RFID

Wissenschaftler prognostiziert baldigen Einsatz intelligenter RFID-Armbanduhren

"Mit Hilfe von RFID-Chips werden schon in naher Zukunft etwa Armbanduhren auf den Markt kommen, um Nutzer einerseits aktiv mit Informationen zu versorgen, aber andererseits auch stΣndig deren Aufenthaltsort zu �?�berwachen."

http://www.golem.de/0410/34058.html

Radio Frequency Identification (RFID) go here: C4:RfID

RFID Implants for Spanish Revelers:

"USA Today reports that clubbers in Barcelona are getting drunk and being implanted on site with RFID chips in order to pay their bills without carrying around bulky items such as credit cards.

http://slashdot.org/article.pl?sid=04/05/12/1655222

1.Definition: Was ist RFID? 1.1. Klassifizierungsschema 1.1.1. SpeicherKapazitΣt 1.1.2. Rechenleistung/ Intelligenz 1.1.3. EnergieVersorgung 1.1.4. Reichweite, verwendete Frequenzen und Daten�?�bertragung 1.2. Wo wird RFID bereits verwendet? marktreife Technologien 1.3. Forschungsprojekt der EU: ?PolyApply?

2.RFID im Handel 2.1. Realisierte und potentielle Einsatzm÷glichkeiten in Gross- und Einzelhandel 2.1.1. Einsatz von RFID im METRO Future Store Rheinberg 2.2. Wirtschaftlichkeit (Prognose) 2.3. Datenschutzrechtliche Aspekte, gesetzlicher Handlungsbedarf

Quellenangaben

1. Definition: Was ist RFID?

RFID steht f�?�r Radio Frequency Identifikation und ist eine Technologie, die durch Radiowellen eine kontaktlose automatische Identifikation von GegenstΣnden erm÷glicht, die mit einem RFID-tag versehen sind. Ein RFID-tag, oft auch Transponder (= Transmitter + Responder) genannt, besteht aus einer Antenne und einem Speicherchip. Sowohl Antenne als auch Chip gibt es in verschiedenen Ausf�?�hrungen und Bauformen. Je nach Modell kann ein RFID-tag in Form und Gr÷▀e variieren, von wenigen Millimeter bis einigen Zentimetern und ihr Aussehen kann, abhΣngig vom Einsatzzweck beliebig angepasst werden.1 Aufgrund ihrer geringen Gr÷sse k÷nnen RFID-tags in Verpackungen, Etiketten, Chipkarten und viele Produkte und AlltagsgegenstΣnde integriert werden. In der Praxis kommen RFID-Systeme zum Einsatz, die grundsΣtzlich aus folgenden Komponenten bestehen: dem Transponder, der der an die zu identifizierenden Objekte angebracht wird und die zu �?�bermittelnden Informationen enthΣlt, ein LesegerΣt, welches die im Transponder enthaltenen Informationen ausliest und einem SchreibgerΣt zum Schreiben von Daten auf den TransPonder. Oft sind Schreib- und Leseeinheit in einem GerΣt zusammengefasst und mit einer zusΣtzlichen Schnittstelle ausgestattet, um die erhaltenen Daten an ein Hintergrundsystem (Datenbank, Automatensteuerung) weiterzuleiten.2 Die Daten�?�bermittlung und meist auch die Energieversorgung erfolgt, indem das LesegerΣt elektromagnetische Felder aussendet. Befindet sich ein entspre¡chender Transponder im Ansprechbereich des LesegerΣtes, empfΣngt dieser die Impulse und sendet seine gespeicherten Informationen als Antwort zum Leser zur�?�ck. Dabei ben÷tigt das LesegerΣt keinen optischen Kontakt zum Transponder, was als der grosse Vorteil, aber auch als eine potentielle Gefahr der RFID-Technologie angesehen wird.

Im folgenden sollen zunΣchst die Funktionsweise von verschiedenen RFID-Systemen genauer erlΣu¡tert und Anwendungsbeispiele dargestellt werden, um die M÷glichkeiten, aber auch die Grenzen dieser Technologie beurteilen zu k÷nnen. Anhand des Einsatzes von RFID im Handel und den Pla¡nungen zur Integration in Ausweispapiere wird versucht, die Wirtschaftlichkeit, Sicherheit und da¡tenschutzrechtliche Aspekte dieser Technologie zu er÷rtern, was zur Frage nach dem gesetzlichen Handlungsbedarf f�?�hrt: Muss der Einsatz von RFID-Technologie reguliert werden und wenn ja, wie?

1.1. Klassifizierungsschema

Es gibt mittlerweile viele Varianten von RFID-Systemen auf dem Markt, zudem existiert das das Fachgebiet der RFID-Systemen noch nicht lange. Deshalb gibt es bisher nur sehr wenige einheitliche Normen. Um einen ▄berblick zu geben und die Systeme zu klassifizieren, bieten sich in Anlehnung an die BSI-Studie folgende unterscheidungsmerkmale an: SpeicherkapazitΣt, Rechenleistung, Engieversorgung und die Reichweite sowie verwendete Frequenzen.

1.1.1. SpeicherkapazitΣt RFID-tags lassen sich hinsichtlich der auf ihnen speicherbaren Datenmenge in 1-bit- und n-bit-Systeme einteilen. Die einfachsten Systeme arbeiten mit 1-bit-Transpondern, die lediglich eine ja/nein- bzw. 1/0- Information speichern k÷nnen. Diese Transponder enthalten einen so genannten L-C-Schwingkreis, welcher, wenn er in das magnetische Wechselfeld eines LesegerΣtes gelangt, in Resonanz versetzt wird. Der dadurch im Schwingkreis induzierte Strom erzeugt einen Spannungs¡abfall, der vom LesegerΣt als ja- bzw. 1-Information interpretiert wird.3 Haupteinsatzgebiet von 1-bit-Systemen ist die Diebstahlsicherung im Einzelhandel.

N-bit-Systeme verf�?�gen momentan �?�ber maximal 72 Kbyte4 SpeicherkapazitΣt. Es kann davon ausgegangen werden, dass die SpeicherkapazitΣt zuk�?�nftig durch techno¡logischen Fortschritt weiter zunehmen wird. Die am hΣufigsten verwendeten Speichertechnolo¡gien sind EEPROM-, FRAM- und Flash-Speicher.5 N-bit-Systeme sind als READ-ONLY und READ/WRITE-Ausf�?�hrung erhΣltlich. Bei Read-only-Transpondern sind die Daten unverΣnderbar gespeichert und k÷nnen nur ausgelesen werden. Meist handelt es sich um eine einmalige ID-Nummer, die schon bei der Herstellung in den Speicher ge¡schrieben wird. Beschreibbare Transponder bieten neben dem Auslesen von Daten auch die M÷glichkeit, diese zu verΣndern und neue Inhalte abzuspeichern.

1.1.2. Rechenleistung/ Intelligenz Betrachtet man RFID-Systeme hinsichtlich ihrer Rechenleistung, lassen sich Speichersysteme mit State-Machine bzw. Zustandsautomat und Systeme mit Mikroprozessoren unterscheiden. Zu den ersteren werden alle Transponder gezΣhlt, die mit einer Speicherfunktion ausgestattet sind, vom einfachen Read-only-Modell �?�ber wiederbeschreibbare Transponder bis hin zu komplexen Chipkarten.6 GrundsΣtzlich bestehen diese aus einem Speicher und einer Schnittstelle zur Energieversorgung und Kommunikation; bei komplexeren Modellen ist eine Adress- und Sicherheitslogik, realisiert durch eine State-Machine, auf dem Chip vorhanden. Dessen FunktionalitΣt ist auf spezielle Anwendungen beschrΣnkt, weil der Programmablauf durch das Chipdesign festgelegt ist. Die FlexibilitΣt ist im Vergleich zu Transpondern mit Mikroprozessoren also geringer, jedoch ist die Herstellung preiswerter. RFID-Systeme mit Mikroprozessoren entsprechen kontaktlosen Chipkarten, auch Smartcards genannt. Sie enthalten neben Speicher und der Schnittstelle zur Energieversorgung und Kommunikation einen Prozessor zur Steuerung der Datenkommunikation und -verwaltung.7 Weiterhin verf�?�gen sie �?�ber ein eigenes Betriebssystem, das verschiedene Anwendungen auf nur einem Chip erm÷glicht und sie damit sehr flexibel, aber auch etwas teurer macht. Die meisten RFID-tags senden ihre Daten im Klartext, das bedeutet, dass diese mit jedem LesegerΣt auf der entsprechenden Frequenz empfangen und gelesen werden k÷nnen. Bei beschreibbaren tags ist ohne Schutz auch das VerΣndern bzw. ▄berschreiben der gespeicherten Daten m÷glich. Um dies bei Bedarf verhindern zu k÷nnen und vor allem f�?�r sicherheitsrelevante Anwendungen verf�?�gen einige Modelle �?�ber kryptographischen Funktionen, die durch eine Krypto-Einheit auf dem Chip realisiert werden. Neben der M÷glichkeit, Daten verschl�?�sselt abzuspeichern, zu �?�bertragen und die Schl�?�ssel zu verwalten, gibt es Funktionen, die gegenseitige Authentisierung und hierarchische Schl�?�sselkonzepte erlauben. Dazu wird ein zusΣtzlicher nicht auslesbarer Speicherbereich ben÷tigt, in dem die geheimen Schl�?�ssel abgelegt werden.

Bei RFID-Systemen mit State-Machine kann durch Passwort�?�berpr�?�fung oder eine gegenseitige Authentisierung durch den Vergleich zweier geheimer Schl�?�ssel das Abh÷ren der Daten�?�bertragung  und ▄berschreiben des Speicherinhalts verhindert werden. Bei den Mikroprozessor-Systemen beherrscht die Krypto-Einheit zusΣtzlich oft die Verschl�?�sselung nach dem 3DES-Standard und auch das Erzeugen und Pr�?�fen digitaler Signaturen.8

1.1.3. Energieversorgung Je nach ihrer Energieversorgung werden passive und aktive Transponder unterschieden. Passive RFID-tags haben keine eigene Stromversorgung, sie erhalten die zur Daten�?�bertragung ben÷tigte Energie aus den Impulsen des LesegerΣtes. Befindet sich ein passiver Transponder ausserhalb der Reichweite eines LesegerΣtes, so ist er ohne Energie und kann auch keine Daten �?�bertragen. Die Versorgung mit Energie erfolgt meist durch das Verfahren der induktiven Kopplung zwischen der Antenne im Transponder und der Antenne des LesegerΣt. Ein induktiv gekoppelter RFID-tag besteht aus einer grossflΣchigen Spule, die als Antenne verwendet wird und einem DatentrΣger. Die Antenne des LesegerΣtes erzeugt ein elektromagnetisches Feld, welches, wenn es die Antenne des Transponders erreicht, durch Induktion dort eine Spannung erzeugt, die zur Energieversorgung des Transponders genutzt wird. Ausserdem gibt es noch das Backscatter-Verfahren, welches auf den Prinzipien der Radartechnik beruht und meist zur Stromversorgung bei Long-Range-Systemen (vgl. 1.1.4.) verwendet wird.9 Verglichen mit aktiven RFID-tags sind die passiven tags kleiner und leichter und haben eine geringere Reichweite. Sie ben÷tigen allerdings ein leistungsstΣrkeres LesegerΣt und die SpeicherkapazitΣt ist meist geringer als bei aktiven tags. Jedoch sind die Herstellungkosten wesentlich niedriger und ihre Lebensdauer ist h÷her. Manche Hersteller versprechen bis zu 10 Jahren Datenerhalt ohne externe Energiezufuhr.10 Als aktive RFID-tags werden Transponder mit einer eigener Stromversorgung, realisiert durch eine St�?�tzbatterie, bezeichnet. Die Batte¡rie kann f�?�r die Daten�?�bertragung und/oder zum Datenerhalt (bei RAM Speichern) genutzt werden. Aktive RFID-tags sind im Vergleich zu passi¡ven tags meist gr÷▀er, besitzen eine h÷here Sendereichweite zur ▄berbr�?�ckung gr÷sserer Lesedistanzen (mehrere Meter) und erm÷glichen relativ schnelle Daten�?�bertragung bzw. hohe ▄bertragungsraten. Allerdings haben Transponder mit Batterie eine geringere Lebensdauer und sind in der Herstellung wesentlich teurer als passive tags.

1.1.4. Reichweite, verwendete Frequenzen und Daten�?�bertragung Als Reichweite von RFID-Systemen wird derjenige Abstand zwischen LesegerΣt und Transponder bezeichnet, innerhalb dessen der Betrieb des Systems m÷glich ist. Die Reichweite bzw. der Sendeabstand ist dabei abhΣngig von der Energieversorgung, dem verwendeten Frequenzbe¡reich, der Gr÷sse der Antenne und auch von den Umweltbedingungen, unter denen das System arbeitet.

Verwendete Frequenzen

Bei den f�?�r RFID verwendeten FrequenzbΣndern unterscheidet man: Niedrige Frequenzen (LF) im Bereich zwischen 30 bis 500 KHz. Systeme in diesem Frequenzbereich besitzen eine geringe Reich¡weite und nur vergleichsweise geringe Datenraten, sind jedoch g�?�nstig in der Herstellung und eignen sich dadurch z.B. f�?�r Zugangskontrollen und Wegfahrsperren. Die von ausschlie▀lich passiven Transpondern am hΣufigsten benutzte Frequenz ist 125 KHz. Mittlere Frequenzen (HF) im Bereich zwischen 10 bis 15 MHz. Diese Systeme haben eine kurze bis mittlere Reichweite und Datenrate und liegen in der mittleren bis g�?�nstigen Preisklasse. In diesem Frequenzbe¡reich, meist bei 13,56 Mhz, arbeiten die so genannten Smart Labels, Transponder in Form von Etiketten, die schon recht weit verbreitet sind. Hohe Frequenzen (UHF) im Bereich von 850 bis 950 MHz und Mikrowelle (╡W) im 2,4 bis 2,5 GHz ? Bereich. Hier ist eine hohe Reich¡weite und schnelle Lesegeschwindigkeit m÷glich, jedoch steigen die Preise bei h÷herer Leistung der Systeme sehr stark an. Dies ist eine hΣufig f�?�r LongRange-Systeme verwendete Frequenz.11

Problematisch bei den von RFID genutzten FrequenzbΣndern sind derzeit die uneinheitlichen bzw. fehlenden internationalen Standards. In den USA, wo die Federal Communications Commission (FCC) f�?�r die Frequenzbelegung zustΣndig ist, werden zum Teil andere Frequenzbereiche benutzt als in Europa, wo dies von der European Conference of Postal and Telecommunications (CEPT) geregelt wird.

Daten�?�bertragungsverfahren Derzeit existieren zwei verschiedene grundsΣtzliche Verfahren zur Daten- bzw. Energie�?�bertragung zwischen Transponder und LesegerΣt: das Voll- und das Halbduplexverfahren, deren Funktionsweise hier nur kurz angerissen werden soll. Beim Vollduplexverfahren findet die Energie- und Daten�?�bertragung gleichzeitig statt. Nachteilig ist jedoch der nur geringe Wirkungsgrad. Beim Halbduplexverfahren werden abwechselnd Energie und Daten �?�bertragen. Durch die getrennte Daten- und Energie�?�bertragung k÷nnen beide Funktionen gesondert voneinander optimiert werden, was dazu f�?�hrt, dass ein besserer Wirkungsgrad als beim Vollduplexverfahren erreicht werden kann.12

1.2. Wo wird RFID bereits verwendet? marktreife Technologien, Anwendungsbeispiele Am bekanntesten d�?�rfte die Verwendung von RFID-Transpondern als Diebstahlsicherung in GeschΣften und Kauf¡hΣusern sein. Sie sind entweder in Etiketten oder vor allem bei Bekleidung in ca. 3 bis 5 cm grosse Hartplastikscheiben oder -riegel integriert und enthalten einen 1-bit.-Transponder, der lediglich eine ja/nein-Information, im Sinne von bezahlt/nicht bezahlt speichern kann. Beim Bezahlen wird die Diebstahlsicherung entfernt oder durch Anlegen eines starken Magnetfeldes deaktiviert. Im Kassen¡bereich sind LesegerΣte angebracht, die, sollte ein Kunde mit einem noch nicht deaktivierten Transponder das GeschΣft verlassen wollen, akustischen oder optischen Alarm geben.

Bei Kraftfahrzeugen hat sich mittlerweile zur Realisierung eines wirkungsvollen Diebstahlschutzes die Wegfahrsperre auf Basis von RFID durchgesetzt. Der Transponder befindet sich dabei im Auto¡schl�?�ssel, das LesegerΣt ist im Z�?�ndschloss integriert. Das FΣlschen eines Schl�?�ssels wird durch kryptographische Verfahren zur Authentifizierung zwischen Schl�?�ssel und Fahrzeug verhindert. Auch in Bibliotheken werden zunehmend B�?�cher mit RFID-Etiketten versehen, um DiebstΣhle zu unterbinden und die Katalogisierung und Ausleihe zu vereinfachen.

Im Transport- und Lagerwesen sowie in den Bereichen Logistik und Distribution hat die Verwen-dung von RFID-Systemen zu betrΣchtlichen Effizienzsteigerungen durch die Erh÷hung des Auto-matisierungsgrades und Vereinfachung von AblΣufen gef�?�hrt. An Containern und Paletten werden Transponder angebracht, auf denen beispielsweise der Inhalt, Hersteller, EmpfΣnger, Ver¡sandanweisungen, Gefahrenhinweise, der bisherige Verlauf des Transports usw. gespeichert werden k÷nnen. Verbunden mit Datenbanksystemen kann so der Lagerbestand relativ detailliert und zuverlΣssig erfasst werden, die Lagerplatzvergabe lΣsst sich vereinfachen und Verwechslungen und aufwendiges Suchen werden vermieden.

Ein weiteres bewΣhrtes Einsatzgebiet der RFID-Technologie sind Zutrittskontrollsysteme. Bei ausreichender Reichweite der Transponder ist das Passieren einer mit einem LesegerΣt gesicherten T�?�r m÷glich, ohne dass der Transponder aus der Tasche geholt werden muss. Oft wird dieser gleichzeitig auch zur Zeiterfassung benutzt, die dadurch weitgehend automatisiert werden kann.

Als vorteilhaft hat sich auch die Verwendung von RFID zur Tieridentifikation erwiesen. Bei Rindern k÷nnen sich die Transponder mit einer Seriennummer beispielsweise im Halsband oder in der Ohr¡marke befinden; es gibt aber auch injizierbare Transponder, die sich in einem GlasgehΣuse befinden und im K÷rper des Tieres verbleiben. Damit ist es m÷glich, die Tiere individuell zu erfassen und so z.B. die F�?�tterung zu automatisieren.13 Auch der Herkunftsnachweis und Transport der Tiere wird durch die kontaktlose automatische Identifikation erleichtert.

Interessant ist der Einsatz bei Sportveranstaltungen; so sind zum Beispiel Transponder in die Schuhe von MarathonlΣufern integriert, um auch bei grosser Teilnehmerzahl Strecke und Zeit messen zu k÷nnen. Zur Fussballweltmeisterschaft 2006 sollen die Eintrittskarten mit RFID-tags versehen werden, um TicketfΣlschungen zu erschweren und sicherzustellen, dass nur Personen, die ihr Ticket offiziell erworben haben, in die WM-Stadien gelangen.14

Die RFID-Technologie wird wegen ihrer spezifischen Vorteile mittlerweile in vielen Bereichen, von denen hier nur einige aufgezΣhlt werden konnten und besonders in der automatischen Identifikation erfolgreich eingesetzt. Auch als Diebstahlsicherung hat sie sich bewΣhrt. Zuk�?�nftige Verwendungsm÷glichkeiten hΣngen zum einen davon ab, ob RFID im jeweiligen Zusammenhang tatsΣchlich sinn¡voll einsetzbar ist und zum anderen ist abzusehen, dass sich die LeistungsfΣhigkeit der Transponder durch technologischen Fortschritt erh÷hen und damit auch die Anzahl der m÷glichen Einsatzfelder von RFID steigen wird. M÷glicherweise ergeben sich auch durch die Kombination von RFID mit anderen Technologien und GerΣten n�?�tzliche Anwendungen.

1.3. Forschungsprojekt der EU: ?PolyApply?

Sowohl in der Praxis als auch in der Forschung verlΣuft die Entwicklung der RFID-Technologie derzeit sehr rasant. Besonders interessant und viel versprechend ist das Forschungsprojekt ?PolyApply? (The Application of Polymer Electronics Towards Ambient Intelligence) im Themenbereich ?Information Society and Technology? des 6. EU-Forschungsrahmenprogramms. Es ist auf vier Jahre angelegt und wird von der EuropΣische Kommission mit zw÷lf Millionen Euro unterst�?�tzt. EuropΣische Chiphersteller und andere Unternehmen sowie Forschungseinrichtungen arbeiten gemeinsam im Rahmen von ?Polyapply?mit dem Ziel, durch neue Fertigungstechniken und Materialien besonders preiswerte kontaktlose Kommunikationstechnologien wie RFID zur Verf�?�gung zu stellen. Um dies zu erreichen, sollen f�?�r die Herstellung von RFID-Transponder nicht wie bisher Silizium, sondern Polymer-Materialen (Kunststoffe) verwendet werden. Gegen�?�ber der Siliziumtechnologie, mit der die f�?�r die Transponder ben÷tigten Chips momentan hergestellt werden, haben Polymere den Vorteil, dass eine Produktion bei wesentlich niedrigeren Temperaturen m÷glich ist, wodurch eine direkte Aufbringung der Chips auf gro▀flΣchige, flexible und preiswerte Materialien, wie zum Beispiel Verpackungen oder auch Etiketten m÷glich wird.15 So wurde am Institut f�?�r Print- und Medientechnik der TU Chemnitz ein Druckverfahren entwickelt, mit dem Polymer-Schaltkreise mit einer Druckgeschwindigkeit von zwei Metern pro Sekunde gedruckt werden k÷nnen, was Auflagen in Millionenh÷he erm÷glicht. Mit diesem Druckverfahren k÷nnten RFID-Etiketten, die bisher separat produziert werden, direkt auf Verpackungen wie Joghurtbecher aufgedruckt werden, um beispielsweise die Einhaltung der K�?�hlkette zu protokollieren oder Produktinformationen zu speichern. Durch dieses Herstellungsverfahren, die so genannte Inline-Fertigung, die sich in bisher angewandte Produktionsprozesse integrieren lΣsst und die Verwendung des Polymer-Materials, k÷nnten betrΣchtliche Kosten eingespart werden, was mit der herk÷mmlichen Silizium-Technologie nicht m÷glich ist. Als Ziel sind Kosten von ca. 0,01 ? pro Etikett anvisiert.16 Damit w�?�rden RFID-Chips auch bei kurzlebigen und preiswerten G�?�ter und somit f�?�r den Massenmarkt einsetzbar werden.

2. RFID im Handel

2.1. Realisierte und potentielle Einsatzm÷glichkeiten

Im Grosshandel und im Lagerbereich, wo RFID-Etiketten wie oben erlΣutert heute oft schon auf Palettenebene eingesetzt werden, ist eine umfassende Einf�?�hrung geplant. In Verbindung mit stationΣren LesegerΣten an den Ein- und AusgΣngen von LΣgern, an Regalen, mobilen LesegerΣten und entsprechenden Software-L÷sungen hofft man, beim Warentransfer von der Fabrik bis zum Ladenregal erhebliche Kosteneinsparungen realisieren zu k÷nnen. Die Lieferkette soll mittels RFID, dass eine zuverlΣssige, l�?�ckenlose und schnelle Datenerfassung und -�?�bertragung, im Idealfall in Echtzeit, erm÷glicht, weitestgehend automatisiert werden, indem jede Transportverpackung jederzeit eindeutig identifiziert und lokalisiert werden kann. Weiterhin werden beim Sortieren von Warenstr÷men und kommissionieren, dem Zusammenstellen von verschiedenen G�?�tern nach Bestellung f�?�r den Transport Effizienzsteigerungen und eine Senkung der Fehlerquote erwartet. Auch die Einzelhandelsbranche verspricht sich neben dem schon erwΣhnten Einsatz der RFID-Technologie zum Schutz vor Diebstahl auch in anderen Bereichen von ihr einen hohen Nutzen. So soll einmal jedes einzelne Produkt mit einem Transponder versehen werden und die bisher verwendeten durch Laserscanner lesbaren und auf die Verpackungen aufgedruckten Bar- bzw. Strichcodes erweitern und langfristig ersetzen. Barcodes enthalten heute die EAN (EuropΣische Artikelnummer), eine urspr�?�nglich nur in Europa, mittlerweile aber weltweit verwendete Produktnummer f�?�r Handelsartikel. Der Nachfolger der EAN soll im Rahmen weltweiter RFID-Standards der Electronic Product Code (EPC) werden. Dieser wurde von der Standardisierungsinitiative EPCglobal17 entwickelt, welche vom US-amerikanischen Uniform Code Council (UCC) und EAN International, die momentan die Standards f�?�r Barcodes verwalten und unter Beteiligung von rund 100 global agierende Unternehmen, ins Leben gerufen wurde. Im Gegensatz zur bisher verwendeten EAN hat der EPC mit einer LΣnge von 96 Bit eine ausreichende KapazitΣt, um Unternehmen 16 Millionen so genannter Objektklassen zur Verf�?�gung zu stellen, wobei sich wiederum in jeder Objektklasse bis zu 68 Milliarden eindeutige Seriennummern vergeben lassen.18 Mittels des EPC, der auch auf einfachen passiven RFID-tags gespeichert werden kann und entsprechenden Datenbanken im Hintergrund soll es m÷glich sein, jedes Produkt weltweit eindeutig zu identifizieren. Allerdings ist zu erwarten, dass Barcodes und RFID-Etiketten in den nΣchsten Jahren nebeneinander existieren werden, da es weiterhin Anwendungen gibt, bei den Barcodes vorteilhafter sind.

Es wird erwartet, dass mittels RFID-gekennzeichneter Produkte manuelle Arbeitsprozesse im Einzelhandel wie zum Beispiel das Kassieren, das Auff�?�llen der Regale und nicht zuletzt die Inventur verk�?�rzt und effizienter gestaltet werden k÷nnen. Kombiniert mit so genannten Intelligenten Verkaufsregalen (Smart Shelves), die mit LesegerΣten ausgestattet und an eine Datenbank angebunden sind, k÷nnen der Warenbestand im jeweiligen Regal sowie fehlende und falsch eingestellte Waren automatisiert erfasst werden. Die ▄berwachung und das Management des Warenbestandes sollen so vereinfacht werden. Auch bei Inventuren liessen sich durch automatische Erfassung Fehler reduzieren und VorgΣnge beschleunigen. Als weiterer Vorteil einer Kennzeichnung jedes einzelnen Produktes mit einem RFID-Etikett wird von Lebensmittelherstellern und -handel die M÷glichkeit zur Erh÷hung der Lebensmittelsicherheit genannt. Bei R�?�ckrufaktionen k÷nnten ganz gezielt die betroffenen Packungen ermittelt und zur�?�ckgerufen werden. Bisher m�?�ssen als Vorsichtsmassnahme, wenn die Hersteller die betroffenen Einheiten nicht eindeutig abgrenzen k÷nnen, grossflΣchig ganze Chargen wieder eingezogen werden.

Ob sich die hier aufgezΣhlten Erwartungen im geplanten Umfang erf�?�llen, wird von mehreren Faktoren abhΣngen. ZunΣchst sind technische Probleme zu l÷sen; bei Produkten aus Metall wie Konserven und GetrΣnkedosen sowie Fl�?�ssigkeiten kommt es zu St÷rungen der Daten�?�bertragung, weil die Signale zum Teil reflektiert und absorbiert werden. Mit einer Fehlerquote von zwei Prozent ist die ZuverlΣssigkeit der Daten noch nicht ausreichend.19 Zudem m�?�ssen die innerhalb einer Lieferkette verwendeten Standards mit allen beteiligten Unternehmen und Zulieferern abgestimmt werden, da sich die erwarteten Vorteile nur durch eine unternehmens�?�bergreifende Zusammenarbeit verwirklichen lassen. Auch die Integration der ben÷tigten Hard- und Software ist kostenintensiv und aufwΣndig, die KomplexitΣt der Implementation in bestehende Datenverarbeitungssysteme wird m÷glicherweise unterschΣtzt. Nicht zuletzt m�?�ssen die Mitarbeiter f�?�r den Umgang mit den neuen Systemen geschult werden. Einer der wichtigsten Faktoren ist jedoch die Entwicklung der Preise f�?�r RFID-Systeme, die deshalb unter 2.2. einer gesonderten Betrachtung unterzogen werden.

Nach der ersten Euphorie zeichnet sich inzwischen ab, dass im Gross- und Einzelhandel mit einer eher schrittweisen Implementierung der RFID-Technologie zu rechnen ist. So hatte die US-amerikanische Handelskette Wal-Mart zunΣchst mit seinen Zulieferern f�?�r pharmazeutische Produkte eine Kennzeichnung aller gelieferten Medikamente mit RFID-Etiketten bis zum 1. April 2004 vereinbart, musste diesen Termin aber verschieben, da bislang nur wenige Pharmaproduzenten die Etiketten verwenden. F�?�r die Hersteller anderer Produkte hat Wal-Mart eine Frist bis Januar 2005 gesetzt, bis dahin sollen diese alle Paletten mit RFID versehen. Ob dieser Termin eingehalten werden kann, bleibt abzuwarten.20

2.1.1.Einsatz von RFID im METRO Future Store Rheinberg

Die METRO AG betreibt in Rheinberg einen Test-Supermarkt, in dem neben einigen anderen Technologien auch RFID-Systeme getestet werden. Alle nun folgenden diesbez�?�glichen Angaben sind den Pressemitteilungen und Informationsmaterialen der METRO AG zum Future Store entnommen.

Im Verkaufsbereich sind bisher drei Produktsorten mit RFID-tags versehen, bei Philadelphia-FrischkΣse und Pantene-Shampoo in Form von Klebeetiketten, bei den Gillette-Rasierklingen sind die tags schon vom Hersteller in die Packung eingelegt worden. Es handelt sich hierbei um passive Transponder mit einer Reichweite von bis zu einem Meter, auf denen neben der herk÷mmlichen EAN- bzw. Barcode-Nummer eine neunstellige Artikelnummer und die bereits vom Hersteller vergebene eindeutige Seriennummer des Chips gespeichert sind. Zuk�?�nftig soll auch das Mindesthaltbarkeitsdatum in Form einer achtstelligen Datumsangabe enthalten sein. Ausserdem sind alle CD's und DVD's zwecks Diebstahlschutz mit RFID-tags gekennzeichnet, aber auch, um damit an speziellen Info-Terminals, die mit LesegerΣten ausgestattet sind, das Anh÷ren und Ansehen von Musik-CD's und DVD-Spielfilmtrailern zu erm÷glichen.

Weiterhin wird die RFID-Technologie im nicht-÷ffentlichen Lagerbereich und bei der Warenanlieferung eingesetzt. Alle Paletten und Kartons, die aus dem Zentrallager angeliefert werden, sind bereits dort mit Transpondern versehen worden, auf denen der jeweilige Inhalt der TransportbehΣlter gespeichert ist. An so genannten Gates an der Warenanlieferung und zwischen Lagerbereich und Verkaufsraum sind LesegerΣte installiert, die die Kontrolle der Lieferungen auf Richtigkeit und VollstΣndigkeit und die Warenverfolgung und -bestands�?�berwachung erm÷glichen, indem alle Daten an das ?RFID-Warenfluss-System?, der Software- bzw. Datenbank-Komponente des RFID-Systems �?�bermittelt werden.

Auch jede Kasse verf�?�gt �?�ber ein LesegerΣt, mit dem die gekennzeichneten Produkte beim Kassiervorgang aus dem RFID-Warenfluss-System ausgebucht werden. ZusΣtzlich sind dort separate Lese- und SchreibgerΣte vorhanden, mit dem der Diebstahlschutz der CD's und DVD's auf dem Chip deaktiviert wird. Die entsprechenden LesegerΣte befinden sich am Ausgang. Auch in die Regale, die die oben genannten getaggten Produkte enthalten, sind LesegerΣte integriert. Diese ?Intelligenten Verkaufsregale? (Smart Shelves) sind, wie alle anderen LesegerΣte auch, �?�ber ein Netzwerk an den so genannten RFID-Host angebunden, welcher mit dem RFID-Warenfluss-System verkn�?�pft ist.

Am Ausgang besteht f�?�r die Kunden die M÷glichkeit, am ?De-Activator?, einem Terminal mit Display und integriertem Lese- und SchreibgerΣt, die die auf dem Transponder gespeicherten Daten zu lesen und zu �?�berschreiben. Allerdings kann die vom Hersteller vergebene Seriennummer des Transponders nicht gel÷scht werden. Dies soll jedoch mit einer neuen Generation von Chips, die ab Mitte 2004 verwendet wird, erm÷glicht werden.

An allen Orten im Verkaufsraum, an denen RFID verwendet wird, sind Hinweisschilder angebracht. ZusΣtzlich gibt es zum Thema RFID ein Info-Terminal und es sind Informationsbrosch�?�ren ausgelegt.

Bis vor kurzem waren auch in den vom Future Store ausgegebenen Kundenkarten RFID-tags integriert. Nach Aussage der METRO AG enthielt der Chip neben der Kartennummer die Kundennummer, welche auch auf der Karte aufgedruckt ist und sollte dazu dienen, die Einhaltung der Jugendschutzbestimmungen beim Abspielen der DVD-Spielfilmtrailer sicherzustellen. Allerdings wurden die Kunden nicht dar�?�ber informiert, dass ihre personenbezogene Kundenkarte einen RFID-tag enthΣlt und somit potentiell unbemerkt auslesbar ist. Erst der Verein FoeBuD e.V. hat diesen in den Kundenkarten entdeckt und die ╓ffentlichkeit und Presse informiert, woraufhin die METRO AG versprochen hat, die betroffenen Kundenkarten gegen herk÷mmliche auszutauschen.

2.2. Wirtschaftlichkeit (+Prognose) Der flΣchendeckende Einsatz von RFID-Systemen im Handel wird, wie unter 2.1. erlΣutert, neben der PraktikabilitΣt und FehleranfΣlligkeit von den Kosten dieser Systeme bzw. ihrer Kostensparpotentiale abhΣngig sein. Die Frage, wie sich der Preis von RFID-Chips entwickeln und ab welcher Preisschwelle die Einf�?�hrung f�?�r den Handel profitabel wird, ist nicht mit Sicherheit zu beantworten, obwohl dies an vielen Stellen versucht wird. Bei Preisprognosen ist grundsΣtzlich Vorsicht angebracht; je weiter in die Zukunft extrapoliert wird, desto unsicherer und fehlerbehafteter ist die Prognose. Um mit den herk÷mmlichen Barcodes konkurrieren oder diese gar abl÷sen zu k÷nnen, muss der Preis von RFID-Systemen sinken. Investitionen in RFID-Systeme werden dann profitabel, wenn der Nutzen aus der Einf�?�hrung die Kosten �?�bersteigt, wenn diese also hinreichend preiswert sind. M÷glicherweise kann dies durch die Verwendung alternativer Materialien und Herstellungsverfahren, wie z.B. die oben erwΣhnten Polymertransistoren, erreicht werden. Auch rein quantitativ durch eine Zunahme der hergestellten Mengen von RFID-Transpondern wird ihr Preis sinken F�?�r eine AbschΣtzung der Wirtschaftlichkeit im Handel kann das VerhΣltnis der Transponderkosten zum Warenwert als Kriterium dienen. Es ist anzunehmen, dass zuerst hochwertige und teure Produkte, bei denen die Kosten f�?�r den RFID-tag nur einen Bruchteil des Preises ausmachen, damit versehen werden, bevor diese auch bei billigen Massenartikeln eingesetzt werden. Erst wenn der Preis f�?�r tags auf unter ? 0,05 pro St�?�ck gefallen ist, rentiert es sich, jedes einzelne Produkt mit einem RFID-Label zu versehen. Die Erreichung dieser Preisschwelle wird f�?�r das Jahr 2005 erwartet.21 Der Preis von (passiven) RFID tags bewegt sich, laut einem ZDNet-Artikel, bei einer Auflage von 1 bis 10 Milliarden zwischen 5 und 10 Cent pro St�?�ck.

Weiterhin ist zu klΣren, wie sich die Kosten f�?�r RFID-Systeme zwischen den an einer Lieferkette beteiligten Unternehmen aufteilen, das heisst, wer welche Kosten trΣgt. Am Anfang der Lieferkette stehen die Hersteller bzw. Verpackungsfirmen, da die Produkte wΣhrend des Produktionsprozesses mit Transpondern versehen werden. Deshalb k÷nnen Unternehmen, die einen grossen Teil der Lieferkette kontrollieren oder eine gro▀e Marktmacht besitzen wie beispielsweise die METRO AG in Europa oder Walmart in den USA, die Hersteller aufgrund ihrer Nachfragemacht dazu zwingen, die Kosten f�?�r die Transponder zu tragen. Insbesondere Unternehmen, die nur f�?�r wenige oder im Extremfall nur f�?�r einen Abnehmer produzieren, werden sich der Kosten�?�berwΣlzung aufgrund ihrer AbhΣngigkeit nicht entziehen k÷nnen. Es besteht also Anlass zu der Vermutung, dass auf absehbare Zeit lediglich der Einzelhandel von der Einf�?�hrung von RFID-Chips profitieren wird, wΣhrend sich die Investition f�?�r die Hersteller zunΣchst nicht lohnt. Hier werden sich die Vorteile wahrscheinlich erst langfristig bemerkbar machen. Eine m÷gliche L÷sung um die Kosten gerechter zu verteilen, wΣre ein Konzept, bei dem jeder der beteiligten Unternehmen die auf den RFID-Chips gespeicherten Informationen nutzen kann und einen Teil der Kosten trΣgt. Dies wird jedoch nur dann funktionieren, wenn die Macht am betreffenden Markt und der Nutzen aus der RFID-Technologie in etwa gleich verteilt sind.

Quellenangaben

Bundesamt f�?�r Sicherheit in der Informationstechnik: ?Stand und Perspektiven der RF-Chip-Technologie Technische Beschreibung und Sicherheitsbetrachtung? 03.2004

Pressemitteilungen und Begleitmaterialen der METRO AG zum Future Store


 * http://www.rf-dump.org/

RFDump is a tool to detect RFID-Tags and show their meta information: Tag ID, Tag Type, manufacturer etc. The user data memory of a tag can be displayed and modified using either a Hex or an ASCII editor. In addition, the integrated cookie feature demonstrates how easy it is for a company to abuse RFID technology to spy on their customers. RFDump works with the ACG Multi-Tag Reader or similar card reader hardware.