RFID und Barcode: Ersatz oder Ergänzung?
©2011
Bachelorarbeit
51 Seiten
Zusammenfassung
Im immerwährenden Wettbewerb müssen Unternehmen neue Technologien für sich entdecken, um marktfähig und somit konkurrenzresistent zu bleiben. Die richtige Auswahl der Datenerfassungssysteme und Identifikationsmöglichkeiten sind die Herausforderungen des derzeitigen Jahrhunderts.
Vor einigen Jahren wurde der aufstrebenden RFID-Technologie noch prognostiziert, 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. Wird die RFID den Barcode wirklich verdrängen oder können bzw. müssen nicht beide Systeme nebeneinander existieren?
Nach einer Vorstellung der unterschiedlichen Technologien mitsamt deren Vor- und Nachteile wird eine Gegenüberstellung angestrebt.
Vor einigen Jahren wurde der aufstrebenden RFID-Technologie noch prognostiziert, 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. Wird die RFID den Barcode wirklich verdrängen oder können bzw. müssen nicht beide Systeme nebeneinander existieren?
Nach einer Vorstellung der unterschiedlichen Technologien mitsamt deren Vor- und Nachteile wird eine Gegenüberstellung angestrebt.
Leseprobe
Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Seite
Abbildung
1:
Zweibreitencode
6
(2 of 5 Datalogic Symbols mit zehn Nutzzeichen)
http://www.suchymips.de/de/images/barcode/2of5datalogic10.gif
Abbildung
2:
Mehrbreitencode
7
(13-stelliger EAN Code)
http://www.suchymips.de/de/images/ean_13_1.gif
Abbildung
3:
PDF
417
8
http://www.barcode.de/barcode/glossar/Produkt-Bilder/P/pdf417.jpg
Abbildung
4:
Codablock
A/F/256
9
http://www.barcode.de/barcode/glossar/Produkt-Bilder/C/codablock.jpg
Abbildung
5:
Code
49
9
http://www.suchymips.de/de/images/symbol/2d/code49.gif
Abbildung 6: Data Matrix
10
http://www.barcode.de/barcode/glossar/Produkt-Bilder/D/datamatrix.jpg
Abbildung 7: Maxi Code
10
http://www.barcode.de/barcode/glossar/Produkt-Bilder/M/maxicode.jpg
Abbildung 8: Lesegerät und Transponder eines RFID-Systems
14
Finkenzeller (2008) S. 7
Abbildung 9: Beispiele für die Bauform von Disk-Transpondern
16
http://www.vando-tech.com/uploadfile/2011531151333138.jpg
Abbildung 10: Glastransponder mit 32 mm Länge
17
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)
17
http://www.pco-barcode.de/openpic.php?lang=de&filename=/pics/
medien//image_1311865066371.jpeg&title=&width=396&height=396
Abbildung
12:
Transponder-Schlüsselgehäuse
18
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
18
http://www.vando-tech.com/uploadfile/2011680523189253.jpg
Abbildung 15: Chipkarte
18
http://www.brooks-rfid.com
Abbildung 16: Rolle mit Smart Label Transpondern
19
http://www.unipress.de/data/bilder/produkte/rfid.jpg
Abbildung 17: Frequenzbereiche und relevante
20
Eigenschaften für RFID
Arnold / Furmans (2006, 2009) S.366
Abbildung
18:
Vorgehensweise
4-D
Barcode
34
Bimber/Langlotz 2007 S. 2
-
1
-
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.
1
Ein wichtiges Kriterium ist in diesem Zusammen-
hang zum Beispiel ,,der lückenlose Herkunftsnachweis von Lebensmitteln
über die gesamte Lieferkette".
2
,,Arbeitspferd"
1
, 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.
1
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.
3
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.
4
Es soll darauf eingegangen werden ob RFID
den Barcode wirklich verdrängt oder nicht beide Systeme nebeneinander
existieren können.
1
Vgl. Lenk (2008) S. 106
2
dei-die ernährungsindustrie (2011) S. 44
3
Vgl. Mühlenkamp (2011) S. 26
4
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.
-
3
-
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.
5
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.
6
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."
7
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.
5
Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000) Einleitung
6
Vgl. Härtig (2009) S.1
7
Jesse/Rosenbaum (2000) S.14
- 4 -
Der Barcode ist ein optischer Code (Übertragungsmedium ist das Licht)
8
,
welcher aus mehreren Elementen besteht, die binär sind und eine Abfolge
von 0 und 1ern enthalten.
9
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.
10
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.
11
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.
12
8
Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000) S.27
9
Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000) S.15
10
Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000) S. 54, 59-60.
11
Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000) S. 42
12
Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000) S. 62
-
5
-
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.
13
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.
14
13
Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000) S. 30
14
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.
15
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).
16
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.
15
Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000) S. 28-29
16
http://www.suchymips.de/de/images/barcode/2of5datalogic10.gif
-
7
-
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.
17
Abbildung 2:
18
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.
19
17
Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000) S. 29
18
http://www.suchymips.de/de/images/ean_13_1.gif
19
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."
20
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.
21
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.
22
Abbildung 3: Beispiel PDF 417
23
20
Bartneck/Klaas/Schönherr (2008) S. 47
21
Vgl. Jesse/Rosenbaum (2000) S. 1.33
22
Vgl. http://www.barcode.de/barcode/glossar/S/Stapelcode.php
23
http://www.barcode.de/barcode/glossar/Produkt-Bilder/P/pdf417.jpg
Details
- Seiten
- Erscheinungsform
- Erstausgabe
- Erscheinungsjahr
- 2011
- ISBN (PDF)
- 9783863416751
- ISBN (Paperback)
- 9783863411756
- Dateigröße
- 1.3 MB
- Sprache
- Deutsch
- Institution / Hochschule
- Westfälische Hochschule Gelsenkirchen, Bocholt, Recklinghausen
- Erscheinungsdatum
- 2013 (Juli)
- Note
- 2,5
- Schlagworte
- Auto-ID Logistik Technologie Auto-ID Systeme Datenerfassungssystem Identifikationsmöglichkeit
