Kaj J. Grahn RFID-tillämpningar med exempel inom logistiken Arcada - Elektroteknik 2008

RFID-system Läsare Avläser data Transpondrar Innehåller data för lämplig applikation Innehåller data för lämplig applikation Programmerare Programmerar transpondrarna

Transpondrar - Uppbyggnad Tillverkade med lågkraftsintegrerade kretsar med extern spole eller ”coil-on-chip”- teknologi, vilka fungerar som antenn Tillverkade med lågkraftsintegrerade kretsar med extern spole eller ”coil-on-chip”- teknologi, vilka fungerar som antenn Minnet i transpondern kan bestå av: Minnet i transpondern kan bestå av: Skrivskyddat (ROM) - Används för säkerhetsdata och operativsystemet Skrivbartminne (RAM) - Används för temporär dataförvaring när transpondern kommunicerar med systemet Elektroniskt raderbart och programmerbart skrivskyddat minne (EEPROM) - Används för lagring av data i transpondern Hölje som passar användnings området Hölje som passar användnings området

Olika kategorier av RFID-system RFID-system kan indelas i fyra kategorier: System för elektronisk övervakning (Electronic Article Surveillance EAS) Bärbara dataläsarsystem Nätverkssystem Positioneringssystem

Lagerapplikation med RFID Texas Instruments Texas Instruments S6350 Midrange Reader Module Texas Instruments Tag-it ISO transpondrar

Transpondrar - Energiförsörjning Aktiva transpondrar Inre batteri Livslängd 10 år eller längre Ganska stora Höga kostnader Lång räckvidd Passiva transpondrar Utan inre energikälla Nästan obegränsad livslängd Mycket små Billiga Kort räckvidd

Dataöverföring - Räckvidd och effektnivåer Maximala räckvidden bestäms av: Effekten hos läsaren som kommunicerar med transpondern Effekten som är tillgänglig i transpondern för att reagera Miljöförhållandena och hinder Modulation Vinkeln mellan läsare och transponder

Dataöverföring - Modulation Amplitudmodulering (ASK) - Amplituden ändas i bärvågen enlig dataflödet Fasmodulering (PSK) - Fasen ändas i bärvågen enlig dataflödet Frekvensmodulering (FSK) - Frekvensen ändas i bärvågen enlig dataflödet Kombinationer mellan dessa tre

Dataöverföring - Antikollision För att undvika kollisioner då flera transpondrar befinner sig i läsfältet används vanligtvis följande antikollisions metoder: TDMA (Time Domain Multiple Access) - Datakanalerna indelas i tidsluckor FDMA (Frequency Domain Multiple Access) - Bärarvågen indelas i olika frekvenser SDMA (Space Division Multiple Access) - Läsfältet indelas i olika delar

Dataöverföring - Frekvensområden FrekvensområdeUtmärkande dragAnvändningsområden Lågt kHz Kort till medelräckvidd Låg kostnad Låg läshastighet Behörighetskontroll ID-märkning av djur Inventariehantering Startspärr för bilar Mellanhögt MHz Kort till medelräckvidd Potentiellt låg kostnad Medelhög läshastighet Behörighetskontroll Smarta kort Högt MHz GHz Lång räckvidd Hög läshastighet Kräver fri sikt till läs/skrivenhet Hög kostnad Övervakning av järnvägsvagnar Biltullar

Säkerhet RFID-system används alltmer i applikationer där hög säkerhet krävs, så som behörighetskontroller, betalning och olika biljetter. Dessa system måste vara skyddade mot följande attacker: Icke-auktoriserad läsning av data Främmande transpondrar i läsfältet Avlyssning av kommunikationen mellan transpondern och läsaren

Supply Chain Extended Supply Chain – exempel: gruva  återanvändningsanordning Extended Supply Chain – exempel: gruva  återanvändningsanordning Supply chain – styrning (management) av material i kedjan från fabriken till konsumenten Supply chain – styrning (management) av material i kedjan från fabriken till konsumenten Detaljhandeln är analog till routers på internet Detaljhandeln är analog till routers på internet Vid varje steg: oklarheter, förluster och estimeringsfel Vid varje steg: oklarheter, förluster och estimeringsfel Harvard undersökning: 65% av alla inventarieuppgifter är felaktiga Harvard undersökning: 65% av alla inventarieuppgifter är felaktiga

RFID I AFFÄREN Du packar kundvagnen full med varor och ska sedan betala. Men i stället för att låta personalen i kassan läsa av streckkoder en efter en går du bara rakt ut, varpå totalsumman belastar ditt konto Du packar kundvagnen full med varor och ska sedan betala. Men i stället för att låta personalen i kassan läsa av streckkoder en efter en går du bara rakt ut, varpå totalsumman belastar ditt konto Vanlig uppfattning om RFID-tillämpning

FÖRDELAR MED RFID TILLVERKNINGSINDUSTRIN I SVERIGE Förbättrad kontroll och spårning av varor och komponeneter – 65% Förbättrad kontroll och spårning av varor och komponeneter – 65% Förbättrad hantering vid återkallning av varor – 56% Förbättrad hantering vid återkallning av varor – 56% Bättre leverans och mottagande – 51% Bättre leverans och mottagande – 51% Minska bundet kapital i varulagret – 20% Minska bundet kapital i varulagret – 20% Förbättrad lönsamhet genom att minska restlager -18% Förbättrad lönsamhet genom att minska restlager -18% Minskade kostnader för expedition Minskade kostnader för expedition

BARRIÄRER FÖR RFID TILLVERKNINGSINDUSTRIN I SVERIGE Kostnader för etiketter och avläsare Kostnader för etiketter och avläsare Kostnader för att implementera tekniken Kostnader för att implementera tekniken MEN TROTS DETTA MEN TROTS DETTA 29% kommer att implementera tekniken under % kommer att implementera tekniken under % utvärderar tekniken 40% utvärderar tekniken 16% testar tekniken i pilotprojekt 16% testar tekniken i pilotprojekt

NÅGRA APPLIKATIONSOMRÅDEN TILLVERKNING TILLVERKNING Rätt material till rätt plats i rätt tid Rätt material till rätt plats i rätt tid Kan följa en produktdel under hela processen Kan följa en produktdel under hela processen Håller reda på verktyg Håller reda på verktyg DISTRIBUTION OCH INVENTARIER DISTRIBUTION OCH INVENTARIER Minskar behovet av inventering Minskar behovet av inventering “Säkerhetslagret” minskar “Säkerhetslagret” minskar

NÅGRA APPLIKATIONSOMRÅDEN forts. DETALJHANDEL DETALJHANDEL Lämplig storlek på lagret - gäller t.ex. mat och mode Lämplig storlek på lagret - gäller t.ex. mat och mode Automatisk uppföljning av försäljningen, checka inventarier, beställa varor Automatisk uppföljning av försäljningen, checka inventarier, beställa varor Minska snatteri och stölder med smarta etiketter Minska snatteri och stölder med smarta etiketter ANDRA OMRÅDEN ANDRA OMRÅDEN Dokumentidentifiering, säkerhetsapplikationer, matförsörjning, hälsovård, sensorapplikationer, produktautentisering Dokumentidentifiering, säkerhetsapplikationer, matförsörjning, hälsovård, sensorapplikationer, produktautentisering

NÅGRA EXEMPEL Wal-Mart Wal-Mart RFID-taggar på alla lastpallar och lådor (cases) RFID-taggar på alla lastpallar och lådor (cases) Ett dussin distributioncentra och 600 butiker till januari 2006 Ett dussin distributioncentra och 600 butiker till januari 2006 Andra kedjor: TESCO (Storbritannien), Metro (Europa) Andra kedjor: TESCO (Storbritannien), Metro (Europa) Militär logistik Militär logistik USA: År 2005 taggar på lastpallar och lådor USA: År 2005 taggar på lastpallar och lådor Gulf-kriget 1991: kontainar i öknen, ingen visste vad de innehöll Gulf-kriget 1991: kontainar i öknen, ingen visste vad de innehöll

NÅGRA SPRIDDA KOMMENTARER Universell identitet och automatiska avläsning  produkter kan hanteras relevant under hela sin livstid, från produktion och försäljning, via reparartioner och support, till kassering och återvinning Universell identitet och automatiska avläsning  produkter kan hanteras relevant under hela sin livstid, från produktion och försäljning, via reparartioner och support, till kassering och återvinning En internationell standard EPC (Electronic Product Code) är på kommande, handhas av EAN International och UCC (USA) En internationell standard EPC (Electronic Product Code) är på kommande, handhas av EAN International och UCC (USA) Kundens integritet i fara? Exempel: kreditkort+RFID, fotografering av vissa kunder i Walmart Kundens integritet i fara? Exempel: kreditkort+RFID, fotografering av vissa kunder i Walmart Europeiska Centralbanken: RFID i sedlar Europeiska Centralbanken: RFID i sedlar ONS (Object Naming Service) –detaljerad information om produkten ONS (Object Naming Service) –detaljerad information om produkten Microsofts affärssystem Axapta kommer att ha inbyggt stöd för RFID  effektivare logistik och order/lagerhantering Microsofts affärssystem Axapta kommer att ha inbyggt stöd för RFID  effektivare logistik och order/lagerhantering