Analyse und Validierung von Merkmalen für die Integration der RFID-Technologie in der Produktion unter Einbeziehung der Supply Chain

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1 Einführung
1.1 Problemstellung
1.2 Vorgehensweise

2 Technologien
2.1 RFID – Technologie
2.1.1 Die frühen Anfänge
2.1.2 Grundlagen der RFID-Technologie
2.1.3 Unterscheidungsmerkmale von RFID-Systemen
2.1.4 Funktionsweise
2.1.4.1 Energieversorgung
2.1.4.2 Sendefrequenzen, Signalkopplung und Reichweite
2.1.5 Pulk-Lesefähigkeit
2.1.6 Transponder-Bauformen
2.2 Das EPC-Netzwerk
2.2.1 Der Electronic Product Code (EPC)
2.2.2 Voraussetzungen zur RFID-Nutzung im EPC-Netzwerk
2.2.2.1 Transponder
2.2.2.2 Lesegeräte
2.2.3 Middleware-Konzept „Savant“
2.2.4 Object Naming Service (ONS)
2.2.5 EPC Information Service
2.2.6 EPC Discovery Service
2.2.7 Physical Markup Language (PML)
2.2.8 Stand der Dinge und Aussichten

3 RFID in der Anwendung
3.1 RFID - Einsatz in der industriellen Fertigung
3.1.1 Zentrale Steuerung
3.1.2 Dezentrale Steuerung
3.1.3 Nutzenpotentiale durch RFID
3.1.3.1 Flexible Steuerung des Materialflusses
3.1.3.2 Überwachung des Bearbeitungsfortschrittes
3.1.3.3 Ausfallsicherheit
3.1.3.4 Datensicherheit
3.1.3.5 Geringer Einfluss von Umweltbedingungen
3.1.3.6 Sensorik
3.1.3.7 Transparenz des Warenbestandes
3.1.3.8 Produktverfolgung und Qualitätskontrolle
3.1.3.9 Arbeitsproduktivität
3.1.3.10 Instandhaltung
3.1.4 Erweiterte Anwendungsmöglichkeiten in der Fertigung
3.1.4.1 E-Kanban-System
3.1.4.2 Lean Production
3.1.5 Geeignete RFID – Systeme im Fertigungsbereich
3.2 Erweiterte Betrachtung – Einbeziehung der Supply Chain
3.2.1 Verknüpfungen innerhalb der Supply Chain
3.2.1.1 Just-in-Time (JIT) und Just-in-Sequence (JIS)
3.2.1.2 Bullwhip – Effekt
3.2.2 Nutzenpotentiale für den Hersteller
3.2.2.1 Lagermanagement
3.2.2.2 Echtheitsnachweis und Schwundkontrolle
3.2.2.3 Distribution
3.2.2.4 Rückverfolgbarkeit
3.2.3 Nutzenpotentiale für die Zulieferer
3.2.3.1 Liefertreue
3.2.3.2 Wettbewerbsfähigkeit
3.2.4 Nutzenpotentiale im After-Sales Bereich
3.2.4.1 Wartung und Reparatur
3.2.4.2 Recycling

4 Rahmenbedingungen
4.1 Ungelöste Probleme
4.1.1 Anwendungseinschränkungen
4.1.2 Fehlende Standardisierung
4.2 Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen
4.2.1 Kostensenkung als Erfolgsvoraussetzung
4.2.2 Kosten/Nutzen–Verteilung in der Supply Chain
4.3 Sicherheitsaspekte und Datenschutz

5 RFID – Systemintegration
5.1 Vorgehensweise
5.1.1 Strategische Zielvereinbarungen
5.1.2 Bildung eines Projektteams
5.1.3 Definition und Prozessanalyse
5.1.4 Entwicklungsphase
5.1.5 Integrationsphase
5.1.5.1 Validierung durch Pilot- und Feldversuche
5.1.5.2 Einbindung in den Gesamtprozess
5.1.6 Integrationsabschluß
5.2 Technische Analyse und Objektidentifikation
5.3 Auswahlkriterien für geeignete RFID-Systeme
5.4 Wirtschaftliche Bewertungsmodelle
5.4.1 Nutzenbewertung
5.4.2 Bewertung der Kosten

6 Zusammenfassung und Ausblick

Literaturverzeichnis

Eidesstattliche Erklärung

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: schematische Darstellung eines RFID-Systems

Abbildung 2: Prinzipieller Aufbau des RFID-Transponders

Abbildung 3: Unterscheidungskriterien von RFID-Systemen

Abbildung 4: Bauformen von RFID-Transponder

Abbildung 5: EPC-Netzwerk mit einzelnen Systemkomponenten

Abbildung 6: Aufbau des EPC im Vergleich zum EAN-Code

Abbildung 7: EPCglobal- Kommunikationsspezifikationen

Abbildung 8: Zentrale Steuerung

Abbildung 9: Dezentrale Steuerung

Abbildung 10: Vereinfacht dargestellte Wertschöpfungskette

Abbildung 11: Kosten/Nutzen-Vergleich auf verschiedenen Ebenen der Kennzeichnung (schematisch)

Abbildung 12: EPC-konformer „Space Tag“ für die Anwendung auf Metalloberflächen

Abbildung 13: Anordung der Transponder im HF-Lesefeld

Abbildung 14: Hemmfaktoren für den RFID-Einsatz

Abbildung 15: Erwartete Absatzprognose von RFID-Transponder

Abbildung 16: RFID-Nutzenpotentiale

Abbildung 17: Shareholder-Value-Tree zur RFID-Nutzenbewertung

Abbildung 18: Nutzenpotentiale für RFID-Einsatz (Auswahl)

Abbildung 19: Kostenbestimmung für den RFID-Einsatz (Auswahl)

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Einführung

Im Zuge der fortschreitenden Globalisierung und der damit einhergehenden Öffnung der Märkte wird der Druck auf die Unternehmen hinsichtlich Kosten-reduzierung und Umsatzsteigerung immer stärker.

Die kontinuierliche Verbesserung von bestehenden Prozessabläufen ist daher essentiell, um am weltweiten Markt erfolgreich tätig zu sein.

In den letzten Jahren hat eine aussichtsreich scheinende Technologie das Interesse der Industrie und der Öffentlichkeit geweckt: die Identifikation mittels Funkwellen, die sogenannte Radio Frequency Identification (dt. = Radio-frequenz Identifikation, kurz: RFID).

Beschäftigt man sich mit der Thematik etwas genauer, stößt man schnell auf eine weitere Technologie, die das volle Potential von RFID erst offen legen wird.

Mit Hilfe des sogenannten Electronic Product Code (EPC) kann die RFID-Technologie in der Supply Chain eines jeden Unternehmens effizient und nutzenoptimiert angewandt werden.

Die EPC-Technologie soll zukünftig einmal jedem einzelnen Artikel eine ein-deutige Identifikationsnummer zuordnen und damit ein produktbezogenes Tracking & Tracing (T&T) ermöglichen.

1.1 Problemstellung

Die Schnelligkeit von Material-, Produkt- und nicht zuletzt Informationsflüssen ist eine erfolgskritische Größe.

Fehlmengen führen zu Produktionsausfällen, die innerhalb der verschachtelten und komplexen Prozessstrukturen einen Schneeballeffekt auf parallel- und nachgelagerte Prozesse haben können.

Lagerüberbestände führen zu unnötigen Kapitalbindungen und erschweren die Lagerlogistik.

Vielfach sind diese Störungen auf einen unzureichenden Informationsfluss zurück zu führen. Informationen liegen häufig in unterschiedlicher Form vor, die erst mühsam und zeitintensiv in ein anders Format übertragen werden müssen.

Diese sogenannten Medienbrüche verzögern nicht nur den Informationsfluss, sondern können durch menschliche Irrtümer oder nicht optimierter Technik zu Übertragungsfehlern führen.

In der Supply Chain verstärkt sich dieses Problem, weil häufig elektronische Dateninformationen zwischen Zulieferer und Hersteller nicht kompatibel sind.

Mittels einer geeigneten RFID-Technologie kann die Geschwindigkeit der Material-, Produkt- und Informationsflüsse erhöht und gleichzeitig Fehler durch Medienbrüche vermieden werden.

So sind bereits für lokale Anwendungen in der Fertigung und Montage durch relativ einfache RFID-Systeme deutliche Prozessverbesserungen zu erreichen.

Erweiterte Anwendungen, wie beispielsweise innerhalb einer Zulieferer-Hersteller-Beziehung bedürfen hingegen schon einer komplexeren RFID-Lösung, da über die Unternehmensgrenze hinweg Material- und Datenflüsse gesteuert werden müssen.

Nutzt man die RFID-Technologie innerhalb der kompletten Supply Chain so kommt man für eine zukunftssichere Lösung nicht um die Verwendung des EPC umher.

Erst mit Nutzung des EPC und die Integration in das sogenannte EPC-Netzwerk wird die medienbruchfreie Verbindung von Informationen und Produkt innerhalb der Supply Chain erreicht.

1.2 Vorgehensweise

Die Arbeit ist inhaltlich in 4 Hauptkapitel gegliedert.

Das erste Hauptkapitel beschreibt die Technologien RFID und EPC.

Einleitend wird der Aufbau und die Arbeitsweise der RFID-Technologie erklärt. Im zweiten Abschnitt wird das EPC-Netzwerk beschrieben und welche Vorbedingungen zum Einsatz gegeben sein müssen. Abschließend werden die Voraussetzungen zum Einsatz der RFID-Technologie innerhalb des EPC-Netzwerkes dargestellt.

Im zweiten Hauptkapitel wird herausgearbeitet, wie diese Technologien verwendet werden können, um Ablaufprozesse zu verbessern. Die vorliegende Arbeit fokussiert hier insbesondere den Bereich der Fertigung sowie in einer erweiterten Betrachtung die Nutzenpotentiale innerhalb der Supply Chain.

Im dritten Hauptkapitel werden die Rahmenbedingungen dargestellt, welche bei der Einführung der RFID-Technologie in bestehende Prozesse beachtet werden müssen. Neben der obligaten Wirtschaftlichkeitsbetrachtung werden die noch existierenden Probleme bei der Implementierung der RFID-Techno-logie sowie die Aspekte der Sicherheit und des Datenschutzes beleuchtet.

Im abschließenden vierten Hauptkapitel wird die RFID-Systemeinführung beschrieben und eine mögliche Vorgehensweise zur RFID-Einführung vorgestellt.

2 Technologien

Sowohl RFID als auch EPC können als eigenständige Technologie verstanden werden. Die RFID-Technologie beschreibt hierbei das eigentliche Identifizieren mittels Funkwellen, wohingegen die EPC-Technologie die eindeutige und standardisierte Produktzuordnung mittels EPC und die dafür notwendige IT-Infrastruktur umfasst.

2.1 RFID – Technologie

2.1.1 Die frühen Anfänge

Die Ursprünge der RFID-Technologie liegen bereits einige Jahrzehnte zurück. Bereits in den 20er Jahren des letzten Jahrhunderts entwickelte man das Radar, um mit Hilfe von ausgesandten Radiowellen, Objekte durch Reflexion dieser Wellen zu orten.

Während des 2.Weltkrieges wurden alliierte Flugzeuge mit einfachen Sender/ Empfänger–Einheiten (Transponder) zur gegenseitigen Erkennung aus-gestattet. Zu dieser Zeit hatten die Transponder noch die Größe eines Reise-koffers.^[1] Die Weiterentwicklungen auf den Gebiet der Elektronik und der Mikroprozessortechnik ließen die Baugrößen kleiner und die Technik besser werden. Von RFID spricht man erst seit den 1950er Jahren. Erste Anwendungen beim US-Militär und einigen wenigen Großunternehmen hatten aufgrund der noch unhandlichen und teueren RFID-Komponenten den Status von Feldversuchen. Eine erste große kommerzielle Anwendung der RFID-Technologie war Ende der 1960er Jahre die Entwicklung des elektronischen Artikelüberwachungssystems (EAS). Dieses auch heute noch gebräuchliche System verwendet einen 1-bit-Transponder, welcher an der zu sichernden Ware angebracht wird und nur die Signale 0 und 1 kennt. Sofern der Transponder nicht am Kassensystem deaktiviert wird, meldet ein Signal beim Passieren einer bestimmten Stelle den unbezahlten Gegenstand. Dieser ein-fache und kostengünstige Transponder ermöglicht eine wirksame Diebstahl-kontrolle.

In den 1970er Jahren entstanden die ersten Ideen zum Einsatz in der industriellen Fertigung und der Logistik. Aufgrund der noch nicht ausreichend vorangeschrittenen technologischen Entwicklung verloren diese Ansätze ihren properitären Charakter meist nicht.

Ab den 1980er Jahre etablierten immer mehr Firmen einfache RFID-Anwendungen und entwickelten diese Systeme weiter.

Heutzutage trifft man RFID-Systeme bereits regelmäßig im täglichen Leben an. Sei es das Maut-Erfassungssystem „Toll-Collect“, die Diebstahlsicherung des eigenen PKW’s oder der kontaktlose Skipass beim Wintersport.

Insbesondere im Bereich Logistik und Prozessautomatisierung herrscht mo-mentan Aufbruchstimmung und es ist zu erwarten, dass sich die RFID-Technologie in vielen Anwendungsgebieten progressiv verbreiten wird.

So erwartet das RFID-Marktforschungsinstitut IDTechEx in den kommenden 10 Jahren eine Wertsteigerung des RFID-Marktes von 1,9 Mrd. Dollar auf knapp 27 Mrd. Dollar.^[2]

2.1.2 Grundlagen der RFID-Technologie

RFID-Systeme bestehen immer aus drei Komponenten:

- dem Datenträger (Transponder oder auch als „Tag“ bezeichnet), welcher am zu identifizierenden Objekt angebracht wird
- dem Schreib/Lesegerät, welches zum Auslesen der auf dem Datenträger befindlichen Informationen verwendet wird. Bei geeigneten Aus-führungen kann der Datenträger auch beschrieben werden.
- dem Rechner mit entsprechender Applikationssoftware zur Steuerung des Schreib/Lesegerätes

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: schematische Darstellung eines RFID-Systems

Quelle: Finkenzeller: RFID-Handbuch, 2002, S. 7.

Das RFID Lesegerät ist über eine Schnittstelle mit dem Rechnersystem (zum Beispiel ein PC) verbunden. Diese Schnittstelle kann über eine serielle Schnitt-stelle wie beispielsweise RS 232 oder RS 485 (vorzugsweise im industriellen Bereich der Feldbustechnik eingesetzt) realisiert werden. Eine andere gängige Schnittstellenlösung ist die Verbindung mittels Netzwerkverbindungen (LAN beziehungsweise WLAN).

Die auf dem Rechner befindliche Applikation sendet Kommandos an das RFID-Lesegerät und erhält die angeforderten Daten im Gegenzug zurück.

Das RFID-Lesegerät erzeugt anhand der erhaltenen Anweisungen ein mag-netisches oder elekromagnetisches Wechselfeld.

Bei jedem RFID-System werden Daten auf dem elektrischen Datenträger, dem Transponder, gespeichert. Der Begriff Transponder ist ein Kunstwort und setzt sich aus den Begriffen „Transmitter“ (dt.:Sender) und „Responder“ (dt.:Empfänger) zusammen.^[3]

Der Datentransfer zwischen Transponder und Lesegerät (Reader) sowie die Energieversorgung des Datenträgers erfolgen unter Verwendung des vom RFID-Lesegerätes erzeugten magnetischen oder elektromagnetischen Felds.^[4]

Der RFID-Transponder besteht aus einer Antenne bzw. Spule und dem elektronischen Mikrochip. Diese beiden Komponenten sind in einem Gehäuse integriert oder im einfachsten Fall auf einer Klebefolie aufgebracht (sogenannte „Smart Labels“).

Die Antenne (elektomagnetische Kopplung) oder Spule (induktive Kopplung) bildet die Kopplungseinheit zu dem vom Lesegerät erzeugten Feld. Der elek-tronische Mikrochip ist der eigentliche Informationsträger und besitzt einen unveränderten Festspeicher (ROM) und gegebenenfalls einen wieder-beschreibbaren Speicher (EEPROM).

Außerhalb des vom Lesegerätes erzeugten Feldes verhält sich ein Transponder ohne eigene Spannungsversorgung passiv.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Prinzipieller Aufbau des RFID-Transponders

Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an Finkenzeller: a.a.O., S. 9.

2.1.3 Unterscheidungsmerkmale von RFID-Systemen

Die am Markt befindlichen RFID-Systeme weisen in vielen technischen Eigen-schaften Unterschiede auf. Je nach dem geplanten Verwendungszweck müssen diese technischen Merkmale untersucht und validiert werden.

Die wichtigsten technischen Unterscheidungskriterien sind die Art der Energie-versorgung der RFID-Transponder, die Sendefrequenz und Kopplung, die auf dem Transponder ablegbare Datenmenge sowie die effektive Reichweite des Systems.

Die nachfolgende Abbildung zeigt einen Vergleich der verschiedenen RFID-Systeme:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Unterscheidungskriterien von RFID-Systemen

Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an Schindelar: http://www.wi.uni-bayreuth.de/fileadmin/bilder/workshop/RFID-workshop/Vortrag_3_-_RFID_Chance_f_r_den_Mittelstand.pdf S. 47, 19.12.2005

Die in der Abbildung 3 nach den genutzten Frequenzbereichen kategorisierten RFID-Systeme zeigen zum Teil signifikante Unterschiede bezüglich den tech-nischen Eigenschaften und den sich daraus ergebenden Einsatzbereichen. Dies soll im folgenden Kapitel näher untersucht werden.

2.1.4 Funktionsweise

2.1.4.1 Energieversorgung

Die RFID-Transponder benötigen Energie, um den integrierten Mikrochip zu betreiben und Daten an das Lesegerät zu senden. Hierbei unterscheidet man drei Arten der Energieversorgung:

- Passive RFID-Transponder besitzen keine eigene Stromversorgung und können nur innerhalb der Reichweite des aktivierten Lesegerätes mit Energie versorgt werden.
- Semi-aktive RFID-Transponder besitzen eine integrierte Stützbatterie, welche den Mikrochip permanent mit Energie versorgt. Die Energie wird allerdings nur zum Sichern der auf dem wiederbeschreibbaren Speicher enthalten Daten genutzt. Zum Senden und Empfangen wird nur die Energie aus dem Feld des RFID-Lesegerätes verwendet. Aufgrund der beschränkten Lebensdauer der Batterie ist auch die Gebrauchsdauer des Transponders eingeschränkt.
- Aktive RFID-Transponder verwenden ebenfalls eine interne Batterie, die neben der permanenten Energieversorgung des Mikrochips jedoch auch zur Erhöhung der Sende- und Empfangsleistung eingesetzt wird.

2.1.4.2 Sendefrequenzen, Signalkopplung und Reichweite

Zur Einordnung der RFID-Systeme werden sehr häufig die genutzten Sende-frequenzen heran gezogen.

Aufgrund der physikalischen Gesetzmäßigkeiten ergibt sich hieraus auch die Art der Signalkopplung.

Die induktiv gekoppelten Transponder, die im Low Frequency Bereich (LF) und im High Frequency Bereich (HF) meist passiv betrieben werden, erhalten die zum Betrieb und zum Senden benötigte Energie aus dem magnetischen Wechselfeld des RFID-Lesegerätes.

Zur induktiven Kopplung besitzen die Transponder Spulenwicklungen, welche aufgrund der großen Wellenlänge bei den LF-Transpondern größer als bei den HF-Tranpondern sind. Zum Betrieb ist es notwendig die Resonanzfrequenz des Transponders auf die Frequenz des Lesegerätes anzupassen, um die in-duzierte und gleichgerichtete Spannung im Transponder zu verstärken.

Die Übertragung der Daten erfolgt durch Lastmodulation. Die Daten werden in ein digitales Signal umgewandelt, welches einen Widerstand ein- und ausschaltet. Die Veränderung des Widerstandes ändert damit auch das in-duktive Feld des Transponders. Die Veränderung des induktiven Feldes des Transponders erzeugen im Lesegerät kleine Spannungsveränderungen, welche nach Umwandlung als Daten erkannt werden.

Durch metallische Einflüsse kann die Resonanzfrequenz des Transponders ge-stört werden. Die nur im Nahfeld gut funktionierende induktive Kopplung beschränkt diese Technik auf geringe Lese- und Schreibreichweiten von wenigen Zentimetern bis maximal einem Meter.^[5]

Die im Ultra High Frequency Band (UHF) und im Mikrowellen-Bereich ar-beitenden Transponder nutzen das Backscatter-Verfahren. Dieses Verfahren beschreibt die Reflexion von elektromagnetischen Wellen. Die Antenne des RFID-Lesegerätes erzeugt bei Aktivierung eine elektromagnetische Welle. Trifft diese Wellenfront auf die im Transponder integrierte Antenne wird eine Wechselspannung erzeugt, welche gleichgerichtet zur Energieversorgung eines passiven Transpondern dient.

Die Datenübertragung zum Lesegerät wird über die Veränderung des Rück-strahlquerschnittes erreicht. Die in ein digitales Signal kodierten Daten verändern einen zur Transponder-Antenne parallel geschalteten Widerstand. Der angesteuerte Widerstand ändert die Eigenschaften der reflektierten Welle und moduliert die Daten auf der Welle. Die von der Antenne des Lesegerätes empfangene reflektierte Welle wird im Lesegerät demoduliert und die er-haltenen Signale dekodiert.^[6]

Die im Gegensatz zu den Spulen erheblich kleineren Dipol-Antennen er-möglichen kleinere Bauformen und somit besser platzierbare Transponder. Sendeleistungen sind durch nationale Zulassungsvorschriften eingeschränkt. Im UHF- und Mikrowellen-Band können in den USA für passive Transponder Sendereichweiten von maximal fünf bis sieben Meter erreicht werden, während in der Europäischen Union nur drei bis fünf Meter realisiert werden können. Semi-aktive Transponder erreichen unter günstigen Bedingungen eine Reich-weite von bis zu fünfzehn Meter und aktive gerichtete Backscatter-Systeme im Mikrowellenbereich bis zu einhundert Metern.

2.1.5 Pulk-Lesefähigkeit

Viele Anwendungen sind mit RFID-Systemen nur denkbar, weil gleichzeitig eine große Anzahl an RFID-Transpondern sicher ausgelesen werden können. Soll beispielsweise eine Palette im Wareneingang automatisch erfasst werden, müssen beim Durchschreiten der RFID-Leseschranke bis zu mehreren hundert Transponder zeitgleich ausgelesen werden können.

Mit Hilfe von sogenannten Antikollisionsverfahren können die vielen Trans-pondersignale von einander getrennt werden und so vom Lesegerät sicher erfasst werden.

Aufgrund der deutlich schnelleren Datenübertragungsrate der hochfrequent ar-beitenden Transponder, steigt die Pulklesefähigkeit mit größer werdenden Betriebsfrequenzen. Mit einem optimierten Antikollisionsalgorithmus kann die Erkennungsrate weiter erhöht werden.

2.1.6 Transponder-Bauformen

Abhängig von der Sendefrequenz – und damit auch von der Funktionsweise des Transponders – unterscheiden sich auch die Bauformen und -größen.

Auch das spätere Einsatzgebiet hat Einfluss auf das Aussehen des Trans-ponders.

Neben den relativ großen Bauformen im LF-Frequenzbereich und den batterie-gestützen (semi-)aktiven Transponder im HF/UHF- und MW-Bereich, können die passiven Backscatter-Transponder bereits in Etiketten implementiert werden und schaffen somit eine der Voraussetzungen, um auf Produktebene eingesetzt werden zu können.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Bauformen von RFID-Transponder

Quelle: Schindelar, a.a.O., S. 41

2.2 Das EPC-Netzwerk

Schon früh gab es Überlegungen, die technischen Möglichkeiten der RFID-Technologie weiter zu entwickeln und jedem physischen Produkt eine eigene, individuelle Nummer zu geben. Am Ende steht das sogenannte „Internet der Dinge“. Mit der RFID-Technologie besteht nun die Möglichkeit, jedes Produkt ohne die direkte menschliche Einflussnahme zu identifizieren.

Mit Hilfe einer geeigneten IT-Infrastruktur soll der enorme technischen Aufwand gesteuert sowie die anfallenden großen Datenmengen verwaltet werden.

Zur Entwicklung der notwendigen Technik und geeigneter Standards wurde 1999 das Auto-ID-Center gegründet. Diese Non-Profit-Organisation machte es sich zur Aufgabe, die Vision des „ Internet der Dinge“ in die Praxis umzusetzen. Das genaue Ziel war es eine Verfahrensidee zu entwerfen, welche die unein-geschränkte Identifikation und Lokalisation aller RFID-markierter Produkte unter Verwendung von über das Internet vernetzter Datenbanken ermöglicht.

Das so entstehende EPC-Netzwerk soll zu einer Verbesserung von betrieb-lichen Prozessen dienen und dabei auch über Unternehmens- und Länder-grenzen hinweg eingesetzt werden.

Das Auto-ID-Center hat ihre akademische Forschungsarbeit Ende 2003 erfolg-reich abgeschlossen.

Das Projekt wurde anschließend an ein Joint Venture des Uniform Code Council (UCC) und EAN International übergeben. Diese Nachfolgeorganisation ist unter dem Namen EPCglobal tätig und soll auf den gefundenen Ergebnissen aufbauend, internationale Normen und Standards entwickeln, um den welt-weiten Einsatz des Systems vorzubereiten. Die weiterführende RFID-Forschung werden von den Auto-ID-Labs wahrgenommen.

Die Lösung dieser Aufgabe kann als Voraussetzung zur RFID-Implementierung in der vollständigen Supply Chain angesehen werden.

Die nachfolgende Abbildung soll einen Überblick über die EPC-Netzwerk-architektur inklusive der enthaltenen Systemkomponenten schaffen. Im weiteren Verlauf des Kapitels wird der Electronic Product Code und seine Abgrenzung zum EAN-Barcode sowie die einzelnen Systemkomponenten des EPC-Netzwerkes näher beschrieben.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: EPC-Netzwerk mit einzelnen Systemkomponenten

Quelle: Schüler: Überall nur Zahlen, in: c’t, 2005, Heft 12, S. 93.

2.2.1 Der Electronic Product Code (EPC)

Der EPC ist letztendlich eine definierte Ziffernabfolge, welche jedes einzelne gemeldete Objekt eindeutig identifiziert. Nicht nur für Einzelwaren sondern auch für Verpackungseinheiten und Dokumente kann der EPC verwendet werden.

Ein einfacher passiver Transponder enthält im EPC-Netzwerk nur den verge-benen EPC.

Der EPC baut sich aus insgesamt vier Komponenten auf, welche in einem internationalen Standard definiert worden sind:

- Datenkopf (Header): dieser definiert das EPC-Format
- EPC-Manager: ist eine Kennzeichnungsnummer des Herstellers und wird zentral vergeben.
- Objektklasse (Object Class): diese enthält die Produktnummer des Herstellers.
- Seriennummer (Serial Number): dies ist eine Artikel-Seriennummer und dient zum Identifizieren des Objektes.

Der EPC ist mit dem EAN-Standard abwärts kompatibel, da EPC-Manager und Object Class zusammen genommen dem EAN entsprechen. Durch die Ver-gabe einer Seriennummer ergibt sich der erweiterte Nutzen des EPC und ermöglicht somit die Identifizierung einzelner Objekte.

Gemäß Standardisierung ist der EPC 96-bit groß und erlaubt die eindeutige Vergabe von über 68 Milliarden Seriennummern, für jedes von über 16 Millio­nen Produkten eines von über 268 Millionen Herstellern.^[7]

Zum derzeitigen Stand ist der 96-bit lange Code mehr als ausreichend, sollte es in Zukunft dennoch Bedarf an höherer Informationsdichte geben, kann der EPC bis auf 256-bit ausgeweitet werden. EPCglobal plant diese eventuelle Erweiter-ung abwärtskompatibel bis hin zum 96-bit Code zu halten.^[8]

Abbildung 6: Aufbau des EPC im Vergleich zum EAN-Code

Quelle: http://www.epc-forum.de/epc/ , 09.01.2006.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

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^[1] Vgl. Bhuptani/Moradpour: RFID Field Guide, 2005, S. 25 ff.

^[2] Vgl. http://www.cio.de/news/808115/index.html, 19.12.2005.

^[3] Vgl. http://www.logistik-lexikon.de/?main=/ccTiid421, 07.01.2006.

^[4] Vgl. Finkenzeller: RFID-Handbuch, 2002, S. 6

^[5] Vgl. Finkenzeller: a.a.O., S. 44 ff.

^[6] Vgl. ebenda, S. 48 ff.

^[7] Vgl. http://www.heise.de/newsticker/meldung/43557 vom 12.01.2004, 27.12.2005.

^[8] Vgl. http://www.gs1-germany.de/internet/content/produkte/epcglobal/ueber_rfid___epc/epc_netzwerk/index_ger.html#epc , 09.01.2006.