymer-Elektronik 1-Bit Transponder ISO Transponder ISO High-Volume Produktion HF / 13,56 MHz - Transponder UHF / 866 MHz - Transponder Material verfügbar 1-Bit Transponder ISO High-Volume Produktion Quelle: Fraunhofer IMS Dortmund, 27. April 2006 Seite 10

11 Zusammenfassung RFID ist eine Technologie mit hohen Potentialen beeinflusst Prozesse in der logistischen Kette erfordert eine Standardisierung zur unternehmensübergreifenden Nutzung ist in der Anwendung sehr unterschiedlich verlangt eine Bewertung nach Kosten und Leistungen braucht Mut zu Veränderungen! Dortmund, 27. April 2006 Seite 11

12 openid Die offene Integrationsplattform für Identifikationssysteme Das Zentrum für die Integration von RFID Technologien in komplexen logistischen Systemen

13 MatLog Halle Demonstrationsfeld des Fraunhofer IML Ausgangssituation Verschiedene Komponenten der Lager- und Fördertechnik auf 1100 qm: Automatisches Hochregallager Kommissionierzelle mit RFID Systemen Multishuttle - Lager Warenübergabesystem Tower24 FTS für Paletten und für Behälter Roboter Leit- und Steuerungstechnik: mywms Open Source Warehouse Management System basicwms manuell bedientes Lager UDC/CP Unified Data Capture / Communication Protocol opentcs Transportleitsystem

14 Integration von RFID-Technologien in bestehende logistische Systeme Zielsetzung openid Meeting Point für Anwender und Technologie: Demonstration physischer Logistikabläufe Systemvergleich und Auswahl Relevante Systemkosten Technologischer Entwicklungsbedarf Consulting / Schulung

15 Kooperationspartner und Sponsoren Stand April 2006

16 Technologien im Einsatz Behälter- und Paketidentifikation: Smart Label 13,56 MHz passiv 868 MHz (UHF) passiv Palettenidentifikation: 868 MHz (UHF) aktiv mit Temperatursensor Identifikation der Ladeeinheit: 868 MHz (UHF) passiv 13,56 MHz passiv Steuerung der Kommissionieranlage 125 khz passiv Lokalisierung des Behälter-FTF 128 khz passiv

17 Durchgängiges Supply Chain Management status information / reports Verfügbar In Out Kunde In Out Befüllt In Out Produzent Großhandel Einzelhandel Mehrweg-DL Tower24 Wareneingang Wareneingang Wareneingang Wareneingang Ein-/Auslagern Ein-/Auslagern MTV Befüllen SL beschreiben Kommissionieren Warenausgang Beschreiben SL Ein-/Auslagern Beschreiben SL Warenausgang LE bilden NVE beschreiben Warenausgang Warenausgang SL=SmartLabel (Transponder auf Folienbasis)

18 Softwarearchitektur

19 Ausblick Kontrolle des Temperaturverlaufes Einbindung des Palettierroboters Abbildung verschiedener Kommissionierstrategien Automatische Inventur im Hochregallager Einsatz verschiedener RFID-Technologien zur Steuerung der Kommissionierzelle Ständige Aktualisierung der RFID- Komponenten