Radio Frequency Identifikation (RFID)
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- Damian Busso Seidel
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1 Radio Frequency Identifikation (RFID) Anwendung in der Produktion und verschiedenen Branchen Anke Stamminger senetics Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
2 Begriffsdefinition Was ist RFID? - Automatisches Identifikationssystem (Auto-ID) - Steht für: Radio Frequency Identifikation (engl.) / Identifikation durch Radiowellen (dt.) - Dient zur Identifikation von Objekten, Tieren und Personen - Ähnlichkeit zu Chipkarten, d.h. Datenspeicherung erfolgt auf elektronischen Datenträgern (Transponder) - Energieversorgung basiert auf magnetischen und elektromagnetischen Feldern - Unterscheidungsmerkmale, z.b. Transponderbauform, Energie- und Datenübertragung Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
3 RFID-Produzent SATO - vor 60 Jahren in Japan gegründet - Vorkämpfer im Bereich Automatic Identification und Data Collection - Heute: Weltmarktführer im Bereich Label- und Barcodedrucker - Hersteller von Barcode- und RFID-Etiketten - Partner von Metro, Rewe und Wal-Mart Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
4 Erste Anwender von RFID-Technologie Wal-Mart : Einführung der ersten RFID-Systeme - Heute nutzen Filialen diese Technik - Einsparungen in Milliardenhöhe METRO : Schrittweise Einführung von RFID im Lagermanagement und in der Logistik - Beteiligte Vertriebsmarken: Metro Cash & Carry, Galeria Kaufhof und real : Tests von RFID-basierten Innovationen im Verkaufsraum - Effizientere Prozessgestaltung und Kostensenkung Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
5 Bestandteile der RFID-Technologie Quelle: Klaus Finkenzeller, RFID-Handbuch, S.9 Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
6 Bestandteile der RFID-Technologie - Transponder - Position ist direkt am oder im Objekt, z.b. dem Tier, Menschen oder der Ware - Weitere Bezeichnungen: RFID-Tag, RFID-Label - Bestandteile: - Ein winziger Computerchip - Antenne - Träger (z.b. Klebe-Etikett) - Speicherung mehrerer Informationen möglich oder Speicherung einer einmalig vergebenen Identifikationsnummer (Electronic Product Code, EPC) - Unterscheidung der Transponder nach Stromversorgung: - Passiv - Aktiv - Semi-aktiv Quelle: Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
7 Transponderbauformen Smart Labels ab 1cm 2 Kontaktlose Chipkarten Kunststoffnägel Schlüsselanhänger Glasgehäuse Uhren Quelle: Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
8 Bestandteile der RFID-Technologie - Lesegerät - Kommuniziert durch Radiowellen mit denen in der Erfassungsreichweite befindlichen Transpondern - Können Daten lesen und schreiben - Reichweite der Datenerfassung ist abhängig von der verwendeten Transponderart und der Umgebung - Bestandteile: - Antenne - Chip - Weitergabe der Daten an den PC durch zusätzliche Schnittstellen Quelle: Quelle: Quelle: Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
9 Bestandteile der RFID-Technologie - Middleware - Agiert als Zwischenschicht innerhalb unterschiedlicher Soft- und Hardwarekomponenten - Übernimmt die Steuerung und Kontrolle zwischen der Unternehmensanwendung und den angekoppelten Lese-/Schreibgeräten - Sammelt die Daten von den Lesegeräten, aggregiert und filtert diese und leidet sie bedarfsgerecht an die betrieblichen Informationssysteme weiter - Grund: eine direkte Anbindung vom RFID-System an die bestehende Unternehmensanwendung könnte das RFID-System an die Kapazitätsgrenzen bringen Quelle: Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
10 Unterscheidungsmerkmale 1) Übertragungsverfahren - Kapazitive Übertragung - Induktive Übertragung - Backscatter-Verfahren 2) Frequenzen - Niederfrequenz ( khz) - Hochfrequenz (13,56 MHz) - Ultrahochfrequenz ( MHz) - Mikrowellenfrequenz (2,45 GHz) 3) Betriebsart - Vollduplexverfahren (Lesegerät und Transponder senden und empfangen gleichzeitig) - Halbduplexverfahren (zeitlich versetzte Datenübertragung, Transponder laden ihre Stützbatterie in der Ruhephase für den nächsten Sendevorgang wieder auf) - Sequentielles Verfahren (zeitlich versetzte Datenübertragung, aber Energiefeld des Lesegerät ist nicht permanent aktiv) Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
11 Unterscheidungsmerkmale 4) Energieversorgung - Passive Transponder (Energieversorgung durch das vom Reader aufgebaute elektromagnetische Feld) - Aktive Transponder (Energieversorgung durch eigene Batterie) - Semi-aktive Transponder (teilgestützte) (Energieversorgung durch Feld und Stützbatterie) 5) Programmierbarkeit - einmalig beschreibbare Transponder (ausgestattet z. B. mit Seriennummer) - Wieder beschreibbare Transponder 6) Datenmenge - Von wenigen Bytes bis zu mehreren kbytes - Ausnahme: 1-bit-Transponder (Sendet nur im Feld oder nicht - Warensicherung) Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
12 Übersicht über die Spezifikation der verschiedenen Frequenzen Energieversorgung Niederfrequenz khz Hochfrequenz 13,56 MHz Ultrahochfrequenz MHz Mikrowelle 2,45 GHz passiv passiv aktiv/passiv aktiv/passiv Reichweiten bis 1 m bis 1,7 m bis ca. 6 m (passiv) bis 100 m (aktiv) bis ca. 6 m (passiv) bis 100 m (aktiv) Übertragungsraten niedrig mittel hoch sehr hoch Pulkerfassung Störung durch Flüssigkeiten Lesbarkeit auf Metall ja, selten realisiert ja ja ja nein gering stark stark bedingt bei direkter Aufbringung nein, mit Abstand bedingt bei direkter Aufbringung nein, mit Abstand bedingt bei direkter Aufbringung nein, mit Abstand bedingt Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
13 Benachbarte Systeme zu RFID Barcode- System Fingerabdruckverfahren Optical Character (OCR) Biometrische Merkmale Auto-ID Sprachidentifizierung Chip- Karten RFID Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
14 Einsatz von RFID in zwei Systemen Geschlossenes System - Nur interne Nutzung im Unternehmen - Transponder verbleiben innerhalb eines Kreislaufes im Unternehmen - Jederzeit wieder verwendbar - Einsatz von relativ teuren Transpondern in kleinen Mengen lohnt sich - Einsatz bei der Steuerung von Produktionsprozessen - Nutzung zur Identifikation von Objekten, z.b. Fertigbauteile Offenes System - Existieren gleichartig in vielen Unternehmen - Transponder werden einmalig verwendet, d.h. sie durchlaufen mit dem Produkt / Verpackung die Wertschöpfungskette und werden danach nicht wieder verwendet - Identifikation von Produkten von der Produktion bis hin zum Endkunden möglich - Einsatz erfolgt in größeren Mengen Kostendruck steigt Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
15 Vorteile von RFID - Geringer Platzbedarf zur Anbringung - Unempfindlichkeit gegenüber - Hitze bis 100 C - Kälte bis -20 C - Feuchtigkeit, Farbe, Staub - Nicht sichtbare Integration möglich - Kein direkter Sichtkontakt zwischen Transponder und Lesegerät nötig - Verbesserung der Warenverfolgung - Kostenreduktion und Zeitersparnis durch - Pulkerfassung - Beschleunigte Inventur - Zielgenaues lenken des Warenflusses - Exakte Bestimmung der Warenposition - Transparenter Austausch von Informationen in Echtzeit - Fehlerreduzierung durch den Menschen - RFID kann mit GPS gekoppelt werden lückenfreie Überwachung der globalen Lieferkette Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
16 Nachteile von RFID - Hohe Kosten für Hardware (Transponder / Lesegerät) - Hohe Integrationskosten - Mögliche Störung durch Funk, Flüssigkeiten und Metalle - Unzureichende Reichweiten - Mangelnde Standardisierung, z.b. im Bereich der Datenschnittstelle und der weltweit einheitlichen Frequenz - Transponder können in Teile des Produktes nicht sichtbar integriert werden - Unzureichende Sicherheit, d.h. Daten können manipuliert werden Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
17 Einsatzvoraussetzung Vorangehende Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Ausgangssituation Analyse der Supply Chain Potenzialabschätzung Business Case & Investionsabschätzung Festlegung eines Prototypen Auswahl von Systemkomponenten Aufbau einer Pilotanlage Ergebnisanalyse / Bewertung Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
18 Anwendungsfelder Bereich Gesundheitswesen - Identifikation von Patienten und Personal - Messen und Kontrollieren von Daten - Optimierte Reinigung von Klinikbetten - Fälschungssicherheit und Rückverfolgbarkeit von Arzneimitteln - Vermeidung von Fehlmedikation - Prozesssteuerung und Dokumentation - Textilidentifikation in Wäschereien Sonstige Bereiche - Sendungsverfolgung durch Tracking und Tracing - Warensicherung im Einzelhandel - Tieridentifikation - Müllentsorgung - Sportveranstaltungen - Bücheridentifikation - Elektronischer Reisepass und digitaler Personalausweis Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
19 Anwendungsbereich industrielle Fertigung am Beispiel der metallverarbeitenden Industrie Lückenlose Dokumentation jederzeit möglich Produkterkennung am Bearbeitungszentrum Einbringung des Tags während des Gießprozesses Qualitätskontrolle am Band Lückenlose Überwachung der Produktion in Echtzeit (Monitoring) Quelle: Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
20 Anwendungsbereich Lagerlogistik am Beispiel der metallverarbeitenden Industrie Mobile und stationäre Produkterkennung Erfassung der Daten beim Verladen Automatische Erfassung von Zu- und Abgängen Elektronische Inventur per Knopfdruck Quelle: Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
21 Empirische Analyse über die aktuelle RFID Nutzung im Gesundheitswesen Befragte Unternehmen des Gesundheitswesens 45,0 40,0 40,3 Branchenzugehörigkeit n = 50 Mehrfachnennungen möglich Zugehörigkeit in % 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 8,1 9,7 9,7 14,5 17,7 5,0 0,0 MedTech Biotech Pharma Klinik Zulieferer Sonstige Branchen Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
22 Empirische Analyse über die aktuelle RFID Nutzung im Gesundheitswesen Auseinandersetzung mit dem Thema RFID 29 n = 50 Anzahl der Antworten Ja Antwort Ja oder Nein Nein Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
23 Empirische Analyse über die aktuelle RFID Nutzung im Gesundheitswesen 25 Derzeitiger Einsatz von RFID im Unternehmen n = Anzahl der Antworten Ja Anwort Ja oder Nein Nein Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
24 Empirische Analyse über die aktuelle RFID Nutzung im Gesundheitswesen Anzahl der Antworten Geplanter Einsatz von RFID im Unternehmen n = 20 0 Nein, es ist nichts geplant Einführung wird erwogen Ja, für 2010 oder 2011 Ja, für später als 2011 Antworten Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
25 Empirische Analyse über die aktuelle RFID Nutzung im Gesundheitswesen Angestrebte Ziele unter Einsatz von RFID n = 21 max. 3 Antworten möglich Kosten senken 4 Qualität erhöhen 9 Prozessabläufe verbessern 14 Ziele Patientensicherheit erhöhen 9 Zeitersparnis 3 Risikoverminderung 10 Sonstige Anzahl der Antworten Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
26 Empirische Analyse über die aktuelle RFID Nutzung im Gesundheitswesen Angestrebte Ziele bereits erreicht bzw. Zielerreichung möglich (Frage war nur zu beantworten, wenn in Frage 4 mit "Ja" geantwortet wurde) n = 9 33% Ja Nein Teilweise 0% 67% Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
27 Empirische Analyse über die aktuelle RFID Nutzung im Gesundheitswesen Zufriedenheit mit der im Unternehmen angewendeten RFID-Anwendung (Frage war nur zu beantworten, nachdem in Frage 4 mit "Ja" geantwortet wurde) 22% n = 9 Ja Nein Teilweise 11% 67% Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
28 Empirische Analyse über die aktuelle RFID Nutzung im Gesundheitswesen 6 Bedeutsamkeit von RFID für die Branche und das Unternehmen in den nächsten Jahren Vergabe von Note 1-6: 1 = sehr wichtig 6 = überhaupt nicht wichtig n = 21 Branche Unternehmen Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
29 Zukunftsaussichten der allgemeinen Marktentwicklung - RFID-Anwendungen besitzen große wirtschaftliche Potenziale für Unternehmen - Spürbar steigendes Interesse am Einsatz von RFID - Prognose von IDTechEx für 2008: weltweiter Verkauf von 2,16 Milliarden Transpondern Prognose für 2009 und 2010: abermalige Steigerung von 23% bis 25% - Experten des Marktforschungsunternehmens Forrester Research prognostizierten 2006, dass bis zum Jahr 2015 schon 80% aller Produkte mit RFID-Chips ausgestattet sein werden - Lohnend sich mit dieser Technologie auseinander zu setzen - RFID-basierte Anwendungen werden in den nächsten Jahren stark an Bedeutung gewinnen. Für Industrie, Handel und Gesundheitswesen zeichnet sich diese Entwicklung heute schon ab. Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
30 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Ich freue mich auf das Gespräch mit Ihnen! Anke Stamminger Wissenschaftliche Mitarbeiterin senetics Healthcare - Automotive - Green Power Büro 1: Am Hirtenfeld 40, Ansbach Büro 2: Henkestrasse 91, Erlangen Telefon Ansbach: Telefon Erlangen: Mobil-Tel.: info@senetics.de Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege Neue Märkte Neue Produkte Neue Ideen Neue Konzepte Neue Wege senetics 2009
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