Automatisierungstechnik Identifikation

Transkript

1 Automatisierungstechnik Identifikation FH Kaiserslautern Campus Pirmasens SS 2011 Prof. Dr. Martin Wölker Auto-ID RFID vers. 1.0 vom Juni 2011

2 Nutzungshinweise Diese Foliensammlung dient den Studenten und ausschließlich diesen als persönliche Referenz für ihr Selbststudium, wenn sie am entsprechenden Kurs teilgenommen haben. Diese Darstellung wurde nach bestem Wissen und Gewissen auch unter Verwendung von Material Dritter erstellt. Beispiele basieren meist auf persönlichen Erfahrungen. Copyright 2011 by Dr. Wölker FH-Kaiserslautern Campus Pirmasens Jede Verwertung außerhalb der Grenzen des Urheberrechts ist ohne Zustimmung von Professor Wölker unzulässig. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen Systemen. Alle angeführten Firmenbezeichnungen, Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Marken, Warenzeichen usw. sind Eigentum ihrer jeweiligen Inhaber. Die Verwendung auch ohne besondere Kennzeichnung bedeutet nicht die freie Verfügbarkeit dieser Namen. Bei direkten oder indirekten Bezügen oder Zitaten aus Gesetzen, Normen, Standards oder Richtlinien kann keine Gewähr für Aktualität, Richtigkeit oder Vollständigkeit übernommen werden. Immer sind die vollständigen Dokumente in der jeweils gültigen Fassung zu benutzen. Genderspezifische Schreibweisen wurden nicht explizit berücksichtigt. Wenn nur die männliche Form benutzt wird, bedeutet dies, dass es sich um eine Funktionsbezeichnung oder Rolle handelt. Eine Geringschätzung oder sogar Beleidigung unserer Studentinnen ist nicht intendiert.

3 Arbeitshinweise Diese Unterlagen enthalten in den Vorlesungseinheiten verwendeten Folien. Diese Materialsammlung ist kein Lehrbuch und kann ein Solches bei der Vorbereitung zur Prüfung auch nicht ersetzen. Es ist unerlässlich, den Stoff anhand der Literatur zu vertiefen und zu ergänzen. Wir behalten von dem, was wir lesen:10% was wir hören:20% was wir sehen: 30% was wir sehen und hören: 70% was wir selbst ausführen: 90% Bearbeiten Sie Aufgaben selbstständig und schreiben Sie Ihre Lösung auf. Arbeiten Sie im Team und vergleichen sie Ihre Lösungen miteinander. Ein Foliensatz ist kein Ersatz für das Selbststudium im Laufe des ganzen Semesters.

4 Radio-Frequency-Identification BARCODE? RFID?

5 RFID versus Barcode

6 RFID versus Barcode Hoher Standardisierungsgrad Niedrige Kosten für das Medium Barcode Hohe Akzeptanz Hohe Durchdringung in der logistischen Kette Hohe Funktionalität der technischen Applikationen Vorteile I.d.R. nicht durchgängig nutzbar / unternehmensinterne Lösungen Keine Umprogrammierbarkeit gewährleistet Keine Pulkfähigkeit Festgelegte Ausrichtung bei den Lesevorgängen Eingeschränkte Einsatzmöglichkeit in rauer Umgebung Nachteile

7 RFID versus Barcode Schreib-/Lesevorgänge ohne Sichtkontakt Durchgängige Nutzbarkeit in der textilen Kette Pulkfähigkeit, Programmierfähigkeit Hohe realisierbare Entfernungen und Geschwindigkeiten Lesbarkeit durch verschiedene Materialien hindurch Anwendungen in widrigen Umgebungen möglich Für einige Anwendungen zu unwirtschaftlich Standardisierungsgrad bisher eher gering Akzeptanz ungewiss Fehlende Kosten-/Nutzen-Rechnung Verunsicherung durch Frequenzdiskussion Vorteile Nachteile

8 Faktoren einer Auto-ID Lösung Barcode Vorteile Anschaffungskosten gering Labelherstellung kostengünstig Einfache Art und Weise zur Identifikation Labels können von jedem gedruckt werden Standardisierung D Code, hohe Sicherheit Abfallentsorgung einfach hohe Lesereichweite, bis zu 6m Einfache Handhabung Hardware ist günstig Einbindung ins Netzwerk ist einfach + 2D Code mit einfacher Camera erkennbar Barcode Nachteile Es ist ein Einmalmittel Optische System Datensicherheit ist gering, Manipulation Jeder Mitarbeiter braucht einen Scanner Leistungsstarke Funkantennen Stoßfestigkeit muß vorhanden sein Verschmutzungsgrad Feuchtigkeit darf nicht eintreten Sichtkontakt muß gewährleistet sein Kompatibilität der Systeme Bestimmte Temperaturbereiche Beklebbarkeit der Behälter muß sichergestellt sein Reinigungsmittel Speicherkapazität ist geringer + Abhängigkeit vom Lesegerät Schnittstelle zum Netzwerk muß angepaßt Verschleiß der Drucker hoch Nachfüllung der Medien Wenig Hersteller & Lesesysteme für 2D Codes + zu viele Barcodes im Lager auf dem Objekt Hersteller halten sich nicht an den Standard (Aldi) Fachpersonal wird benötigt Interviews mit Auto-ID Experten Pohl Transponder Vorteile Objektidentifizierung ohne Sichtverbindung Höheres Speichervolumen Erhöhte Datensicherheit Größere, variable Datenspeicherung Keine eigene batteriegestützte Stromversorgung Unempfindlichkeit gegen äußere Umwelteinflüsse Schutz vor Manipulation der Daten + Einbindung ins Netz einfach + + Wartungsaufwand der Systeme ist geringer Die Lebensdauer der Transponder ist erheblich größer Pulkerfassung Transponder sind frei programmierbar Kommunikationsreichweite auf mehreren Metern mgl. Tieridentifikation ist leichter Wegverfolgung möglich Vereinfachung der geschl. Produktionskreisläufe Abriebfest Iso-Standard Chip Sharing möglich Wieder verwendbar Prozessoptimierung Transponder Nachteile hohe Anschaffungskosten bei den Datenträgern Keine Standardisierung Abfallproblem, eventuell Sondermüll elektromagnetische Felder, Empfangsstörung Tec Lesereichweite gering bei passiven Readern höhere Wellenlänge, dadurch höhere Spannung + Batterieverwendung + + Wenig Hersteller vorhanden + + Medien müssen in Folie oder Papier eingesetzt werden + Standard wird nicht eingehalten Sprachverwirrung, Versuch der Norm + + Anpassung schwierig Fachpersonal wird benötigt + Transponder übereinander, Lesbarkeit gestört Ausrichtung des Tec's parallel zur Feldlinie + Antennen im Boden & Wasser haben Schwierigkeiten Akzeptanz bei den Anwendern ist gering Empfindlichkeit bei gleicher Frequenz Hohe Planungsphase + Kleiner Absatzmarkt

9 Barcode >>> RF-ID 2D-Code 3,47% Transponder 22,05% Sonstige 12,33% Barcode 62,15% 80,00% Sonstige Point of Sale Mehrweg Außerbetr. Transport Versand Innerbetr. Transport Montage Fertigung Kommissionierung Lager WE Verteilung Einsatzgebiete 60,00% 40,00% 20,00% 0,00% Barcode 2D-Code Transponder Sonstige Technik Gesamt

10 Smart-Labels kombinieren Barcode und RF-ID Die Technologien an sich ist bekannt und bewährt! Ziel: Neu: Massenmärkte für Transpondertechnik öffnen Kombinierte Anwendungen für Barcode, Klartext + RFID ermöglichen Einfacher Einstieg in neue Applikationen Preiswert / Wegwerftransponder Dünn Bedruckbar Antikolission Standardisiert Die Transpondertechnologie als solche hat ihren Platz in vielen Anwendungen gefunden Barcodeanwendungen sind die aktuellen Identifikationslösungen!

11 Smart Labels Kosten Optimierung, Einwegtransponder Extrem dünne und flexible Bauform Entsorgung ohne spezielle Behandlung (kein Sondermüll!) Standartisierte Arbeits-Frequenz Einfache Integration in bestehende Systeme

12 Lesedistanz 1m breites Förderband Arbeits-Frequenz 13.56MHz (FCC, ETSI) Temp -20 to +85 C Abmessungen <250µm Höhe (Inlay) 45x45 mm, 76x45 mm Speicher 256bits (8 Blöcke je 32 bit) Fixed, OTP, read / write Lesegeschw. 10ms (SID Nummer) Simultaneous ID Mind. 40 Tags/sec.

13 Vorteile von Smart Label Bedruckbarkeit durch handelsübliche Geräte Verbindung von RFID, Barcode oder anderer Technologien Einfache Befestigung Wieder- beschreibbar Hohe Zuverlässigkeit Data Coding Interface Common Data Processing Data Decoding Interface Data Decoding Interface RF-ID Read Head Bar Code Scan Head Erfassung vieler Objekte gleichzeitig Kostengünstig bei hohen Stückzahlen Automatische Weiterverarbeitung Standard nach Norm ISO 15693

14 Anwendung Gepäckidentifizierung Paketzustellung P-roduktauthentifikation Dokumentregistration Tickets Hauchdünne und extrem flexible Inlays < 250 µm Größe passend für Fluggepäckanhänger, Paketscheine & ISO-Karten Voll automatisierte Fertigung 100% getestetes Inlay Von Rolle auf Rolle

15 Auto-ID in der Logistik Zur Erreichung eines logistischen Ziels gibt es i.d.r. mehrere Möglichkeiten und mehrere Werkzeuge. Beispiel textile Kette

16 Radio-Frequency-Identification BARCODE? RFID? RICHTIG ENTSCHEIDEN

17 Barcode vs. RFID RFID-Technologie wird als Ergänzung der global verbreiteten Barcode-Identifikation gesehen. RFID? Barcode Hohe Speicherkapazität Zuverlässigkeit Resistenz gegen äußere Einwirkungen Optional Gleichzeitige Erfassung von vielen Objekten Keine Sichtverbindung zwischen Leser und Tag notwendig Sehr flexibel im Einsatz Geringe Etikettkosten Einheitliche Standards Verbreitete Technologie Weltweite Infrastruktur

18 Sie haben Fehler gefunden oder Verbesserungsvorschläge? Schicken Sie mir eine Mail, damit alle etwas davon haben. Kontakt Prof. Dr. Martin Wölker Fachhochschule Kaiserslautern, Campus Pirmasens Carl-Schurz-Str , A006, Pirmasens T: / F: / M: /