RFID und Barcode: Ersatz oder Ergänzung?

Bouda, David

Leseprobe

Abbildungsverzeichnis

Seite

Abbildung

Zweibreitencode

(2 of 5 Datalogic Symbols mit zehn Nutzzeichen)

http://www.suchymips.de/de/images/barcode/2of5datalogic10.gif

Abbildung

Mehrbreitencode

(13-stelliger EAN Code)

http://www.suchymips.de/de/images/ean_13_1.gif

Abbildung

PDF

417

http://www.barcode.de/barcode/glossar/Produkt-Bilder/P/pdf417.jpg

Abbildung

Codablock

A/F/256

http://www.barcode.de/barcode/glossar/Produkt-Bilder/C/codablock.jpg

Abbildung

Code

http://www.suchymips.de/de/images/symbol/2d/code49.gif

Abbildung 6: Data Matrix

http://www.barcode.de/barcode/glossar/Produkt-Bilder/D/datamatrix.jpg

Abbildung 7: Maxi Code

http://www.barcode.de/barcode/glossar/Produkt-Bilder/M/maxicode.jpg

Abbildung 8: Lesegerät und Transponder eines RFID-Systems

Finkenzeller (2008) S. 7

Abbildung 9: Beispiele für die Bauform von Disk-Transpondern

http://www.vando-tech.com/uploadfile/2011531151333138.jpg

Abbildung 10: Glastransponder mit 32 mm Länge

http://www.brooks-rfid.com/no_cache/rfid-hardware/rfid-transponder-1342-khz/glas-

transponder-32mm.html?sword_list[]=Glas

Abbildung 11: UHF RFID-Kunststoff-Tag pR100 (PCO)

http://www.pco-barcode.de/openpic.php?lang=de&filename=/pics/

medien//image_1311865066371.jpeg&title=&width=396&height=396

Abbildung

12:

Transponder-Schlüsselgehäuse

http://www.panmobil.de/uploads/pics/rfid_anwendung_schluessel.gif

Abbildung

13:

Transponder-Schlüsselanhänger 18

http://www.vando-tech.com/uploadfile/2011623273988086.jpg

Abbildung

14:

Transponder-Armband

http://www.vando-tech.com/uploadfile/2011680523189253.jpg

Abbildung 15: Chipkarte

http://www.brooks-rfid.com

Abbildung 16: Rolle mit Smart Label Transpondern

http://www.unipress.de/data/bilder/produkte/rfid.jpg

Abbildung 17: Frequenzbereiche und relevante

Eigenschaften für RFID

Arnold / Furmans (2006, 2009) S.366

Abbildung

18:

Vorgehensweise

4-D

Barcode

Bimber/Langlotz 2007 S. 2

1. Einleitung

Im immerwährenden Wettbewerb müssen Unternehmen neue Technologien

für sich entdecken, um marktfähig und somit konkurrenzresistent zu bleiben.

Die richtige Auswahl der Datenerfassungssysteme und Identifikationsmög-

lichkeiten sind die Herausforderungen des derzeitigen Jahrhunderts. In

diesem Prozess geht es nicht nur um die modernste Technik, um den

Waren- und Informationsfluss zu koppeln, sondern ebenso um die Einhaltung

gesetzlicher Vorgaben.

Ein wichtiges Kriterium ist in diesem Zusammen-

hang zum Beispiel ,,der lückenlose Herkunftsnachweis von Lebensmitteln

über die gesamte Lieferkette".

,,Arbeitspferd"

, so der Diplom-Ingenieur Lenk

können sowohl der Barcode als auch die RFID-Technologie sein. Dennoch

seit dem neuen Jahrtausend wird dem Barcode keine Zukunft mehr verspro-

chen, RFID sollte den Barcode ablösen und darüber hinaus die Ideallösung

für alle logistischen Probleme darstellen.

Der Anteil an Barcodenutzern, liegt aufgrund der langjährigen Erfahrung und

dem bekannten Einsatz des Produktes bei mehr als der Hälfte, wohingegen

RFID nur 25 % des Marktes für sich beanspruchen kann.

1.1 Problemstellung

Vor einigen Jahren wurde der aufstrebenden RFID-Technologie noch prog-

nostiziert, dass sie die seit langem etablierte Barcode-Technologie in allen

Bereichen verdrängen werde. Es zeigt sich jedoch, dass trotz der großen

Möglichkeiten der RFID, der Barcode scheinbar immer noch den Markt der

Auto-ID Systeme dominiert.

Es soll darauf eingegangen werden ob RFID

den Barcode wirklich verdrängt oder nicht beide Systeme nebeneinander

existieren können.

Vgl. Lenk (2008) S. 106

dei-die ernährungsindustrie (2011) S. 44

Vgl. Mühlenkamp (2011) S. 26

Vgl. Bruck (2006) S.1

- 2 -

1.2 Ziele und Aufbau der Arbeit

Ziel dieser Thesis ist es einen Vergleich zwischen Barcode und RFID anzu-

streben bei dem mögliche (Un-)Gleichheiten im Allgemeinen und im Beson-

deren unter logistischen Gesichtspunkten aufgezeigt werden sollen. Zu-

nächst wird detailliert auf die Grundlagen, Formen sowie

Anwendungsmöglichkeiten des Barcodes eingegangen. Im Anschluss erfolgt

dann eine Zusammenstellung der wichtigsten Fakten zur RFID-Technologie.

Punkt 4 widmet sich dann der Gegenüberstellung beider Systeme unter zu

Hilfenahme von ausgewählten Kriterien. Im nächsten Schritt wird die RFID-

Technologie mit der des Barcodes verglichen. Hierbei werden anhand der

Beispiele des Einzelhandels und der Produktionslogistik Vergleiche gezogen.

Mit Blick auf die zukünftige Entwicklung wird dann das Fazit die Arbeit

abschließen.

2. Grundlagen der Barcode Technologie

2.1 Entstehungsgeschichte

Der Barcode und das dazugehörige Prinzip wurden im Jahr 1949 in den USA

zum Patent angemeldet. Aufgrund der teuren Herstellung und der wenig

verfügbaren Materialien, sowie den leistungsschwachen Rechnern war der

Barcode entsprechend teuer.

Erst 1970 mit Einführung der Mikroprozesso-

ren wurde die Barcodeerstellung erschwinglich. Das DoD (Verteidigungsmi-

nisterium der USA) legte 12 Jahre später den militärischen Standard MIL

STD 1189 fest, sodass sämtliche dem Militär zugeordnete Gegenstände

mit einem Barcode versehen werden sollten, um diese zu identifizieren. Von

dieser Veränderung waren in den USA 50.000 Zulieferbetriebe betroffen. Als

nächstes folgte die Einführung des Barcodes in der Automobilherstellung,

woraufhin 25.000 Automobilzulieferbetriebe diese Technik einsetzten.

1976 Wurde der EAN-Code in Europa etabliert und 1977 entschied sich das

erste deutsche Unternehmen (Wuppertaler Gewürzhändler Wichartz) für die

Bedruckung eines Produktes mit Strichcodes.

2.1 Definition

Der Code ist laut Jesse Rosenbaum die ,,eindeutige Zuordnungen von

Zeichen eines Alphabets zu den Zeichen eines anderen Alphabets. Eindeutig

heißt dabei nicht, dass die Zuordnung immer umkehrbar sein muss, obwohl

dies in den meisten Fällen gegeben ist."

Das Wort ,,bar" leitet sich ab von dem englischen Wort für Balken, denn der

Barcode besteht aus einer Folge von unterschiedlich breiten, parallelen

Linien und Lücken. Diese Balken oder Linien werden Elemente genannt.

Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000) Einleitung

Vgl. Härtig (2009) S.1

Jesse/Rosenbaum (2000) S.14

- 4 -

Der Barcode ist ein optischer Code (Übertragungsmedium ist das Licht)

welcher aus mehreren Elementen besteht, die binär sind und eine Abfolge

von 0 und 1ern enthalten.

Dieser Code fungiert als Schlüssel, um die in

einer Datenbank zentral gespeicherte Informationen, abrufen zu können.

Um ein Produkt so zu kennzeichnen und maschinell identifizierbar zu ma-

chen bestehen die zwei Möglichkeiten: Der Barcode wird durch ein Druckver-

fahren direkt auf dem jeweiligen Produkt aufgebracht oder nachträglich

mittels Etiketten aufgeklebt.

Es existiert eine ganze Reihe an Druckverfah-

ren, welche sich in Kriterien wie z. B. der Druckgeschwindigkeit, der Druck-

qualität und dem zu bedruckenden Material unterscheiden.

2.2 Bestandteile

Ein Barcode-System besteht immer aus dem Barcode, der an einem zu

identifizierenden Objekt angebracht ist und einem Lesegerät, das die im

Barcode gespeicherten Daten ausliest.

Barcodelesegeräte gibt es in unterschiedlichen Ausführungen. Je nach

Anwendungsgebiet werden mobile oder stationäre Lesegeräte verwendet.

Wichtig ist die Entscheidung ob ein Gerät nur an einem Punkt oder im

ganzen Betrieb verwendet werden soll und ob es manuell oder automatisch

bedient wird. Weiterhin muss der Abstand zwischen Barcode und Lesegerät

beachtet werden, sowie die Winkel in denen Barcodes lesbar sein müssen.

Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000) S.27

Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000) S.15

Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000) S. 54, 59-60.

Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000) S. 42

Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000) S. 62

Beispiele für mobile Lesegeräte sind:

o Lesestift: Wird manuell mit geringem Abstand und gleichmäßiger Ge-

schwindigkeit über den Barcode geführt.

o Lesepistole: Manuelle Bedienung, wobei der Leseabstand dabei zwi-

schen einigen Zentimetern bis zu einigen Metern variieren kann.

Beispiele für stationäre Lesegeräte sind:

o Schlitzleser: Leser ist an einem festen Ort installiert und Barcodeträger

werden, meist manuell, zur Abtastung durch einen Schlitz gezogen.

o Laserscanner: Stationäre Lesegeräte die per Laser den Barcode aus-

lesen. Als omnidirektionale Bauart kommt der Laserscanner an den

meisten Supermarktkassen zum Einsatz, da diese Scanner eine Er-

fassung in unterschiedlichen Richtungen ermöglichen.

o Strichcodekamera: Erfassung des Barcodes als Bild, wobei ein mobi-

ler als auch stationärer Einsatz möglich ist.

2.3 Aufbau eines Barcodefeldes

Als Barcodefeld wird die gesamte Fläche bezeichnet, die ein Barcode

einnimmt. Neben dem Strichcode mit seinen Linien und Lücken gibt es die

Ruhezonen links und rechts, welche als Abgrenzung zwischen mehreren

Barcodes fungieren. Der Strichcode beginnt und endet mit seinen typischen

Start- und Stoppzeichen. Weiterhin steht unter dem Barcode die numerische

bzw. alphanumerische Bedeutung des Barcodes in Klarschrift.

Barcodes lassen sich durch Parameter, wie das Verhältnis der breiten zu den

schmalen Elementen, der Modulbreite X (stellt die Breite des schmalsten

Elements in mm dar) oder den möglichen Zeichenvorrat und die Menge der

darstellbaren Zeichen, spezifizieren.

Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000) S. 30

Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000) S. 35

- 6 -

2.4 Formen von Barcodes

Die sogenannten Barcodes unterteilen sich in die Gruppen der Zweibreiten-,

oder Mehrbreitencodes sowie der 2-dimensionalen Barcodes. Diese Eintei-

lungen sind während der Entwicklungsgeschichte des Barcodes entstanden

und haben sich, während der technischen Entwicklung, von einer anfangs

eher geringen zu einer höheren möglichen Informationsdichte, ergeben.

Vorwiegend sind heute die Mehrbreitencodes (EAN-, IAN-Code) und die 2-

dimensionale Codes in Gebrauch.

2.4.1 Zweibreitencodes

Ein Zweibreitencode ist in der Herstellung eher simpel und stellt an die

Druckqualität sowie die Lesegeräte keine großen Anforderungen. Der Code

besteht lediglich, wie der Name bereits andeutet, aus zwei unterschiedlich

breiten Elementen, wobei deren Verhältnis zwischen 2:1 und 3:1 liegt.

Beispiele wären hier der Code 2/5 Industrial oder der Code 39.

Abbildung 1: Beispiel eines 2 of 5 Datalogic Symbols mit zehn Nutzzeichen

(1234567890).

Nachteil dieser einfachen Codierung ist die geringe Informationsdichte,

wodurch sich je nach Menge der Informationen der Code vergrößert. Bei

einem eingeschränkt verfügbaren Druckbereich sollte einer anderen Codie-

rung der Vorzug gegeben werden.

Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000) S. 28-29

http://www.suchymips.de/de/images/barcode/2of5datalogic10.gif

2.4.2 Mehrbreitencodes

Um die beim Zweibreitencode eher limitierte Informationsdichte zu erhöhen,

wurde der aufwendigere Mehrbreitencode entwickelt. Hierzu ist der Code

nicht nur auf zwei unterschiedlich breite Elemente beschränkt sondern

umfasst Elemente mit unterschiedlichen Breiten. Dieser komplexere Einsatz

von Elementen mündet allerdings in erhöhten Anforderungen an die Druck-

geräte, da hier geringere Toleranzen bei der Erstellung des Codes eingehal-

ten werden müssen, um Fehllesungen zu vermeiden.

Abbildung 2:

Beispiel 13-stelliger EAN Code

2.4.3. 2-dimensionale Codes

Um die Nachteile der Abhängigkeit von einer Datenbank und der stark

limitierten Informationsdichte der Zwei- und Mehrbreitencodes auszuglei-

chen, wurden im Laufe der Zeit die 2-dimensionalen Barcodes entwickelt.

Räumlich gesehen sind alle Barcodes zweidimensional, allerdings befinden

sich bei den beiden o. g. Codes auf der gesamten Barcodehöhe dieselben

Informationen. Bei den ,,echten" zweidimensionalen Codes wird die gesamte

Barcodehöhe genutzt, um verschiedene und somit mehr Informationen zu

speichern. Durch dieses Verfahren ist es möglich z. B. ganze Lieferscheine,

oder ähnliche Informationen per Barcode an einem Produkt anzubringen und

somit auf angeschlossene Datenbanken zu verzichten.

Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000) S. 29

http://www.suchymips.de/de/images/ean_13_1.gif

Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000) S. 130

- 8 -

,,Eines der wesentlichen Differenzierungsmerkmale von 2D-Codes zu Strich-

codes ist deren weitreichende Fähigkeit, Fehler zu erkennen und zu korrigie-

ren."

Durch die höhere speicherbare Datenmenge und dem somit größeren

Schaden bei deren Verlust wurden für die 2D-Codes Verfahren entwickelt um

Fehler nicht nur zu erkennen sondern auch zu korrigieren. Diese Fehlerkor-

rektur macht es möglich auch teilweise zerstörte Codes korrekt zu lesen.

Nachtteilig wirkt sich diese Fehlerkorrektur in Form eines erhöhten Datenauf-

kommens aus. Durch diese Einstellung wird ein größeres Barcodefeld

erforderlich oder aber die speicherbaren Nutzdaten verringern sich. Bei-

spielsweise kann der Anwender beim PDF 417 zwischen 9 verschiedenen

Sicherheitsstufen der Fehlerkorrektur wählen. Die Größe des Labels steht im

Verhältnis zur gewählten Sicherheitsstufe. Auf der höchsten Sicherheitsstufe

kann auch noch ein bis zu 50 % beschädigter Code ausgelesen werden.

Folgende Arten der 2D-Codes lassen sich unterscheiden:

· Gestapelte Barcodes: Um eine höhere Informationsdichte zu erhalten,

werden mehrere eindimensionale Barcodes übereinander ,,gestapelt".

Beispiele für diese Methode sind der PDF 417, der Codablock und der

Code 49. Durch das einfache Prinzip, der Nutzung von gestapelten

1D-Codes, ist der technische Mehraufwand bei der Verwendung eher

gering.

Abbildung 3: Beispiel PDF 417

Bartneck/Klaas/Schönherr (2008) S. 47

Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000) S. 1.33

Vgl. http://www.barcode.de/barcode/glossar/S/Stapelcode.php

http://www.barcode.de/barcode/glossar/Produkt-Bilder/P/pdf417.jpg