Glossar
Glossar
Erläuterungen zu Fachbegiffen und technischen Hintergründen
Hier geben wir einen Überblick über verwendete Begriffe und Fachwissen zu AutoID Themen. Kernfragen zu Barcode, RFID und anderem werden anschaulich und verständlich erläutert.
RFID (radio-frequency identification)
RFID: Allgemein
RFID: Zukunftsmusik oder bereits Realität? Die Wahrheit ist, dass RFID-Transponder bereits seit über
zehn Jahren zu unserem täglichen Gebrauch zählen. Jedes moderne Fahrzeug hat einen RFID Transponder im Autoschlüssel, die sogenannte Wegfahrsperre. Alle modernen Zeiterfassungsgeräte bis hin zur Skipass-Karte oder Fußballtickets arbeiten mit RFID Technik. Alle Tiere in den Zoologischen Gärten weltweit, auch die meisten unserer Kühe und Schweine im Stall haben einen RFID CHIP - den elektronischen Knopf im Ohr, im Magen oder unter der Haut. Besonders "In" bei Discobesuchern in Spanien sind implantierte RFID-Transponder im Oberarm für den „kontaktlosen“ VIP Zugang. Jedes Wochenende fliegen Millionen von RFID Transpondern durch die Lüfte an den Krallen von 90% aller Brieftauben, weltweit und keiner redet darüber. RFID ist Realität!
RFID: Transponder
Die Bezeichnung Transponder resultiert aus der englischen Wortkombination: Transfer und Respond, also Übertragen und Antworten.
Wie funktioniert ein RFID Transponder?
Beispiel Flugüberwachung: der in einem Flugzeug eingelassene Transponder reflektiert die von der Boden-Radaranlage ausgestrahlten Signale, indem er sie mit der eigenen Codierung verschlüsselt, und sich so gegenüber der Bodenstation eindeutig zu erkennen gibt.
RFID: Transponder-Typen
Im Bereich der kontaktlosen Identifikation unterteilt man RFID Transponder in zwei Typen: passive RFID Transponder und aktive RFID Transponder.
Passive RFID Transponder benötigen keine eigene Stromversorgung, sie erhalten ihre Stromversorgung aus dem Hochfrequenzfeld der Leseeinheit durch Induktion. Hier ergibt sich eine Reihe von Vorteilen: völlige Wartungsfreiheit, daher eine hohe Lebensdauer und geringe Abmessungen.
Passive RFID Transponder: sie bestehen aus einem Siliziumchip und einer Antenne. Über dieselbe Antenne findet der Datenaustausch zwischen Lesegerät und RFID Transponder statt. Da keine eigene Stromversorgung benötigt wird, ergeben sich sehr geringe Abmessungen, die den Einbau von passiven RFID Transpondern in kompakte "Gehäuse" möglich machen. So können Gegenstände oder Personen einfach und unkompliziert mit einem elektronisch lesbaren Datenträger ausgestattet werden. Übliche Bauformen für RFID Transponder-Tags sind: Plastikkarten, Münzformen, Schlüsselanhänger, Glasröhrchen oder Armbänder. Durch die Möglichkeit, computerlesbare Daten von Personen oder Gegenständen kontaktlos zu erfassen, eröffnen sich viele neue Anwendungsgebiete, und vereinfachen den Ablauf vieler Industrieapplikationen. Eine besondere Möglichkeit der rationellen Erfassung ergibt sich besonders durch die Fähigkeit eine große Anzahl von RFID Transpondern gleichzeitig lesen zu können. Die Pulkerfassung macht das komplette Erfassen einer Warenpalette innerhalb weniger Sekunden möglich.
Aktive RFID Transponder: sollen die Lesereichweiten ausgeweitet werden, benötigt der RFID Transponder mehr Energie, die er wegen bestehender Sendestärken- Beschränkungen allerdings nicht über den Antennen-Energieaustausch erhalten kann. Hier wird dem RFID Transponder eine Batterie zugefügt, die ihn mit der nötigen Sendeenergie versorgt.
RFID Transponder können neben der ihnen eingebrannten eindeutigen Seriennummer auch mit Speicher ausgerüstet sein, wodurch sie als externer Datenspeicher dienen. Diese Datenbank eröffnet die Möglichkeit Informationen ohne Rechneranbindung am Produkt unterzubringen und sie ohne Rechnerkontakt jederzeit wieder abzurufen.
RFID: Frequenzbereiche
Neben der Art der Stromversorgung unterscheiden sich RFID Transponder auch im Frequenzbereich in dem sie arbeiten. Hier unterscheidet man zwei wesentliche Bereiche: HF (High Frequency), und UHF (Ultra High Frequency).
UHF - Ultra-High-Frequency: Die im UHF Frequenzbereich angesiedelten RFID Transpondersysteme, in Deutschland 869MHz, sind besonders im Retailbereich im Einsatz und erfreuen sich steigender Nachfrage. Die Vorteile liegen insbesondere in der größeren Reichweite und der hohen Datenrate. Die Metallverträglichkeit wirkt sich dank Reflektionen positiv auf das System aus. Als Nachteile sind die Unverträglichkeit mit Wasser zu nennen, sowie die kompliziertere Chipbauweise und die stärkeren Leistungsschwankungen.
HF - High-Frequency: Der bei HF-Transpondern eingesetzte Frequenzbereich liegt bei 13,56MHz. Diese RFID Transponder finden besonders in Etiketten als Einlagen ihren Einsatz, da ihre Spule nur wenige Windungen benötigt, welches eine flache Bauweise fördert. Die Unempfindlichkeit und schnelle Datenübermittlung dieser RFID Transponder, sowie die einfache Herstellbarkeit begründen den weit verbreiteten Einsatz im Logistikbereich. Unterstützt durch ihre Pulkfähigkeit, die ihnen ermöglicht, mehrere hundert RFID Transponder nahezu gleichzeitig erfassen zu können, werden Sie heute verstärkt auf Umverpackungen oder in Plastikkarten eingesetzt. Die Unverträglichkeit der direkten Nähe von metallenen Oberflächen kann behoben werden, indem man beide mittels einer feritten Trennschicht separiert.
RFID: Tag
Der "Tag" (engl. = Schild, Kennzeichnung) ist eine Identifikationsmarke auf Basis von RFID (radio frequency identification). Manchmal wird der RFID Tag mit dem RFID Transponder gleichgesetzt.
RFID: Middleware
Die RFID-Middleware ist eine Software, welche die Verbindung zwischen der Hardware (Lese/Schreibeinheit) und den Systemen der Geschäftsprozesssteuerung (ERP-Systeme, WMS) herstellt. Die Middleware überprüft die eingehenden RFID-Daten, um eine Datenüberflutung zu verhindern.
Eine RFID-Middleware besteht aus drei Segmenten:
• RFID-Middleware-Kommunikation: Verbindung der beteiligten Systeme
• RFID-Middleware-Verarbeitung: Verarbeitung der Daten
• RFID-Middleware-Datenbank: Archivierung und Bereitstellung der Daten
RFID: Pulkerfassung
Dies ist die fast gleichzeitige Erfassung mehrer RFID-Transponder durch das RFID-Lesegerät. Wegen Behinderung durch Kollision werden die RFID Transponder nicht exakt zum gleichen Zeitpunkt erfasst, sondern sehr schnell hintereinander, so dass keine Kollision-Beeinträchtigungen entstehen.
Barcode
Was ist ein Barcode?
Auf gut Deutsch: Strichcode!
Der Barcode, das wohl meist verbreitetste Medium zum Automatisieren, sei es an der Ladenkasse oder im Logistikfluss. Der 26.06.1974 gilt als Geburtsstunde des Barcodes. An dem Tag wurde der Strichcode erstmals in einem Supermarkt in Ohio eingesetzt. Eingelesen wurde eine Pachung Wrigleys Kaugummi.
Barcode: Barcodelesen
Der Barcode besteht aus verschieden breiten Strichen und Lücken. Mittels eines lichtsendenden Elementes, z.B. Laserlicht oder Licht einer Leuchtdiode, werden die zu lesenden Barcode- bzw. Strichelemente des Barcodes beleuchtet. Ein lichtempfindlicher Sensor, der nur die Lichtstrahlen (Wellenlängen) des sendenden Elementes erkennen kann, wird nun kontinuierlich über die Striche des Barcodes geführt. Der Sensor des Barcodescanners nimmt nun das vom Untergrund reflektierende Licht auf. Ist der Untergrund z.B. schwarz, ist die Reflektion geringer als bei einer weißen Lücke. Der Sensor des Barcodescanners nimmt das Licht nicht kontinuierlich auf, sondern in sehr hohen Taktraten, wodurch eine Auszählung der reflektierenden und nicht reflektierenden Flächen vorgenommen werden kann. Anhand dieser Auszählungen und der Gesetzmäßigkeiten die für unterschiedliche Barcode - Normen vorgegeben sind, kann der Barcodescanner zusammen mit der Leseeinheit und der Auswerteeinheit (Decoder) den Barcode erkennen und in unterschiedlichen Formaten, z.B. ASCII oder als Tastatursimulation wiedergeben.
BCR: von Barcode Reader
Barcode: Laser
Sind Barcodescanner mit einer Laser- Optik ausgerüstet, so ist die Auswertung wegen der exakten Steuerbarkeit des Laserstrahles besonders exakt. Hier wird das extrem gebündelte Licht einer Laserdiode über ein aufwendiges Spiegelsystem abgelenkt. Die Reflektion des Laserlichtes auf dem Untergrund wird dann wieder mit einem Lichtsensor aufgenommen und zur Auswertung über den Decoder des Barcodescanners ausgewertet.
Barcode: Imager-Module
Barcode-Datenerfassungsgeräte können anstelle einer 1D-Laser-Engine auch mit einem Imager Modul ausgerüstet werden. Die Barcode-Imager ermöglichen größere Einsatzgebiete. Anders als bei Scannern, welche die Barcodes mit Lasertechnik erfassen, schießen die PANMOBIL-Geräte mit ihren Imagermodulen ein Bild des Codes. Das hat im Gegensatz zu Laser-Scannern, neben einer noch zuverlässigeren Datenerfassung, den Vorteil, dass neben 1D- Barcodes auch 2D-Codes erfasst werden können, wie beispielsweise DataMatrix-Codes, die bei der Bestellung aus Papier-Katalogen zum Einsatz kommen.
Barcode- Lesestift
Lesestifte sind die ureigensten Barcodescanner. Der wie ein Kuli aussehende Barcodescanner hat in seiner Spitze eine lichtsendende und eine lichtempfangende Diode. Das gesendete Licht wird mit einer hohen Taktrate geschickt. Trifft das Licht nun auf einen reflektierenden Untergrund, wie z.B. die weiße Lücke eines Barcodes, so wird das Licht reflektiert und von der empfangenden Diode wieder wahrgenommen.
Da das Licht pulst und der Stift durch die Hand des Anwenders kontinuierlich über den Barcode geführt wird, kann der mit dem Barcodescanner verbundene Barcodedecoder nun anhand der Häufigkeit und Kombination der empfangenden Lichtimpulse die Auswertung des Barcodes durchführen.
Barcode: CCG/GS1
Die Organisation GS1 vormals CCG (Zentrale für Coordination) verwaltet die Vergabe von allgemeingültigen Barcodenummerierungen wie den EAN Code. Im Zuge der angebrochenen RFID-Ära ist die GS1 nun auch für die Regulierung und Vergabe von des im RFID durchsetzenden IPC Code zuständig.
Barcode: Etikettendrucker
Barcode Etikettendrucker drucken die Barcodes. Das gedruckte Barcodeetikett wird dann auf den zu kennzeichnendem Artikel befestigt. Mithilfe des Barcodes und eines Barcodescanner können im Anschluss die mit dem Barcode versehenen Artikel eindeutig identifiziert werden. Verschiedene Hersteller bieten unterschiedlichste Barcode Etikettendrucker an.
Barcode: CCD - Charged Couple Devices
CCDs sind bekannt aus allen modernen Videokameras und Faxgeräten. Es sind die lichtempfindlichen Sensoren, die das einfallende Licht in d-Punkt Informationen umsetzen. Bei Barcodelesern bedient man sich wie bei Faxgeräten der Zeilen CCDs. Die Verhältnisse der lichtreflektierenden Oberfläche des zu lesenden Barcodes werden im Anschluss im Decoder des Lesegerätes ausgewertet.
AutoID
AutoID: Allgemein
Automatic Identification = Automatische Datenerfassung
Sammelbegriff für alle Arten der automatischen Erkennung von Informationen, z.B. Barcodelesern, Magnetkartenlesern, Chipkarten Transponder, OCR Klarschrift etc. Engagierte Hersteller dieser Technik sind im weltweiten Verband AIM vereint.
AutoID: AIM
Der weltweite Dachverband der Hersteller von Auto-ID Produkten ist der AIM Global
Der Verband der "Automatic Identification Manufactor" ist ein Zusammenschluss von führenden Unternehmen, die sich mit der automatischen Datenerfassung beschäftigen. Hier werden weltweite Normen und Regeln erarbeitet und sich mit der Einführung und Umsetzung neuer Technologien auseinandergesetzt. Der AutoID Verband gliedert sich weltweit in kontinental- und ländereigene Untergruppen auf.
PANMOBIL ist Mitglied im AIM und Gründungsmitglied des AIM-D.
AutoID: Chipkarte
Die Chipkarte vereint die Kombination aus kompakter Bauweise und komplexem Informationsgehalt. Der Aufbau ist einfach. Unter den goldenen Kontakten verbirgt sich eine mehr oder weniger komplexe Elektronik. Im einfachsten Fall verbirgt sich nur ein Speicher zum Abbuchen von Berechtigungen, z.B. Telefoneinheiten. Aber auch diese Anwendung geht nicht ohne Intelligenz, da Prüfverfahren eingehalten und berechnet werden müssen. Die aufwendigste Variante ist im Grunde ein PC im Westentaschenformat, hier werden zur Erhöhung der Zugriffssicherheit bereits Multiprozessorsystem eingesetzt, denke man nur an das aufwendige Verfahren von Zugangsberechtigungen im Hochsicherheitsbereich oder die Ent- bzw. Verschlüsselung von Geheimdokumenten. Im Sicherheitsbereich und unter dem Aspekt der einfacheren Handhabung ist die Karte mit integriertem Transponder im Vormarsch. Eine Kombination aus Kontakt-Chip und Transponderchip ist ebenfalls im Einsatz.
AutoID: Magnetkarte
Kunststoffkarten, meist aus PVC mit einem Magnetstreifen, auf den ähnlich wie bei einem Tonband/Kassettenrecorder Informationen gespeichert werden. Die Aufzeichnung erfolgt in der Regel auf drei Spuren, wobei die erste alphanumerisch und die beiden weiteren Spuren rein numerisch sind. Spur 1+2 werden im Bereich Kreditkarten eingesetzt, da der Name im Klartext gewünscht ist, deshalb wird man in freundlichen Gaststätten und Tankstellen mit dem Namen verabschiedet (vorausgesetzt das Trinkgeld stimmte). Spur 2+3 sind die Bankspuren (hier geht es wie man sieht nur um die Finanzen, nicht um den Kunden). Im industriellen Umfeld setzt man sogenannte HighCo-Kartenein, deren magnetische Stör- Beeinflussbarkeit nicht so groß ist.