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Informatik

Matthias Kirschner

Die Zukunft funkt: Anwendungsszenarien der RFID-Technologie und deren Potentiale

ISBN: 978-3-95850-734-0

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Produktart: Buch
Verlag: Diplomica Verlag
Erscheinungsdatum: 11.2014
AuflagenNr.: 1
Seiten: 124
Abb.: 7
Sprache: Deutsch
Einband: Paperback

Inhalt

Das Thema RFID hat in den vergangenen Jahren Labors und Forschungseinrichtungen verlassen und ist dabei, verstärkt in den Fokus der Öffentlichkeit gerückt zu werden. Auch die Industrie ist nicht untätig und hat inzwischen weltweit und in allen Branchen etliche Anwendungsfelder erschlossen. Das vorliegende Buch gibt zunächst ein Überblick über die Entwicklung von RFID, zeigt die wichtigsten technischen Aspekte auf und ermöglicht eine Abgrenzung im Rahmen gängiger Auto-ID-Systeme. Der erste Hauptteil stellt ausgewählte Anwendungsmöglichkeiten aus der Praxis vor und strukturiert diese anhand verschiedener Unternehmensbereiche und Branchen und komplettiert diese mit ausgewählten Zukunftstendenzen. Im zweiten Hauptteil werden Faktoren, Sichtweisen und Rahmenbedingungen aufgezeigt, die die zukünftige Entwicklung der Technologie positiv oder negativ beeinflussen könnten. Abschließend erfolgen die Bewertung der ermittelten Stärken und Schwächen, die eine Beurteilung der aktuellen und zukünftigen Potentiale ermöglichen soll, sowie eine Betrachtung der vergangenen und gegenwärtigen Entwicklung des RFID-Marktes und eine Einschätzung diesbezüglich zu erwartender Tendenzen.

Leseprobe

Kapitel 4.6 Sicherheit: Ein RFID-unterstützter Sicherheitsaspekt findet sich im Bereich Zugangsberechtigung. Die Fraunhofer-Einrichtung für Systeme der Kommunikationstechnik (ESK) hat ein Schließsystem entwickelt, das mithilfe von RFID-Tags in Form von Schlüsseln oder Smartcards und Readern in den Schließzylindern Zugangsberechtigungen für große öffentliche oder gewerbliche Gebäude verwalten und Funkstörungen selbständig beheben kann. Die Universität Trier setzt bereits seit einiger Zeit ein ähnliches System der SimonsVoss Technologies AG ein. Eine Konzerneinheit der Siemens AG hat 2006 ein Patent angemeldet, das Logistikdienstleistern eine sicheres Verschließen von Transportbehältern verspricht: die sog. RFID-Plombe . Diese soll u.a. unbefugtes Öffnen von Behältern nachvollziehbar machen, indem sie beim Versender mithilfe eines Readers auf autorisiert verschlossen gesetzt und gleichzeitig vermerkt wird, wer sie wann wo verschlossen hat. Nur ein Abgleich mit der zentralen Datenbank am Entladeterminal ermöglicht die autorisierte Öffnung – jeglicher unbefugter Zugriff kann schnell erkannt werden. Zusätzlich erlaubt der Tag die automatische Verbuchung des Behälters und ermöglicht so eine schnelle Abfertigung. Freizeit: Ein wichtiger Aspekt sind elektronische Bezahlsysteme. Bereits seit 2003 laden z.B. bei der East Japan Railway Company, der weltweit größten Bahngesellschaft für Personenverkehr, 16 Mio. Menschen in Tokio und Umgebung eine kontaktlose Chipkarte an einem Automaten auf und lösen einen Fahrschein durch Passieren eines Readers – auch das Bezahlen in angeschlossenen Geschäften ist so möglich. Ein ähnliches System des Rhein-Main-Verkehrsverbundes GmbH (RMV) ersetzt in Hanau Papiertickets im öffentlichen Personennahverkehr durch Tags in Handys – dadurch wird das Einsteigen beschleunigt und die Fahrer entlastet. Die Funkchips sind auch sportlich: die niederländische Firma ChampionChip entwickelte 1993 einen Tag zur Zeitmessung. Mithilfe der meist am Schuh befestigten, in ein Plastikgehäuse eingebetteten, Glastransponder, der sog. ChampionChips , und Readern in Form von Matten auf der Strecke, ist eine exakte Zeiterfassung, die Zuordnung zum jeweiligen Sportler und die sofortige Auswertung noch an der Strecke möglich. Das äußerst zuverlässige System wird inzwischen in mehr als 50 Ländern, u.a. bei allen großen Marathon-Läufen, eingesetzt. Haushalt: Gegenüber anderen Bereichen ist der Einsatz von RFID im Haushalt noch weitestgehend Zukunftsmusik und die Einsatzmöglichkeiten, wenn überhaupt, noch in einer frühen Entwicklungsphase. Dies lässt sich aber dadurch erklären, dass die Anwendungsbereiche meist einen RFID-Einsatz auf Produktebene erfordern. Nichtsdestotrotz gibt es Bestrebungen, altbekannte Haushaltsgeräte wie Kühlschrank und Waschmaschine in Zukunft intelligent zu machen. So hat z.B. der italienische Hersteller Merloni Elettrodomestici bereits 2003 u.a. eine Waschmaschine vorgestellt, deren Reader die Tags in Kleidung ausliest und auf einem Display u.a. empfohlene Waschprogramme oder Zusammenwaschverbote ausgibt. Einen ähnlichen Weg will die Metro AG zusammen mit dem Hersteller Liebherr AG bei einem Kühlschrank einschlagen, der laufend Mindesthaltbarkeitsdaten überwacht, bei zur Neige gehenden Vorräten einen elektronischen Einkaufszettel erstellt, der auf den PSA im Einkaufsmarkt überspielt werden kann und sogar Rezeptvorschläge mit den vorhandenen Produkten anbietet – ein Traum für jede Hausfrau, eine nicht ganz unrealistische Vision für die Industrie. Tiererfassung: Angesichts zahlreicher Lebensmittelskandale der Vergangenheit ist nicht verwunderlich, dass Verbraucher und Industrie gleichermaßen daran interessiert sind, die Herkunft von Nutztieren transparent zu gestalten. Während entsprechende Gesetze auch in Europa diesem Zustand mittlerweile Rechnung tragen, das Verfahren durch geringen Automatisierungsgrad aber noch sehr aufwendig ist, geht z.B. die Überwachungsbehörde für Rinder in Kanada (CCIA) bereits einen Schritt weiter: seit 2006 akzeptiert die Behörde nur noch mittels Tag gekennzeichnete Tiere. Auch Uruguay, einer der weltgrößten Rindfleischexporteure, testet ein ähnliches System. Durch zusätzlich hinterlegte Daten zum Aufenthaltsort sollen vor allem Seuchen schnell erkannt und so eingrenzbar werden. Nach Abschluss des Tests will die Regierung nach und nach alle 12 Millionen Rinder mit Tags versehen. Um den Schutz anderer Art geht es der peruanischen Regierung: die Wolle der dort gezüchteten Alpaka-Lamas gilt als äußerst wertvoll. Um Diebstahl und Schmuggel der Tiere zu erschweren, werden sie seit 2005 registriert und mit Tags versehen. Am Zoll kann so eine illegale Ausfuhr schneller erkannt werden. Auch Haustiere werden schon lange gechippt . Wie Menschen müssen auch diese seit Ende 2004 bei Grenzübertritt einen Ausweis mitführen. Um die Daten des Passes abgleichen zu können, wird künftig eine elektronische Kennzeichnung durch implantierte Tags verpflichtend. Daneben kann so gewährleistet werden, dass entlaufene Tiere schnell ihrem Besitzer zugeordnet werden können. Zukünftige Anwendungen: Abschließend stellt sich die Frage, wo zukünftig Entwicklungsschwerpunkte liegen und welche Ideen die bereits große Einsatzbandbreite erweitern könnten. Im Falle von RFID ist die Antwort einfach: niemand weiß das so genau! So gehen beispielsweise Experten vom Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme (IMS) und von der Association for Automatic Identification and Mobility (AIM Global) u.a. davon aus, dass ein wichtiger Bereich der zukünftigen Forschung die verstärkte Integration von speziellen Sensoren, z.B. für Temperatur, Feuchte, Druck, Beschleunigung oder Licht sein könnte. Eine entsprechende Modellanwendung ist der vom Microsystems Center Bremen (MCB) entwickelte Intelligente Container . Er erkennt durch integrierte Reader selbständig, welche Ware von welchem Absender verladen wurde und fordert automatisch die Warenpapiere, die auf passiven Tags hinterlegt sind, an. Der elektronische Frachtbrief wird hierbei um einen Software-Agenten erweitert. Dieser wird auf fest im Container integrierten Prozessormodulen ausgeführt, ist auf die speziellen Anforderungen der Ware programmiert und überwacht während des Transports ihren Zustand, beispielsweise mit ebenfalls im Container integrierten Temperatur-, Feuchtigkeits- und Erschütterungs-Sensoren. Der Agent schreibt die gemessenen Daten auf die Tags der Ware und informiert bei Überschreiten vorher festgelegter Grenzwerte automatisch die Transport- und Lagerplanung. Einen weiteren Forschungsschwerpunkt sieht GERD VOM BÖGEL vom IMS in der Integrationsfähigkeit von Transpondern in Verpackungen. Insbesondere für den Masseneinsatz im Handel ist es unabdingbar, dass Tags in Zukunft möglichst günstig hergestellt und auf verschiedene Verpackungsmaterialien appliziert werden können. Dazu wurden in den letzten Jahren mehrere Verfahren getestet. Vor allem die von VOM BÖGEL angesprochene Polymertechnologie könnte in naher Zukunft helfen, eine Reduzierung der Kosten für die Herstellung und das Aufbringen der Tags auf Verpackungen in Bereiche von 0,01 € pro Transponder und darunter zu realisieren: während heutige Chips auf Silizium-Basis unter Reinraum-Bedingungen hergestellt werden, können elektrische Schaltungen zukünftig mit herkömmlichen Verfahren gedruckt werden. Grundlage war die im Jahr 2000 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnete Entdeckung der halbleitenden (ähnlich Silizium) Eigenschaften spezieller organische Moleküle. In bestimmten Flüssigkeiten gelöst, können sie prinzipiell wie Tinte verarbeitet und auf unterschiedliche Substanzen aufgebracht werden. Die Plastik-Chips können dabei offenbar im Hinblick auf die Leistungsfähigkeit bereits heute mit ihren Kollegen aus Silizium konkurrieren, wie Tests mit verschiedenen Papiersubstraten gezeigt haben. Während die erwähnten Forschungen noch weitgehend in den Kinderschuhen steckten, steht das deutsche Joint Venture PolyIC GmbH & Co. KG kurz vor der Serienreife. Die gedruckte Elektronik wird derzeit in Pilotprojekten getestet und könnte den Durchbruch für RFID im Massenmarkt bedeuten. Wohin eine marktdurchdringende Vernetzung zukünftig im Extremfall führen könnte, zeigen große japanische Pilotprojekte aus der jüngeren Vergangenheit: Das erste Projekt betrifft sog. Location Based Services (LBS), also standortbezogene Dienstleistungen und wurde im Frühjahr 2007 in einer Einkaufsmeile in Tokyo durchgeführt. Rund 10.000 im ganzen Bezirk verteilte Tags wurden von mit Displays versehenen mobilen Readern erfasst und übermittelten eine spezifische Identifikationsnummer. Über WLAN-Knoten wurden die in einer zentralen Datenbank zu dem entsprechenden Tag hinterlegten Daten zurückübermittelt. So konnte beispielsweise der Weg zur nächsten U-Bahn-Station errechnet und auf dem Display dargestellt werden. Ein vor einem Geschäft angebrachter Tag konnte z.B. auch spezielle Sonderangebote an die Reader übermitteln. Noch weiter geht das aktuell geplante Projekt zur Errichtung einer komplett vernetzten Wireless Zone entweder auf Hokkaido oder Okinawa. Dort sollen nicht nur Produkte, sondern auch die Menschen selbst mit teilweise sensorbasierten Tags ausgestattet werden, die ihre Bewegungen erfassen, vorbeifahrende Autofahrer vor einem möglichen Unfall warnen oder Krankenhäusern in der Nähe die Überwachung von Vitaldaten älterer Menschen ermöglichen. Bei erfolgreichem Test plant die japanische Regierung einen landesweiten Einsatz. Diese, teilweise vielleicht nicht ganz ernstzunehmenden, Beispiele zeigen, dass die Potentiale der Technologie noch weitaus größer sein könnten, als heute für möglich gehalten wird. Wohin die Zukunft führt und in welchen Bereichen sich RFID letztendlich durchsetzen wird, kann nicht abschließend beurteilt werden.

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