Deutschland hat eine führende Position bei der Entwicklung der Radiofrequenz-Identifikation
(RFID) eingenommen. Die auf Objekterkennung per Funkwellen gestützte Technologie,
indem Transponder von Leseeinheiten erfasst werden, gilt als Schlüssel für
Modernisierung und Fortschritt und wird daher von Wirtschaft und Forschung stetig
weiter optimiert. Für große Unternehmen, insbesondere im Handel und der Logistik,
wird RFID in den kommenden Jahren zu einem wesentlichen Wettbewerbsfaktor.
Sofern es Deutschland gelingt, seine Vorreiterrolle weiter zu behaupten, können auch
kleine und mittelständische Unternehmen von diesen Anwendungen profitieren, denn es
werden sich Potentiale für ganz neue Geschäftsfelder ergeben. Diese erstrecken sich
angefangen von der Herstellung der Etiketten, der Kennzeichnung der Waren, über
Softwareanwendungen und Beratung, bis zu Komplettlösungen für unterschiedliche
Branchen.
Diese Arbeit zeigt die Mitarbeit während eines Projektes eines Unternehmens aus
Düsseldorf, welches aus Schutz vor vertraulichen Informationen, mit dem selbst auserwählten
Namen „RF-IT GmbH“ bezeichnet wird.
Ziel des Projektes ist die Einführung von RFID in einer Metzgerei, um Prozesse
transparenter, qualitativ hochwertiger, kostengünstiger und zeitlich schneller abzuwickeln,
um dadurch den Unternehmenserfolg auf nachhaltige Sicht zu sichern und die
Kundenzufriedenheit zu steigern.
Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
1. Einleitung
2. Projektbeschreibung
2.1 Projektspezifische Infrastrukturbetrachtung
2.1.1 Allgemeiner und Projektspezifischer Aufbau des EPC
2.1.2 Softwarebeschreibung
2.1.3 Hardwarebeschreibung
2.1.3.1 Reader und Handheld
2.1.3.2 Verpackungsmaschine mit Monitor
3. Mögliche Einführungsszenarien, Handlungsempfehlungen und Ausblicke
Literaturverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Allgemeiner Aufbau eines EPC
Abbildung 2: Software-Architektur im Supermarkt
Abbildung 3: Kühltruhe.
Abbildung 4: Lesegerät
Abbildung 5: Handheld
Abbildung 6: Verpackungsmachine
Abbildung 7: Etikettier-Computer
Abbildung 8: Monitor
Abbildung 9: Einzug der Fleischpakete für die Verpackung
Abbildung 10: Rutsche der Verpackungsmaschine
Abkürzungsverzeichnis
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
1. Einleitung
Deutschland hat eine führende Position bei der Entwicklung der Radiofrequenz-Identifi- kation (RFID) eingenommen. Die auf Objekterkennung per Funkwellen gestützte Tech- nologie, indem Transponder von Leseeinheiten erfasst werden, gilt als Schlüssel für Modernisierung und Fortschritt und wird daher von Wirtschaft und Forschung stetig weiter optimiert. Für große Unternehmen, insbesondere im Handel und der Logistik, wird RFID in den kommenden Jahren zu einem wesentlichen Wettbewerbsfaktor. Sofern es Deutschland gelingt, seine Vorreiterrolle weiter zu behaupten, können auch kleine und mittelständische Unternehmen von diesen Anwendungen profitieren, denn es werden sich Potentiale für ganz neue Geschäftsfelder ergeben. Diese erstrecken sich angefangen von der Herstellung der Etiketten, der Kennzeichnung der Waren, über Softwareanwendungen und Beratung, bis zu Komplettlösungen für unterschiedliche Branchen.
Diese Arbeit zeigt die Mitarbeit während eines Projektes eines Unternehmens aus Düsseldorf, welches aus Schutz vor vertraulichen Informationen, mit dem selbst auserwählten Namen „RF-IT GmbH“ bezeichnet wird.
Ziel des Projektes ist die Einführung von RFID in einer Metzgerei, um Prozesse transparenter, qualitativ hochwertiger, kostengünstiger und zeitlich schneller abzuwickeln, um dadurch den Unternehmenserfolg auf nachhaltige Sicht zu sichern und die Kundenzufriedenheit zu steigern.
2. Projektbeschreibung
Um die RFID-Potentiale in der Supermarktmetzgerei vollständig auszuschöpfen, wird ein besonderer Anspruch auf Technik und Mitarbeiter gelegt. Dabei werden die verschiedenen Fleisch- und Wurstwaren in der Metzgerei auf Schalen verpackt, die an ihrer Unterseite einen RFID-Chip aufweisen. Nachdem die Fleischpakete durch die Verpackungsmaschine in der Metzgerei foliert und gewogen werden, erhalten diese ein Standardetikett und der vorher, durch ein externes Unternehmen, aufgeklebte RFID- Chip oder auch Transponder eine Identifikationsnummer, die den Artikel in Datenbanken serialisiert darstellen lässt und somit einzigartig macht.
Die Fleischpakete, die sich in der Kühltruhe befinden, werden alle 10 Minuten von den 50, unter der Kühltruhe platzierten Lesegeräten, erfasst.
Wird ein bestimmter Mindestbestand unterschritten, wird dies sofort per Funk über standardisierte Luftschnittstellen an das System in der Metzgerei gesandt und auf dem Bildschirm für die Mitarbeiter angezeigt, demnach kann frische Ware nachproduziert werden. Gleichzeitig überprüft das System die Haltbarkeit der Ware. Produkte, die in naher Zukunft abzulaufen drohen, werden aus der Kühltheke manuell entfernt.
RFID-Lesepunkte befinden sich des Weiteren an allen Kassen. Alle Fleischprodukte die der Kunde auf das Band legt, werden erfasst und der EPC (Electronic Product Code), sowie die Information „Verkauft“, an hinterlegte Datenbanken gesandt. Weiterhin werden die Transponder im Wareneingang, sowie an allen Warensicherungstoren gelesen.
Um sich der Möglichkeit des „fremden“ Auslesens der gekauften Artikel zu einem späteren Zeitpunkt durch alternative Schreib- und Lesegeräte zu entziehen, hat der Kunde am Ausgang des Marktes die Möglichkeit, den Transponder mit Hilfe eines DeActivators, dauerhaft unbrauchbar zu machen. Dazu muss lediglich die Ware auf die dafür vorgesehene Ablage gelegt werden, um den Chip zu zerstören.
2.1 Projektspezifische Infrastrukturbetrachtung
In diesem Kapitel werden alle Elemente der Projektarchitektur auf der Software- und Hardwareseite beschrieben, sowie die Verbindung zwischen den jeweiligen Komponenten näher erläutert.
2.1.1 Allgemeiner und Projektspezifischer Aufbau des EPC
Der Electronic Product Code gilt als weltweit überschneidungsfreie Ziffernfolge, mit deren Hilfe jedes Produkt eindeutig gekennzeichnet und jederzeit identifiziert werden kann. Der allgemeine EPC besteht aus dem Header (Datenkopf), der klassifiziert, welche EPC-Version genutzt wird und welche Informationsart verschlüsselt ist.
Die SGTIN, wie sie auch im Projekt verwendet wird, gilt als häufigste der EPC- Versionen und identifiziert einzelne Objekte eindeutig durch eine Seriennummer (siehe Abbildung 1). Die SGTIN besteht aus dem Filter, der zum schnelleren Filtern von Einheiten wie z. B. Produkten, Umverpackungen und Paletten eingesetzt wird. Die Partition gibt an, wo der EPC-Manager aufhört und die Objektklasse beginnt. Der EPC Manager wird durch eine nationale EPCglobal-Repräsentanz an ein Unternehmen vergeben und stellt die zugeteilte EPC-Mitgliedsnummer des Nummerngebers, z. B. des Herstellers, dar. Die Object Class bezeichnet die Objektnummer, z. B. eine Artikelnummer und die letzte Komponente der SGTIN ist die Serial Number. Diese wird durch das Unternehmen an ein einzelnes Objekt vergeben und gewährleistet die Identifikation auf Artikelebene. Die EPC-Nummer enthält keine Zusatzinformationen über das Objekt, die sie identifiziert. Sie ist vielmehr der Zugriffsschlüssel um Informationen zu einzelnen Produkten in Datenbanken zu hinterlegen.
Abbildung 1: Allgemeiner Aufbau eines EPC1
Quelle: unternehmensinterne Quelle
Die „Serial Number“ des projektspezifischen EPC setzt eine eindeutige Kennzeichnung um, die sich erst nach einem halben Jahr wiederholen darf. Sie setzt sich zusammen aus der eindeutigen Nummer der Verpackungsmaschine, dem Tag der für das Halbjahr bestimmt wurde, der Zeit und schließlich einem Einzelnummerator, sodass eine minutengenaue Identifikation der Packungen möglich ist.
2.1.2 Softwarebeschreibung
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2: Software-Architektur im Supermarkt
Quelle: unternehmensinterne Quelle
Die, sich unter der Kühltruhe befindlichen, RFID-Reader gelten als feste Hardwarekom- ponente ohne jegliche eigenständige Steuerung. Zwischen den Readern und der Middle- ware besteht das Low Level Reader Protocol (LLRP), eine standardisierte Reader- Netzwerk-Schnittstelle, die für die verständliche Kommunikation zwischen beiden Komponenten im lokalen Netzwerk zuständig ist. Die Middleware ist eine Funktiona- lität, die das Zusammenspiel von Hard- und Softwarekomponenten gewährleistet, stellt Informationen zum Druckvorgang zur Verfügung und übernimmt die Steuerung und die Überwachung der Lesegeräte. So kann die Middleware dem Reader verständlich machen, was dessen Aufgabe ist. Umgekehrt gibt das Lesegerät in bestimmten Formaten standardisierte Werte zurück, so dass die Middleware diese empfangenen Nummern „aufsplitten“ und den EPC eindeutig herausfiltern und identifizieren kann. Diese Softwarekomponente dient des Weiteren für die Sammlung der Daten und als Steuereinheit dafür, welche Reader in Betrieb oder ausgeschaltet sind und wie viele bzw. welche der jeweiligen vier Antennen pro Lesegerät für die Datenübertragung verantwortlich sind.
Das ALE-Protokoll (Application Level Events-Schnittstelle) ist zuständig für die Sammlung der Daten, die Zusammenlegung dieser in definierten Paketen und die erfolgreiche Übermittlung der formatierten RFID-Daten (ALE-Reports) an das darüber gelagerte EPCIS (Electronic Product Code Information Software). Dabei handelt es sich um eine Linux-basierte Datenbank, die die Weitergabe, Gewinnung und Auswertung der Daten erleichtert. Die darüber gelagerte Business Intelligence Software lässt die empfangenen Daten in Tabellen und Diagrammen darstellen. Der Handheld, als alternatives Lesegerät der Fleischpakete in der Kühltruhe, greift über ein http-Protokoll auf einen Handheld-Service zu, der sich auf einem Server im Supermarkt befindet. Die Daten werden wiederum im EPCIS hinterlegt und gelangen auf demselben Weg wieder zurück zum Handheld.
2.1.3 Hardwarebeschreibung
Die im Projekt mit RFID ausgestattete Kühltruhe ist ca. 30m lang, 1,50m hoch und 1,50m tief (siehe Abbildung 3). Unter der Truhe befinden sich 50 Lesegeräte.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 3: Kühltruhe
2.1.3.1 Reader und Handheld
Das Luftschnittstellenprotokoll „UHF Gen. 2“, was für die Datenübertragung zwischen Reader und Hansheld verantwortlich ist, wurde unter der Schirmherrschaft der NonProfit-Standardisierungsorganisation „EPCglobal Inc.“ entwickelt und für ein breites Spektrum von Anwendungen im RFID-Bereich konzipiert. Die Kombination des Protokolls mit jedem der Lesegeräte, erzielt in allen Umgebungen zuverlässige Leseraten von durchschnittlich 230 Transpondern pro Sekunde.
[...]
1 Vgl.: http://www.gs1-germany.de/internet/content/standards/epc_rfid/der_ epc/index_ger.html