ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΩΝ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΡΑΔΙΟΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ (RFID) – ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ, ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ, ΑΠΟΔΟΣΗ ΕΤΙΚΕΤΑΣ RFID, ΧΡΗΣΗ ΡΑΔΙΟΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ (RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION (RFID) – RFID HISTORY, APPLICATIONS, RFID TAG PERFORMANCE) ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Σανδαλίδης Απόστολος Αποστολίδης Γεώργιος ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Δρ. Τσίτσος Στυλιανός ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ Τ.Ε. 2015

ΣΚΟΠΟΣ Στην παρούσα πτυχιακή εργασία θα γίνει αρχικά μία ιστορική αναδρομή της τεχνολογίας RFID και της εφαρμογής της. Στη συνέχεια θα μελετηθεί η απόδοση μιας ετικέτας RFID καθώς και η χρήση ραδιοσυχνοτήτων στις ζώνες HF και UHF.

ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕΣΩ ΡΑΔΙΟΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ (RFID) ΣΤΗΝ ΕΦΟΔΙΑΣΤΙΚΗ ΑΛΥΣΙΔΑ ΤΟΥ ΛΙΑΝΙΚΟΥ ΕΜΠΟΡΙΟΥ: ΔΥΣΚΟΛΙΕΣ ΚΑΙ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΕΣ Σύμφωνα με τις πρώτες έρευνες και παρά τους παραπάνω περιορισμούς, η τεχνολογία RFID αποφέρει κέρδος: (1) η εταιρία Gillette διαπίστωσε ότι με την τεχνολογία RFID παρατηρείται διαφορά στην ηλεκτρονική παρακολούθηση και τη διαχείριση προώθησης των πωλήσεων (2) σύμφωνα με το έργο του πανεπιστημίου ΜΙΤ για την ηλεκτρονική απόδειξη παράδοσης (ePOD) στο κέντρο διανομής λιανικής, η τεχνολογία RFID αποδείχθηκε πολύ χρήσιμη (3) σύμφωνα με τη μελέτη που έγινε με την υποστήριξη της Wal-Mart από το Πανεπιστήμιο του Αρκάνσας η τεχνολογία RFID μπορεί να βοηθήσει στη μείωση των περιπτώσεων εξάντλησης των αποθεμάτων (out-of-stocks)

ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕΣΩ ΡΑΔΙΟΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ (RFID) ΣΤΗΝ ΕΦΟΔΙΑΣΤΙΚΗ ΑΛΥΣΙΔΑ ΤΟΥ ΛΙΑΝΙΚΟΥ ΕΜΠΟΡΙΟΥ: ΔΥΣΚΟΛΙΕΣ ΚΑΙ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΕΣ Χάρη στην ορατότητα που προσφέρει η τεχνολογία RFID, οι εταιρίες μπορούν να έχουν μία πολύ καλύτερη εικόνα για το πόση είναι η ζημία και πού ακριβώς συνέβη στην εφοδιαστική αλυσίδα..Με την τεχνολογία RFID, οι εταιρίες μπορούν να καθορίσουν ευκολότερα το χρόνο παράδοσης λόγω της ακρίβειας κατά την παρακολούθηση των κιβωτίων και να ορίσουν ακριβείς χρόνους άφιξης και αναχώρησης σε σημαντικά σημεία της εφοδιαστικής αλυσίδας Εικ. 1. Σπουδαιότητα των τύπων ετικέτας

ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕΣΩ ΡΑΔΙΟΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ (RFID) ΣΤΗΝ ΕΦΟΔΙΑΣΤΙΚΗ ΑΛΥΣΙΔΑ ΤΟΥ ΛΙΑΝΙΚΟΥ ΕΜΠΟΡΙΟΥ: ΔΥΣΚΟΛΙΕΣ ΚΑΙ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΕΣ Μέχρι σήμερα οι προσπάθειες έχουν επικεντρωθεί σε μία περιορισμένη εφοδιαστική αλυσίδα (από το κέντρο διανομής του λιανέμπορου έως την αποθήκη του καταστήματος) σε επίπεδο παλέτας και κιβωτίου. Παρόλα αυτά, αναμένονται καλύτερα αποτελέσματα. Η χρήση του RFID σε επίπεδο τεμαχίου προσφέρει το πλεονέκτημα της απόλυτης ορατότητας για τα προϊόντα μέσα στο κατάστημα – πράγμα το οποίο δεν ήταν δυνατό ποτέ με το γραμμοκώδικα. Η διάδοση του RFID παγκοσμίως σε όλη την εφοδιαστική αλυσίδα υπόσχεται να βελτιώσει την ανιχνευσιμότητα (traceability) των προϊόντων, ενώ θα αυξήσει την αποτελεσματικότητα. Οι πρωτοβουλίες με το RFID μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την εφοδιαστική αλυσίδα. Ωστόσο, η επιτυχία του συστήματος RFID εξαρτάται από την ορθή χρήση των δεδομένων του. Απαιτείται ακόμη πολλή δουλειά για να κατανοήσουμε και να ερμηνεύσουμε αυτούς τους πολύ σημαντικούς πόρους για τις επιχειρήσεις.

ΛΙΓΟΤΕΡΑ ΕΜΠΟΔΙΑ ΣΤΗ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗΣ (ID) ΣΤΗΝ ΑΕΡΟΔΙΑΣΤΗΜΙΚΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ: ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΑΕΡΟΔΙΑΣΤΗΜΙΚΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ Υπόβαθρο του Aerospace ID Programme ήταν η τεράστια ανάπτυξη της χρήσης του RFID στη βιομηχανία καταναλωτικών αγαθών, όπου πρωτοστάτησε το Auto ID Center και με παράδειγμα τη σημαντική πρωτοβουλία της Wal-Mart το Πίνακας 1 Διαφιρές μεταξύ αγαθών καταναλωτή και περιβάλλοντος aerospace RFID

ΛΙΓΟΤΕΡΑ ΕΜΠΟΔΙΑ ΣΤΗ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗΣ (ID) ΣΤΗΝ ΑΕΡΟΔΙΑΣΤΗΜΙΚΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ: ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΑΕΡΟΔΙΑΣΤΗΜΙΚΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ Εικ. 2. Εκτίμηση των ετικετών περιπλοκότητας για διάφορες εφαρμογές

ΛΙΓΟΤΕΡΑ ΕΜΠΟΔΙΑ ΣΤΗ ΧΡΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗΣ (ID) ΣΤΗΝ ΑΕΡΟΔΙΑΣΤΗΜΙΚΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ: ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΑΕΡΟΔΙΑΣΤΗΜΙΚΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ Σκοπός ήταν έως το 2007 το πρόγραμμα να έχει βοηθήσει την αεροδιαστημική βιομηχανία να ορίσει σαφείς, οικονομικές τεχνολογίες ταυτοποίησης, όπου συμπεριλαμβάνονταν: ένας λογικός συνδυασμός διαφορετικών τεχνολογιών ταυτοποίησηςRFID χαμηλής και υψηλής κατηγορίας διεταιρικά πιλοτικά προγράμματα, συμπεριλαμβανομένων δημοσίων επιδείξεων με προσβάσιμα αποτελέσματα· κατανοητές λύσεις για την ενσωμάτωση των ετικετών και των αισθητήρων και για τη διαχείριση πολυδιάστατων δεδομένων που αφορούν τα προϊόντα, με ενσωματωμένη διαχείριση και υποστήριξη δικτύου (με interfaces)· πωλητές που θα επικεντρώνονται στην αεροδιαστημική βιομηχανία και τις συγκεκριμένες ανάγκες της, και ένα συνεχές δίκτυο ακαδημαϊκής και βιομηχανικής έρευνας και ανάπτυξης.

Η ΚΟΙΝΟΠΡΑΞΙΑ ΤΗΣ AERO ID Τα κύρια πλεονεκτήματα που θα είχαν οι συνέταιροι που κλήθηκαν να επενδύσουν στο πρόγραμμα ήταν η ικανότητα να επηρεάσουν τη διαμόρφωση του ερευνητικού προγράμματος άμεση και εις βάθος πρόσβαση σε βασικά ερευνητικά πορίσματα μέσω ▫εργαλείων που θα βοηθήσουν την ανάπτυξη ▫κατευθυντήριων γραμμών σχετικά με περίπλοκες απαιτήσεις ▫αποσαφηνίσεων σχετικά με θέματα εφαρμογής ▫έγκαιρης πρόσβασης στη Λευκή Βίβλο της βιομηχανίας ▫ευκαιριών δικτύωσης ▫της ικανότητας να συμμετέχουν άμεσα στο πρόγραμμα R&D και στις σχετικές πιλοτικές δοκιμές ▫της ικανότητας να συνεργαστούν με βασικά όργανα για να επηρεάσουν σημαντικά προτύπα ταυτοποίησης και διαχείρισης δεδομένων

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ Για τη διασφάλιση της ραγδαίας διάδοσης και εφαρμογής των αποτελεσμάτων, τα δεδομένα σχεδιάστηκαν ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν αμέσως στη μορφή εργαλείων για τη στήριξη της εφαρμογής ανάλυσης πιλοτικών αποτελεσμάτων κατευθυντήριων γραμμών σχετικά με περίπλοκες απαιτήσεις πρότυπα λογισμικών Λευκών Βίβλων για τη βιομηχανία Εικ. 3 Εννοιολογική δομή προγράμματος

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ Τα κύρια θέματα προς διερεύνηση ήταν τα εξής. Η ταυτοποίηση του κύκλου ζωής (life cycle) και οι στρατηγικές διαχείρισης δεδομένων. Ο συγχρονισμός της ετικέτας και της βάσης δεδομένων.Ανθεκτικές ετικέτες και κατάλληλες λύσεις ταυτοποίησης.Συνδυασμό ταυτοποιητή και αισθητήρα. Ο αυτόματος εντοπισμός και η παρακολούθηση (track- and-trace) με τη βοήθεια ταυτοποίησης.

ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ Εικ. 4 Σχέσεις μεταξύ aerospace ID Κ ερευνητικά θέματα.Εικ. 5 Διαστάσεις περιγραφής ποιότητας ID δεδομένων

ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ Εικ. 6 Εργαλέιο διεπαφής επιλογή χρήστη της ID τεχνολογίας.Εικ. 7 Εφαρμογές αισθητήρων ID.

ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ Εικ. 8 Εντοπισμός κ παρακολούθηση πλαισίου.

ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ Εικ. 9 ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΣΥΓΧΡΩΝΙΣΜΟΥ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

ΠΡΟΤΥΠΑ ΓΙΑ ΤΟΝ ΤΟΜΕΑ ΤΗΣ ΑΕΡΟΔΙΑΣΤΗΜΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΟ AERO ID PROGRAMME Εικ. 10 Διαφορετική δομή UID.

ΤΟ AEROSPACE ID TECHNOLOGIES PROGRAMME Το Aerospace ID Technologies Programme δημιουργήθηκε για να υποστηρίζει τη χρήση των συστημάτων ταυτοποίησης στον τομέα της αεροδιαστημικής μέσω της σχετικής βιομηχανικής έρευνας. Μέσα από διάφορες ερευνητικές θεματικές προέκυψαν πορίσματα, πολλά από τα οποία εφαρμόζονται στην πράξη από χορηγούς και ευρέως εντός της βιομηχανίας. Μετά από στενή συνεργασία με τους χορηγούς το σημείο, στο οποίο η έρευνα σταματά και οι διαδικασίες ανάπτυξης και εφαρμογής αρχίζουν, είναι δυσδιάκριτο και καθώς το πρόγραμμα ολοκληρώνεται στα μέσα του 2007 διάφορες δραστηριότητες θα συνεχίσουν: η παροχή συμβουλών και προτάσεων σχετικά με διαδικασίες τυποποίησης, η ανάπτυξη και η δοκιμή εξειδικευμένων για την αεροδιαστημική βιομηχανία λύσεων από χορηγούς προγραμμάτων, η μετατροπή των υλοποιήσιμων προγραμμάτων σε ανοιχτά προσβάσιμα εργαλεία, η διαχείριση ενός συνεχούς φόρουμ για να διασφαλιστεί ότι οι ανάγκες της βιομηχανίας για ανάπτυξη μπορούν να καταγραφούν και να αξιολογηθούν, και η επικέντρωση των μελετών σε βασικούς τομείς οι οποίοι χρειάζονται συνεχή διερεύνηση

Η ΨΥΧΡΗ ΕΦΟΔΙΑΣΤΙΚΗ ΑΛΥΣΙΔΑ (COLD CHAIN) Η ψυχρή εφοδιαστική αλυσίδα είναι ιδέα που προκύπτει από τον τομέα μεταποίησης και διανομής προϊόντων που είναι ευαίσθητα στην θερμοκρασία. Αφορά την ανάγκη ελέγχου της θερμοκρασίας προκειμένου να αποτραπεί η ανάπτυξη μικροοργανισμών και η αλλοίωση βιολογικών προϊόντων κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας, της αποθήκευσης και της διανομής. Η ψυχρή εφοδιαστική αλυσίδα περιλαμβάνει όλα τα κομμάτια της μεταφοράς τροφίμων από τον παραγωγό στον καταναλωτή. Κάθε στάδιο που περνά ένα προϊόν που είναι ευαίσθητο στις μεταβολές θερμοκρασίας σχετίζεται με το προηγούμενο και επηρεάζει το επόμενο. Επομένως, όταν ένας κρίκος από αυτήν την «ψυχρή αλυσίδα» χαλάσει, οδηγεί αναπόφευκτα στη μείωση της ποιότητας και των εσόδων, και, σε πολλές περιπτώσεις, οδηγεί και στη ζημία.

ΠΡΟΚΛΉΣΕΙΣ ΠΟΥ ΠΡΟΚΎΠΤΟΥΝ ΑΠΌ ΤΙΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΊΕΣ RFID ΣΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΎΘΗΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΊΑΣ Εικ. 11 Μέτρηση θερμοκρασίας των παλετών εκτεθημένων στον ήλιο Εικ 12 RFID ετικέτα θερμοκρασίας με λειτουργηκότητα στα MHz με αισθητήρα θερμοκρασίας.

Η ΦΑΡΜΑΚΕΥΤΙΚΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ Στη φαρμακευτική βιομηχανία τα καταγραφικά θερμοκρασίας πρέπει να ρυθμίζονται σύμφωνα με μία τυποποιημένη μέθοδο, χρησιμοποιώντας έναν εγκεκριμένο αισθητήρα κάθε 6-12 μήνες. Οι κατασκευαστές αισθητήρων θερμοκρασίας RFID όπως η Evidencia παρέχουν συστήματα παρακολούθησης θερμοκρασίας RFID ρυθμισμένα στο 99,2% όλων των μονάδων με απόκλιση ±0.2°C για εφαρμογές στην φαρμακευτική. Εικ. 13 Αποτελέσματα μέτρησης θερμοκρασίας σε διάφορα σημεία της συσκευασίας εκτεθειμένης στους 4°C για 480 λεπτά και μεταφέρθηκε σε θερμοκρασία 30°C για 960 λεπτά.

ΔΥΝΗΤΙΚΈΣ ΕΦΑΡΜΟΓΈΣ ΣΤΗ ΔΙΑΧΕΊΡΙΣΗ ΤΗΣ ΨΥΧΡΉΣ ΕΦΟΔΙΑΣΤΙΚΉΣ ΑΛΥΣΊΔΑΣ ΣΕ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΌ ΚΑΙ ΣΕ ΣΧΕΔΌΝ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΌ ΧΡΌΝΟ Η βιομηχανία τροφίμων Οι βιομηχανίες φαρμακευτικών προϊόντων και προϊόντων αίματος

Η ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥ RFID ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΠΟΙΗΣΗΣ/ΠΛΑΣΤΟΓΡΑΦΗΣΗΣ: ΔΥΣΚΟΛΙΕΣ ΚΑΙ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΕΣ Στις βιομηχανίες της αεροδιαστημικής, της φαρμακευτικής και των αλλοιώσιμων προϊόντων η πλαστογράφηση αποτελεί πλέον σημαντικό πρόβλημα, όπως αναφέρθηκε και στα προηγούμενα κεφάλαια. Ενώ καθιερωμένες μέθοδοι ασφαλείας, όπως τα ολογράμματα, η μικροεκτύπωση, οι χημικοί δείκτες, δεν αποτρέπουν αποτελεσματικά το εμπόριο παράνομων πλαστών προϊόντων, η τεχνολογία RFID με τη δυνατότητά της να αυτοματοποιήσει τις διαδικασίες αυθεντικοποίησης (authentication) μπορεί να αποδειχθεί χρήσιμη στη βελτίωση της ασφάλειας των brands και των προϊόντων

Η ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥ RFID ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΤΗΣ ΠΑΡΑΠΟΙΗΣΗΣ/ΠΛΑΣΤΟΓΡΑΦΗΣΗΣ: ΔΥΣΚΟΛΙΕΣ ΚΑΙ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΕΣ Η πλαστογράφηση μπορεί να έχει τις εξής συνέπειες για τις εταιρίες: άμεση απώλεια εσόδων καθώς τα πλαστά προϊόντα, εν μέρει τουλάχιστον, αντικαθιστούν τα αυθεντικά μείωση των άυλων περιουσιακών στοιχείων του ενεργητικού τους καθώς λόγω των πλαστών προϊόντων υποβαθμίζεται η αποκλειστικότητα των brands και η ποιότητα των προϊόντων, και αρνητικές επιπτώσεις στην απόδοση των επενδύσεων στις δαπάνες για R&D κάτι που μπορεί να δημιουργήσει ανταγωνιστικό μειονέκτημα για τις επιχειρήσεις που επωφελούνται από το φαινόμενο του λαθρεπιβάτη (free-ride effects). Επιπλέον το εμπόριο πλαστών προϊόντων μπορεί να: οδηγήσει σε αύξηση των αξιώσεων αποζημίωσης εξαιτίας προβληματικών πλαστών προϊόντων, και διευκολύνει την εμφάνιση μελλοντικών ανταγωνιστών καθώς η πλαστογράφηση μπορεί να βοηθήσει τους πλαστογράφους να συγκεντρώσουν την τεχνογνωσία που θα τους επιτρέψει να δημιουργήσουν νόμιμες επιχειρήσεις στο μέλλον

ΒΑΣΙΚΈΣ ΙΔΈΕΣ ΛΎΣΕΩΝ ΜΕ ΒΆΣΗ ΤΟ RFID Έλεγχοι αξιοπιστίας (plausibility checks) που βασίζονται σε μοναδικούς σειριακούς αριθμούς Έλεγχοι αξιοπιστίας που βασίζονται στον εντοπισμό και την παρακολούθηση Ασφάλεια ειδικά για το αντικείμενο

ΠΟΡΕΊΕΣ ΜΕΤΆΒΑΣΗΣ ΚΑΙ ΣΕΝΆΡΙΑ ΕΦΑΡΜΟΓΉΣ Ο βαθμός ασφαλείας έχει σοβαρό αντίκτυπο όχι μόνο στο σχεδιασμό αλλά και στα σταθερά και τα μεταβλητά κόστη της εκάστοτε λύσης. Ο επιθυμητός βαθμός καθορίζεται από τον κίνδυνο ή το κόστος που προκύπτει από ένα σύστημα που έχει εκτεθεί σε κίνδυνο, και από τη διάρκεια ζωής του αντικειμένου που πρέπει να προστατευθεί. Εικ. 14 Σχεδιασμός τυποποιημένης υποδομής σε διάφορες τεχνικές ασφάλειας.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ Το RFID διευκολύνει τους αυτοματοποιημένους ελέγχους προϊόντων μεγάλης έκτασης σε χαμηλό κόστος και έτσι είναι κατάλληλο για τη βελτίωση της ασφάλειας των προϊόντων σε πρακτικά περιβάλλοντα. Μία πορεία μετάβασης προς πιο ασφαλείς προσεγγίσεις χωρίς να απαιτείται η αλλαγή των συνηθισμένων διαδικασιών ελέγχου συμβάλλει στη βιωσιμότητα της λύσης. Ωστόσο χρειάζεται περαιτέρω έρευνα ιδιαίτερα στους τομείς διαχείρισης της πρόσβασης και της αυθεντικοποίησης των ετικετών καθώς και της ενσωμάτωσης του συστήματος σε μία τυποποιημένη υποδομή δικτύου.