Barcode versus RFID. Eine Gegenüberstellung der Vor- und Nachteile

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

1 Einleitung

2 Grundlegende Funktionsweise von Barcode und RFID
2.1 Geschichte des Barcodes
2.1.1 Die Barcode-Technologie
2.1.2 Anwendungsmöglichkeiten der Barcode-Technologie
2.2 Geschichte von RFID
2.2.1 Die RFID-Technologie
2.2.2 Anwendungsmöglichkeiten der RFID-Technologie

3 Gegenüberstellung von Barcode und RFID in speditionellen Netzen
3.1 Übersicht über die Transportkette
3.1.1 Der Begriff der Spedition
3.1.2 Speditionsleistungen
3.1.3 Nutzung moderner Informationstechnologien
3.2 Vorteile der RFID-Technologie gegenüber dem Barcode
3.2.1 Robustheit von RFID-Tags
3.2.2 Pulk-Erfassung
3.2.3 Tracking und Tracing
3.2.4 Transport- und Tourenplanung
3.2.5 Digitales Quittieren
3.2.6 Vermeidung von Diebstahl und Schwund
3.2.7 Kombination von Sensorik und RFID-Technologie (Monitoring)
3.2.8 Ergebnis des Arbeitskreises der Bundesvereinigung für Logistik
3.3 Nachteile der RFID-Technologie gegenüber dem Barcode
3.3.1 Kosten
3.3.2 Technische Probleme
3.3.2.1 Betriebsfrequenzen von RFID-Systemen
3.3.2.2 Empfindlichkeit der Sensoren
3.3.2.3 Unzureichende Standardisierung
3.3.3 Studie des Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik

4 Einführung von RFID – Was ist zu beachten?
4.1 Problemstellung
4.2 Praxisbeispiel Spedition Kühne&Nagel
4.2.1 Einführung von RFID entlang einer internationalen Supply Chain
4.2.2 Ergebnisse
4.2.3 Zusammenfassung

5 Resümee

Anhangsverzeichnis

Literaturverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Barcodefeld (EAN-13)

Abbildung 2: RFID-System

Abbildung 3: Die klassische Transportkette

Abbildung 4: Verlustquelle Schwund

Abbildung 5: Vorteile des RFID-Einsatzes gegenüber dem Barcode

Abbildung 6: Hemmnisse für den breiten Einsatz von RFID: Technische Leistungsfähigkeit

Abbildung 7: RFID gestützte, internationale Supply-Chain

1 Einleitung

Auf der diesjährigen Cebit hatte das Thema RFID in Halle 6 ein eigenes Forum. Auch die Industrieverbände BDI und Bitkom sehen in der Technik große Chancen für Unternehmen und Kunden. Schätzungen von Sun Microsystems zufolge werden 2012 über 1000 Mrd. Produkte mit RFID-Chips ausgestattet sein, und die Experten von Forrester Research prognostizieren, dass 2015 bereits 80 % aller Produkte mit RFID-Chips versehen werden. Bereits heute findet RFID seinen Einsatz bei der Personen- und Objektidentifikation zur Prozessoptimierung und Qualitätssicherung in unter-schiedlichen Branchen. Man spricht sogar davon, dass RFID zukünftig den Barcode ersetzen wird^[1]

Klar ist aber, dass die Unternehmen von heute auf morgen ihre Systeme nicht umstrukturieren werden, jedoch könnte RFID bei einem sinnvollen Einsatz in der kompletten Supply-Chain und mit der richtigen Strategie, zu besseren Resultaten führen. Am Anfang ist es notwendig, die möglichen Einsatzbereiche von RFID in der Supply-Chain einer genaueren Betrachtung zu unterziehen. Die zwei Hauptakte der Betrachtung lassen sich in einer Fragestellung zusammenfassen: Was war bisher und was wird mit RFID möglich sein?^[2]

Die vorliegende Seminararbeit soll hierbei einen Einblick über die derzeitigen Einsatzmöglichkeiten von RFID, mit Vor- und Nachteilen in speditionellen Netzen aufzeigen. Des Weiteren wird Geschichte, Aufbau und Funktionsweise der Barcode- und RFID-Technologie erklärt. Anhand eines praktischen Beispiels wird abschließend, die Einführung von RFID entlang einer internationalen Supply-Chain dargestellt

2 Grundlegende Funktionsweise von Barcode und RFID

2.1 Geschichte des Barcodes

Der Barcode oder auch Strichcode genannt zählt zur Kategorie der Identifikationstechnik. Erste Versuche mit der Barcode-Technologie wurden 1949 von Joseph Norman Woodland und Bernard Silver unternommen. Durchgesetzt hat sich der Strichcode aber erst in den 1970er Jahren durch die amerikanische Supermarkt-kette Wal-Mart, die auf die Produzenten soviel Druck ausübte, dass dies eine flächendeckende Einführung zur Folge hatte.^[3]

2.1.1 Die Barcode-Technologie

„Der Barcode ist ein Binärcode aus einem Feld von parallel angeordneten Strichen (engl. bars) und Trennlücken. Diese sind nach einem vorbestimmten Bild angeordnet und stellen Elemente von Daten dar, die auf ein zugehöriges Zeichen verweisen. Die Sequenz aus breiten und schmalen Strichen beziehungsweise Lücken kann numerisch oder alphanumerisch interpretiert werden.“^[4]

Zur Vereinfachung soll der Aufbau von Barcodes in Abbildung 1 dargestellt werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Barcodefeld (EAN-13)^[5]

Wie man in Abbildung 1 erkennen kann, gehören neben dem Barcode die Randzeichen oder auch so genannte Ruhezonen, die sich links und rechts vom Barcode befinden zum Barcodefeld. Diese Ruhezonen dienen zur Vermeidung von Fehllesungen bei der Erfassung.^[6]

Die Erfassung geschieht mittels einer optischen Laserabtastung,^[7] das heißt durch die unterschiedliche Reflexion eines Laserstrahles an den schwarzen Strichen und weißen Lücken. Dies geschieht immer von links nach rechts.^[8]

2.1.2 Anwendungsmöglichkeiten der Barcode-Technologie

Seit ihrer Einführung hat die Barcodetechnologie mehrere Anwendungsmöglichkeiten gefunden. Hierzu zählen:

- Die eindeutige Identifizierung von Objekten
- Vereinfachte Objektverfolgung
- Schnittstellenkontrolle

Barcodes werden überall dort eingesetzt, wo es darauf ankommt, Datenmengen aus verschiedenen Entfernungen und unterschiedlichen Winkeln automatisch zu erfassen und zu verarbeiten. Hierzu zählen die Bereiche Supermarkt, Lagerhaltung und Logistik, Materialverfolgung, Medizintechnische Anwendungen, Personenidentifikation, Bibliotheken und Videotheken, um nur einige zu nennen.^[9]

2.2 Geschichte von RFID

Die Entwicklungsgeschichte der RFID-Systeme geht bis in die 40er Jahre des letzten Jahrhunderts zurück. Als ein wichtiger Vorläufer der RFID-Technologie können während des Zweiten Weltkrieges Transponder – auch als „Tag“ bezeichnet – in britischen Kampfflugzeugen genannt werden. Diese sollten die Piloten bei der Freund-/ Feinderkennung unterstützen, beziehungsweise Nachrichten an die Bodenstation übermitteln. In den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts wurden die ersten Vorläufer der RFID-Systeme im zivilen Bereich eingesetzt. Hierbei handelte es sich um Warensicherungssysteme, die durch Prüfung einer Markierung Diebstahl verhindern sollten. In den 1970er Jahren wurden RFID-Systeme in der Landwirtschaft zur Tierkennzeichnung eingesetzt, bevor dann in den 1980er Jahren der Durchbruch beim Einsatz von Mautsystemen in den USA und Skandinavien erreicht wurde. Da der Einsatz von RFID-Tags in Mautsystemen sehr erfolgreich war, wurde die Entwicklung in den 1990ern fortgesetzt und die Einsatzgebiete entsprechend erweitert.^[10]

2.2.1 Die RFID-Technologie

“RFID steht für Radio Frequency Identification. Es handelt sich dabei um eine Technologie zur kontaktlosen, umfassenden Identifizierung von Objekten und Erfassung von Daten jeglicher Art. RFID funktioniert – wie der Name bereits ausdrückt – auf der Basis von Funkwellen“.^[11] Um eine RFID-Erkennung überhaupt zu ermöglichen, muss die Ware, die man durch die Daten identifizieren will, mit einem so genannten Transponder ausgestattet sein, der dann auf die Anfrage eines Lesegerätes antworten kann. Die Übertragung geschieht über Funk und sorgt somit dafür, dass kein direkter Kontakt zwischen Transponder und Lesegerät (reader) bestehen muss.^[12]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: RFID-System^[13]

Wie Abbildung 2 zeigt, erzeugt das Lesegerät ein elektromagnetisches Feld, welches von der Antenne des Transponders empfangen und zum Mikrochip weitergeleitet wird. Hierbei werden in dem Feld bestimmte Befehle an den Transponder übermittelt, um zum Beispiel Waren- oder Sendungsnummern abfragen zu können.^[14] Der Transponder arbeitet als rein passives System und fängt erst an zu „arbeiten“, wenn er mit äußerer Energie versorgt wird, um dann seine Antwort in das elektromagnetische Feld des Lesegeräts zu senden. Durch das Lesegerät können dann die entsprechenden Antworten des Transponders als Daten ausgewertet werden.^[15] Transponder die mit einer eigenen Energieversorgung arbeiten werden als aktive Transponder bezeichnet. Diese haben eine höhere Reichweite und lassen sich mit weiteren Zusatzfunktionen ausstatten, sind auf Grund dessen aber auch wesentlich teurer.^[16] (Anhang 1)

2.2.2 Anwendungsmöglichkeiten der RFID-Technologie

Die RFID-Technologie ist eine typische Querschnittstechnologie, deren An- wendungspotenziale in nahezu allen Lebens- und Wirtschaftsbereichen liegen. Grundsätzlich geht es bei ihrem Einsatz funktional immer um die Identifikation von Objekten. Branchenübergreifend können folgende Anwendungsgebiete unterschieden werden:^[17]

- Kennzeichnung von Objekten
- Echtheitsprüfung von Dokumenten
- Instandhaltung und Reparatur, Rückrufaktionen
- Diebstahlsicherung und Reduktion von Verlustmengen
- Zutritts- und Routenkontrollen
- SCM: Automatisierung, Steuerung & Prozessoptimierung

3 Gegenüberstellung von Barcode und RFID in speditionellen Netzen

3.1 Übersicht über die Transportkette

Die Versendung von Gütern wird weltweit vorrangig durch Logistikdienstleister durchgeführt. Dabei durchläuft eine Sendung oftmals viele Stationen, bis diese beim richtigen Empfänger ankommt.^[18] Wie Abbildung 3 darstellt, besteht ein Transport vorrangig aus Vor- (Abholung), Haupt- und Nachlauf (Zustellung).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Die klassische Transportkette^[19]

Die Akteure in der Transportkette sind:

Versender, stellt das das Transportgut i. d. R. in einen versandbereiten Zustand zur Verfügung und erstellt die Transport- und ggf. benötigten Zolldokumente. Meldet dem Versandspediteur die Sendung zur Abholung an.

Versandspediteur, übernimmt das Transportgut beim Versender (Vorlauf). Konsolidiert die Sendung nach Möglichkeit im eigenen Depot und organisiert den Transport zum Empfangsspediteur (Hauptlauf).

Empfangsspediteur, erhält das Transportgut des Versenders über den Versandspediteur im Wareneingang. Organisiert die Zustellung des Transportgutes beim Empfänger (Nachlauf).

Empfänger, nimmt das Transportgut entgegen und quittiert den ordnungsgemäßen Empfang der Sendung.

Ein Hub ist ein Zusätzlicher Güterumschlagspunkt, welcher in der Transportkette integriert sein kann. Vorzugsweise werden Hubs angefahren, wenn Ladungs-überhänge vorhanden sind oder das Abgang- oder Empfangsgebiet nicht direkt von den Spediteuren angefahren wird. Zwischen den oben genanten Akteuren treten Schnittstellen auf. Für einen reibungslosen Transportablauf müssen diese definiert und dokumentiert werden^[20]

3.1.1 Der Begriff der Spedition

Die Hauptaufgabe des Spediteurs ist vorrangig die „gewerbsmäßige Organisation und die Besorgung von Güterversendungen durch Inanspruchnahme von Frachtführern oder Verfrachtern“^[21] Dies geschieht durch den Abschluss von Speditionsverträgen gemäß Handelsgesetzbuch.^[22] In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass die eigentliche Speditionsleistung eine Vermittlungs-funktion zwischen dem so genannten Verlader und dem Frachtführer ist. Als Verlader werden die Auftraggeber logistischer Leistungen bezeichnet, wobei es sich dabei sowohl um Versender als auch um Empfänger von Gütern handeln kann.^[23] Es variiert jedoch die Breite des logistischen Leistungsspektrums von Einzelleistungen wie zum Beispiel Transport, Umschlag und Lagern bis zu kompletten Systemleistungen, wie Betrieb von Distributionssystemen oder Supply-Chain-Management.^[24] (Anhang 2 + 3)

3.1.2 Speditionsleistungen

Vorrangig wird in der Literatur zwischen logistischen Primär-, Sekundär- und Zusatzleistungen unterschieden. So stellen die logistischen Primärleistungen die Hauptaufgaben dar, zu ihnen gehören folgende Aktivitäten:

- Transportleistungen
- Lagerleistungen
- Kommissionierleistungen
- Umschlagleistungen
- Verpackungs- und Signierleistungen

Zudem sind so genannte logistische Sekundärleistungen zu erbringen, zu ihnen zählen:

- Planungs- und Steuerungsleistungen auf strategischer und taktischer Ebene
- Organisationsleistungen
- Personalführungsleistungen
- Auftragsabwicklungsleistungen

Als dritte Gruppe der Logistikaufgaben sind schließlich noch spezielle Zusatz-leistungen wie folgt zu nennen:

- Handelsleistungen
- Montageleistungen
- Beratungsleistungen
- Finanzdienstleistungen^[25]

Es ist deutlich erkennbar, dass die heutigen Logistikaufgaben einer Spedition, weit über das traditionelle Geschäft der Optimierung von Güterversendungen und Transportketten hinausgehen.^[26] Angesichts dieser verschärfter Kunden-anforderungen schließen sich Speditionen zu logistischen Netzwerken zusammen, um beispielsweise durch die gemeinsame Nutzung von Ressourcen oder die Konzentration auf Kernkompetenzen, Wettbewerbsvorteile zu erzielen.^[27]

3.1.3 Nutzung moderner Informationstechnologien

„Optimale Planung, Vermeidung von Fehlfahrten und Umwegen, exakter Auslieferungsstand jeder einzelnen Lieferung und eine sofortige Auskunftsmöglichkeit gegenüber dem Kunden, sind die Grundlage für den wirtschaftlichen Erfolg einer Spedition. Diese logistische Leistung ist nur mit moderner IT-Unterstützung realisierbar“.^[28] Zusätzlich erzwingt eine Veränderung in der Produktion, wie die Verringerung von Losgrößen, hin zur unternehmensüber-greifenden Steuerung, den Einsatz moderner Informations- und Kommunikationstechnik.^[29] Experten weisen in diesem Zusammenhang darauf hin, dass wesentliche Kosteneinsparungspotenziale bereits deshalb nicht genutzt werden, weil entscheidungsrelevante logistische Informationen nicht zur richtigen Zeit, an der richtigen Stelle vorliegen. Daraus resultieren zum Teil ineffiziente Logistikprozesse, die in Deutschland zu einem gegenwärtigen Leerfahrtenanteil von zirka 35 Prozent führen. Die Auswahl eines geeigneten Kommunikationssystems sowie der Einsatz moderner Informationstechnologien von EDI, Barcode, RFID und Co können demnach einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil für Speditionen darstellen.^[30]

3.2 Vorteile der RFID-Technologie gegenüber dem Barcode

Wenn über den Nutzen von RFID-Systemen gesprochen wird, wird meist an erster Stelle die Logistik-Branche genannt. RFID-Systeme bieten diesen Unternehmen eine große Auswahl an Möglichkeiten, die den Transport beziehungsweise die Waren-übergabe zwischen den Verladern, erheblich vereinfachen können.^[31]

3.2.1 Robustheit von RFID-Tags

Ein grundsätzlicher Vorteil der RFID-Tags ist ihre Unempfindlichkeit. Während Barcodes bei Nässe, Schmutz oder starkem Sonnenlicht häufig zerstört werden,^[32] überstehen die elektronischen Chips sogar den Einfluss von salzhaltiger Luft, aggressiven Umwelteinflüssen oder auch Verkratzungen in der Regel unbeschadet.^[33] Des Weiteren sind sie lageunabhängig, haben keine Störungen bei Ver-schmutzungen und funktionieren auch noch, wenn sie etwas beschädigt sind.^[34]

3.2.2 Pulk-Erfassung

Ein ganz großer Vorteil von RFID-Lösungen ist die Möglichkeit zur Pulk-Erfassung. Beim Barcode muss jeder einzelne Karton per Hand gescannt werden. Mit RFID können die Paletten durch ein Tor gefahren werden (Anhang 4) und der gesamte Wareneingang respektive –ausgang wird automatisch erfasst. Hierdurch wird sehr viel Zeit gespart, da die manuelle Erfassung der Packstücke entfällt.^[35] Unter guten Bedingungen können bis zu 100 Tags pro Sekunde erkannt werden.^[36] Die auf diesem Weg gewonnenen Daten werden dann unmittelbar dem EDV-System zur Verfügung gestellt.^[37] Ein weiterer Vorteil gegenüber dem Barcode ist die Vollständigkeitskontrolle bei vorkommissionierten Paletten.^[38]

3.2.3 Tracking und Tracing

„Die Wirtschaft verlangt heute eine transparente, sichere und zuverlässige Logistik, die im Zeittakt laufen muss. Schäden und Verluste sollen gegen Null tendieren. Das bedeutet, dass der gesamte kontinentale und interkontinentale Logistikprozess lückenlos überwacht werden muss.“^[39] Durch die kombinierte Anwendung mit Technologien wie Wireless Lan oder satellitengestützen Systemen wie GPS, ist eine bestandsgenaue Ortung einzelner Objekte im Transportfluss möglich, zum Beispiel beim Transport auf der Strasse oder auf See. Bereits heute können Spediteure feststellen, wo sich ihre Fahrzeuge befinden^[40] „Mit RFID kombiniert, wüssten sie das sogar bestandsgenau.“^[41] (Anhang 5)

3.2.4 Transport- und Tourenplanung

„Die Tourenplanung stellt für den Spediteur die Basis zur Erbringung von Logistikleistungen dar. Durch Anwendungssysteme können die Planung und Steuerung von Fahrzeugrouten sowie eine Sendungs- und Frachtverfolgung unterstützt werden. Flottenmanagementsysteme helfen, Leerfahrten zu vermeiden und sorgen für eine bessere Auslastung von Transporten“^[42] Wird zum Beispiel ein Lkw entladen und die Transponder mittels Handheld-Computer ausgelesen, erhält der Spediteur hierüber eine Benachrichtigung und das Fahrzeug kann wesentlich effizienter eingesetzt werden. Ebenso können hieraus Fehllieferungen, Standzeiten beim Kunden und die Umlaufgeschwindigkeit ermittelt werden.^[43]

3.2.5 Digitales Quittieren

Durch den Einsatz von RFID entfällt die Verwendung von Papier (Transportbegleitscheinen), Barcodes und die manuelle Quittung an den Schnittstellen in der Transportkette. Je nach Art und Weise der Speicher- und Änderungsmöglichkeiten am Transponder, können Daten auf dem der Sendung begleitenden Transponder geändert werden oder es kann die Speicherung der Informationen in einer zentralen Datenbank erfolgen. Mit Verwendung von digitalen Signaturen und einer elektronischen Quittierung entlang der Lieferkette kann der Gefahrenübergang lückenlos dokumentiert werden.^[44]

3.2.6 Vermeidung von Diebstahl und Schwund

Ein weiterer Vorteil zum Barcode ist die Vermeidung von Diebstahl und Schwund in der Transportkette, mittels Alarmfunktion. Entlang der logistischen Kette bietet ein RFID-System den Vorteil der regelmäßigen Überprüfung auf Vollständigkeit. Eine solche automatische Identifikation der Transportverpackung, in Bezug auf Vollständigkeit einer logistischen Einheit, dient dem Auffinden der Schwundstelle sowie des Schwundzeitpunktes entlang der Transportkette.^[45] Abbildung 3 illustriert die wesentliche Neuerung im Vergleich zum bislang eingesetzten Barcode-System. Beim Barcode fällt der Verlust eines Kartons häufig erst am Ende der Transportkette auf und nicht schon bei der nächsten automatischen Erfassung.

[...]

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^[1] Vgl. Industrieanzeiger (2007), S. 36.

^[2] Vgl. Franke / Dangelmaier (2006), S.79 f.

^[3] Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Barcode#Geschichtliches, 30.03.2007.

^[4] Finkenzeller (2002), S. 4.

^[5] Pötter / Jesse (1998), S.34.

^[6] Vgl. Pötter / Jesse (1998), S.33.

^[7] Vgl. ebenda, S.34.

^[8] Dittmann (2006), S. 35.

^[9] Vgl. Pötter / Jesse (1998), S. 43 ff.

^[10] Vgl. http://www.rfid-journal.de/rfid-geschichte.html, 31.03.2007.

^[11] Kummer / Einbock / Westerheide (2006), S.12.

^[12] Vgl. http://www.rfid-journal.de/rfid-technik.html, 31.03.2007.

^[13] Transportrundschau (2004), S.42.

^[14] Vgl. http://www.rfid-journal.de/rfid-technik.html, 31.03.2007.

^[15] Vgl. Fischer (2007), S. 77.

^[16] Vgl. Franke / Dangelmaier (2006), S.20.

^[17] Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (2004), S.66.

^[18] Vgl. Dittmann (2006), S.15 f.

^[19] In Anlehnung an Monning (2005), S.33.

^[20] Vgl. Hermann / Schöpe / Erkens / Hülder (2005), S.3 ff.

^[21] Dorner (2004), S.15, zitiert aus Lorenz (2001).

^[22] Vgl. Handelsgesetzbuch (2003), § 453.

^[23] Vgl. Bock (2004), S.20 f.

^[24] Vgl. Gericke / Kaczmarek / Neweling / Schulze / Sonnek / Stüllenberg (2003), S.36.

^[25] Vgl. Bock (2004), S.10 ff.

^[26] Vgl. ebenda, S.44.

^[27] Vgl. http://www.verlagdrkovac.de/3-8300-2017-1.htm, 02.04.2007, zitiert aus Sonnek, A. (2005).

^[28] FM Fracht + Materialfluß (2006), S.3

^[29] Vgl. Hermann / Schöpe / Erkens / Hülder (2005), S.2.

^[30] Vgl. Bock (2004), S.41 f.

^[31] Vgl. http://www.rfid-journal.de/rfid-anwendungsbeispiel1.html, 02.04.2007.

^[32] Vgl. Seifert / Decker (2005), S.103.

^[33] Vgl. http://rfid-im-blick.de/index.php?option=com_content&task=210&Itemid=69, 03.04.2007.

^[34] Vgl. http://www.rfid-journal.de/barcode.html, 03.04.2007.

^[35] Vgl. Handelsblatt (2006), Sonderbeilage, S.4.

^[36] Vgl. Gillert / Hansen (2007), S. 152.

^[37] Vgl. Logistik für Unternehmen (2003), S.63.

^[38] Vgl. Handelsblatt (2006), Sonderbeilage, S.4.

^[39] Deutsche Verkehrs-Zeitung (2006), S.7.

^[40] Vgl. Franke / Dangelmaier (2006), S.86.

^[41] Ebenda, S.86.

^[42] Franke / Dangelmaier (2006), S.144.

^[43] Vgl. Franke / Dangelmaier (2006), S.86.

^[44] Vgl. ebenda, S.87.

^[45] Vgl. Seifert / Decker (2005), 53.