RFID

Inhalt
1.Definition: Was ist RFID? 1.1. Klassifizierungsschema 1.1.1. Speicherkapazität 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 Einsatzmöglichkeiten 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

Was ist RFID
1. Definition: Was ist RFID?

RFID steht für Radio Frequency Identification und ist eine Technologie, die durch Radiowellen eine kontaktlose automatische Identifikation von Gegenständen ermöglicht, 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 Ausführungen und Bauformen. Je nach Modell kann ein RFID-tag in Form und Größe variieren, von wenigen Millimeter bis einigen Zentimetern und ihr Aussehen kann, abhängig vom Einsatzzweck beliebig angepasst werden. 1 Aufgrund ihrer geringen Grässe kännen RFID-tags in Verpackungen, Etiketten, Chipkarten und viele Produkte und Alltagsgegenstände 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 übermittelnden Informationen enthält, ein Lesegerät, welches die im Transponder enthaltenen Informationen ausliest und einem Schreibgerät zum Schreiben von Daten auf den Transponder.

Oft sind Schreib- und Leseeinheit in einem Gerät zusammengefasst und mit einer zusätzlichen Schnittstelle ausgestattet, um die erhaltenen Daten an ein Hintergrundsystem (Datenbank, Automatensteuerung) weiterzuleiten.

Die Datenübermittlung und meist auch die Energieversorgung erfolgt, indem das Lesegerät elektromagnetische Felder aussendet. Befindet sich ein entsprechender Transponder im Ansprechbereich des Lesegerätes, empfängt dieser die Impulse und sendet seine gespeicherten Informationen als Antwort zum Leser zurück. Dabei benötigt das Lesegerät keinen optischen Kontakt zum Transponder, was als der grosse Vorteil, aber auch als eine potentielle Gefahr der RFID-Technologie angesehen wird.

Im folgenden sollen zunächst die Funktionsweise von verschiedenen RFID-Systemen genauer erläutert und Anwendungsbeispiele dargestellt werden, um die Möglichkeiten, aber auch die Grenzen dieser Technologie beurteilen zu können. Anhand des Einsatzes von RFID im Handel und den Planungen zur Integration in Ausweispapiere wird versucht, die Wirtschaftlichkeit, Sicherheit und datenschutzrechtliche Aspekte dieser Technologie zu erörtern, was zur Frage nach dem gesetzlichen Handlungsbedarf führt:

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 Überblick zu geben und die Systeme zu klassifizieren, bieten sich in Anlehnung an die BSI-Studie folgende unterscheidungsmerkmale an:

Speicherkapazität, Rechenleistung, Engieversorgung und die Reichweite sowie verwendete Frequenzen.

1.1.1. Speicherkapazität
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 Lesegerätes gelangt, in Resonanz versetzt wird.

Der dadurch im Schwingkreis induzierte Strom erzeugt einen Spannungs¡abfall, der vom Lesegerät als ja- bzw. 1-Information interpretiert wird.3 Haupteinsatzgebiet von 1-bit-Systemen ist die Diebstahlsicherung im Einzelhandel.

N-bit-Systeme verfügen momentan über maximal 72 Kbyte Speicherkapazität. Es kann davon ausgegangen werden,dass die SpeicherkapazitΣt zukünftig durch technologischen Fortschritt weiter zunehmen wird.

Die am häufigsten verwendeten Speichertechnologien sind EEPROM-, FRAM- und Flash-Speicher. N-bit-Systeme sind als READ-ONLY und READ/WRITE-Ausf�?�hrung erhΣltlich. Bei Read-only-Transpondern sind die Daten unveränderbar gespeichert und können nur ausgelesen werden. Meist handelt es sich um eine einmalige ID-Nummer, die schon bei der Herstellung in den Speicher geschrieben wird. Beschreibbare Transponder bieten neben dem Auslesen von Daten auch die Möglichkeit, diese zu verändern 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 gezählt, die mit einer Speicherfunktion ausgestattet sind, vom einfachen Read-only-Modell über wiederbeschreibbare Transponder bis hin zu komplexen Chipkarten. Grundsätzlich 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 Funktionalität ist auf spezielle Anwendungen beschränkt, weil der Programmablauf durch das Chipdesign festgelegt ist. Die Flexibilität 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.

Weiterhin verfügen sie über ein eigenes Betriebssystem, das verschiedene Anwendungen auf nur einem Chip ermöglicht 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 Lesegerät auf der entsprechenden Frequenz empfangen und gelesen werden können. Bei beschreibbaren tags ist ohne Schutz auch das Verändern bzw. überschreiben der gespeicherten Daten möglich. Um dies bei Bedarf verhindern zu können und vor allem für sicherheitsrelevante Anwendungen verfügen einige Modelle über kryptographischen Funktionen, die durch eine Krypto-Einheit auf dem Chip realisiert werden.

Neben der Möglichkeit, Daten verschlüsselt abzuspeichern, zu übertragen und die Schlüssel zu verwalten, gibt es Funktionen, die gegenseitige Authentisierung und hierarchische Schlüsselkonzepte erlauben. Dazu wird ein zusützlicher nicht auslesbarer Speicherbereich benötigt, in dem die geheimen Schlüssel abgelegt werden.

Bei RFID-Systemen mit State-Machine kann durch Passwortüberprüfung oder eine gegenseitige Authentisierung durch den Vergleich zweier geheimer Schlüssel das Abhören der Datenübertragung und überschreiben des Speicherinhalts verhindert werden. Bei den Mikroprozessor-Systemen beherrscht die Krypto-Einheit zusätzlich oft die Verschlüsselung nach dem 3DES-Standard und auch das Erzeugen und Prüfen digitaler Signaturen.

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 Datenübertragung benötigte Energie aus den Impulsen des Lesegerätes. Befindet sich ein passiver Transponder ausserhalb der Reichweite eines Lesegerätes, so ist er ohne Energie und kann auch keine Daten übertragen. Die Versorgung mit Energie erfolgt meist durch das Verfahren der induktiven Kopplung zwischen der Antenne im Transponder und der Antenne des Lesegerät.

Ein induktiv gekoppelter RFID-tag besteht aus einer grossflächigen Spule, die als Antenne verwendet wird und einem Datenträger. Die Antenne des Lesegerätes 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.

Verglichen mit aktiven RFID-tags sind die passiven tags kleiner und leichter und haben eine geringere Reichweite. Sie benötigen allerdings ein leistungsstärkeres Lesegerät und die Speicherkapazität ist meist geringer als bei aktiven tags. Jedoch sind die Herstellungkosten wesentlich niedriger und ihre Lebensdauer ist höher. Manche Hersteller versprechen bis zu 10 Jahren Datenerhalt ohne externe Energiezufuhr. Als aktive RFID-tags werden Transponder mit einer eigener Stromversorgung, realisiert durch eine Stützbatterie, bezeichnet. Die Batterie kann für die Datenübertragung und/oder zum Datenerhalt (bei RAM Speichern) genutzt werden. Aktive RFID-tags sind im Vergleich zu passiven tags meist größer, besitzen eine höhere Sendereichweite zur Überbrückung grösserer Lesedistanzen (mehrere Meter) und ermöglichen relativ schnelle Datenübertragung bzw. hohe Übertragungsraten. 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 Datenübertragung
Als Reichweite von RFID-Systemen wird derjenige Abstand zwischen Lesegerät und Transponder bezeichnet, innerhalb dessen der Betrieb des Systems möglich ist. Die Reichweite bzw. der Sendeabstand ist dabei abhängig von der Energieversorgung, dem verwendeten Frequenzbereich, der Grösse der Antenne und auch von den Umweltbedingungen, unter denen das System arbeitet.

Verwendete Frequenzen

Bei den für RFID verwendeten Frequenzbändern unterscheidet man:

Niedrige Frequenzen (LF) im Bereich zwischen 30 bis 500 KHz.

Systeme in diesem Frequenzbereich besitzen eine geringe Reichweite und nur vergleichsweise geringe Datenraten, sind jedoch günstig in der Herstellung und eignen sich dadurch z.B. für Zugangskontrollen und Wegfahrsperren. Die von ausschließlich passiven Transpondern am häufigsten 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 günstigen Preisklasse. In diesem Frequenzbereich, 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 Reichweite und schnelle Lesegeschwindigkeit möglich, jedoch steigen die Preise bei höherer Leistung der Systeme sehr stark an. Dies ist eine häufig für LongRange-Systeme verwendete Frequenz.

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

Datenübertragungsverfahren
Derzeit existieren zwei verschiedene grundsätzliche Verfahren zur Daten- bzw. Energieübertragung zwischen Transponder und Lesegerät: das Voll- und das Halbduplexverfahren, deren Funktionsweise hier nur kurz angerissen werden soll. Beim Vollduplexverfahren findet die Energie- und Datenübertragung gleichzeitig statt.

Nachteilig ist jedoch der nur geringe Wirkungsgrad. Beim Halbduplexverfahren werden abwechselnd Energie und Daten übertragen. Durch die getrennte Daten- und Energieübertragung können beide Funktionen gesondert voneinander optimiert werden, was dazu führt, dass ein besserer Wirkungsgrad als beim Vollduplexverfahren erreicht werden kann.

1.2. Wo wird RFID bereits verwendet? marktreife Technologien, Anwendungsbeispiele
Am bekanntesten dürfte die Verwendung von RFID-Transpondern als Diebstahlsicherung in Geschäften und Kaufhäusern 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 Kassenbereich sind Lesegeräte angebracht, die, sollte ein Kunde mit einem noch nicht deaktivierten Transponder das Geschäft 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 Autoschlüssel, das Lesegerät ist im Zündschloss integriert. Das Fälschen eines Schlüssels wird durch kryptographische Verfahren zur Authentifizierung zwischen Schlüssel und Fahrzeug verhindert. Auch in Bibliotheken werden zunehmend Bücher mit RFID-Etiketten versehen, um Diebstähle zu unterbinden und die Katalogisierung und Ausleihe zu vereinfachen.

Im Transport- und Lagerwesen sowie in den Bereichen Logistik und Distribution hat die Verwendung von RFID-Systemen zu beträchtlichen Effizienzsteigerungen durch die Erhöhung des Automatisierungsgrades und Vereinfachung von Abläufen geführt. 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 können. Verbunden mit Datenbanksystemen kann so der Lagerbestand relativ detailliert und zuverlässig erfasst werden, die Lagerplatzvergabe lässt sich vereinfachen und Verwechslungen und aufwendiges Suchen werden vermieden.

Ein weiteres bewährtes Einsatzgebiet der RFID-Technologie sind Zutrittskontrollsysteme. Bei ausreichender Reichweite der Transponder ist das Passieren einer mit einem Lesegerät gesicherten Tür möglich, 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 können sich die Transponder mit einer Seriennummer beispielsweise im Halsband oder in der Ohrmarke befinden; es gibt aber auch injizierbare Transponder, die sich in einem Glasgehäuse befinden und im Körper des Tieres verbleiben. Damit ist es möglich, die Tiere individuell zu erfassen und so z.B. die Fütterung zu automatisieren.

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 Marathonläufern integriert, um auch bei grosser Teilnehmerzahl Strecke und Zeit messen zu können.

Zur Fussballweltmeisterschaft 2006 sollen die Eintrittskarten mit RFID-tags versehen werden, um Ticketfälschungen zu erschweren und sicherzustellen, dass nur Personen, die ihr Ticket offiziell erworben haben, in die WM-Stadien gelangen.

Die RFID-Technologie wird wegen ihrer spezifischen Vorteile mittlerweile in vielen Bereichen, von denen hier nur einige aufgezählt werden konnten und besonders in der automatischen Identifikation erfolgreich eingesetzt. Auch als Diebstahlsicherung hat sie sich bewährt. Zukünftige Verwendungsmöglichkeiten hΣngen zum einen davon ab, ob RFID im jeweiligen Zusammenhang tatsächlich sinnvoll einsetzbar ist und zum anderen ist abzusehen, dass sich die Leistungsfähigkeit der Transponder durch technologischen Fortschritt erhöhen und damit auch die Anzahl der möglichen Einsatzfelder von RFID steigen wird.

Möglicherweise ergeben sich auch durch die Kombination von RFID mit anderen Technologien und Geräten nützliche 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 EU-Forschungsrahmenprogramms.

Es ist auf vier Jahre angelegt und wird von der Europäischen Kommission mit zwölf Millionen Euro unterstützt. Europäische 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 Verfügung zu stellen. Um dies zu erreichen, sollen für die Herstellung von RFID-Transponder nicht wie bisher Silizium, sondern Polymer-Materialen (Kunststoffe) verwendet werden.

Gegenüber der Siliziumtechnologie, mit der die für die Transponder benötigten Chips momentan hergestellt werden, haben Polymere den Vorteil, dass eine Produktion bei wesentlich niedrigeren Temperaturen möglich ist, wodurch eine direkte Aufbringung der Chips auf großflächige, flexible und preiswerte Materialien, wie zum Beispiel Verpackungen oder auch Etiketten möglich wird.

So wurde am Institut für Print- und Medientechnik der TU Chemnitz ein Druckverfahren entwickelt, mit dem Polymer-Schaltkreise mit einer Druckgeschwindigkeit von zwei Metern pro Sekunde gedruckt werden können, was Auflagen in Millionenhöhe ermöglicht.

Mit diesem Druckverfahren könnten RFID-Etiketten, die bisher separat produziert werden, direkt auf Verpackungen wie Joghurtbecher aufgedruckt werden, um beispielsweise die Einhaltung der Kühlkette zu protokollieren oder Produktinformationen zu speichern. Durch dieses Herstellungsverfahren, die so genannte Inline-Fertigung, die sich in bisher angewandte Produktionsprozesse integrieren lässt und die Verwendung des Polymer-Materials, könnten beträchtliche Kosten eingespart werden, was mit der herkömmlichen Silizium-Technologie nicht möglich ist.

Als Ziel sind Kosten von ca. 0,01 € pro Etikett anvisiert.16 Damit würden RFID-Chips auch bei kurzlebigen und preiswerten Gütern und somit für den Massenmarkt einsetzbar werden.

2.1. Realisierte und potentielle Einsatzmöglichkeiten
Im Grosshandel und im Lagerbereich, wo RFID-Etiketten wie oben erlΣutert heute oft schon auf Palettenebene eingesetzt werden, ist eine umfassende Einführung geplant. In Verbindung mit stationären Lesegeräten an den Ein- und Ausgängen von Lagern, an Regalen, mobilen Lesegeräten und entsprechenden Software-Lösungen hofft man, beim Warentransfer von der Fabrik bis zum Ladenregal erhebliche Kosteneinsparungen realisieren zu können.

Die Lieferkette soll mittels RFID, dass eine zuverlässige, lückenlose und schnelle Datenerfassung und -übertragung, im Idealfall in Echtzeit, ermöglicht, weitestgehend automatisiert werden, indem jede Transportverpackung jederzeit eindeutig identifiziert und lokalisiert werden kann. Weiterhin werden beim Sortieren von Warenströmen und kommissionieren, dem Zusammenstellen von verschiedenen Gütern nach Bestellung für den Transport Effizienzsteigerungen und eine Senkung der Fehlerquote erwartet.

Auch die Einzelhandelsbranche verspricht sich neben dem schon erwähnten 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 (Europäische Artikelnummer), eine ursprünglich nur in Europa, mittlerweile aber weltweit verwendete Produktnummer für Handelsartikel. Der Nachfolger der EAN soll im Rahmen weltweiter RFID-Standards der Electronic Product Code (EPC) werden. Dieser wurde von der Standardisierungsinitiative EPCglobal entwickelt, welche vom US-amerikanischen Uniform Code Council (UCC) und EAN International, die momentan die Standards für Barcodes verwalten und unter Beteiligung von rund 100 global agierende Unternehmen, ins Leben gerufen wurde.

Pm Gegensatz zur bisher verwendeten EAN hat der EPC mit einer Länge von 96 Bit eine ausreichende Kapazität, um Unternehmen 16 Millionen so genannter Objektklassen zur Verfügung zu stellen, wobei sich wiederum in jeder Objektklasse bis zu 68 Milliarden eindeutige Seriennummern vergeben lassen. 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 verkürzt und effizienter gestaltet werden k÷nnen. Kombiniert mit so genannten Intelligenten Verkaufsregalen (Smart Shelves), die mit Lesegeräten ausgestattet und an eine Datenbank angebunden sind, können der Warenbestand im jeweiligen Regal sowie fehlende und falsch eingestellte Waren automatisiert erfasst werden.

Die Überwachung und das Managementdes Warenbestandes sollen so vereinfacht werden. Auch bei Inventuren liessen sich durch automatische Erfassung Fehler reduzieren und Vorgänge 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 Rückrufaktionen könnten ganz gezielt die betroffenen Packungen ermittelt und zurückgerufen werden. Bisher müssen als Vorsichtsmassnahme, wenn die Hersteller die betroffenen Einheiten nicht eindeutig abgrenzen können, grossflächig ganze Chargen wieder eingezogen werden.

Ob sich die hier aufgezählten Erwartungen im geplanten Umfang erfüllen, wird von mehreren Faktoren abhängen. Zunächst sind technische Probleme zu lösen; bei Produkten aus Metall wie Konserven und Getränkedosen sowie Flüssigkeiten kommt es zu Störungen der Datenübertragung, weil die Signale zum Teil reflektiert und absorbiert werden. Mit einer Fehlerquote von zwei Prozent ist die Zuverlässigkeit der Daten noch nicht ausreichend.

Zudem müssen die innerhalb einer Lieferkette verwendeten Standards mit allen beteiligten Unternehmen und Zulieferern abgestimmt werden, da sich die erwarteten Vorteile nur durch eine unternehmensübergreifende Zusammenarbeit verwirklichen lassen. Auch die Integration der benötigten Hard- und Software ist kostenintensiv und aufwändig, die Komplexität der Implementation in bestehende Datenverarbeitungssysteme wird m÷glicherweise unterschΣtzt. Nicht zuletzt mässen die Mitarbeiter fär den Umgang mit den neuen Systemen geschult werden. Einer der wichtigsten Faktoren ist jedoch die Entwicklung der Preise fär 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 zunächst mit seinen Zulieferern für 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.

Für 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.

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 diesbezüglichen üAngaben sind den Pressemitteilungen und Informationsmaterialen der METRO AG zum Future Store entnommen.

Im Verkaufsbereich sind bisher drei Produktsorten mit RFID-tags versehen, bei Philadelphia-Frischkäse 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.

Zukünftig 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 Lesegeräten ausgestattet sind, das Anhören und Ansehen von Musik-CD's und DVD-Spielfilmtrailern zu ermöglichen.

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 Lesegeräte installiert, die die Kontrolle der Lieferungen auf Richtigkeit und Vollständigkeit und die Warenverfolgung und -bestandsüberwachung ermöglichen, indem alle Daten an das RFID-Warenfluss-System, der Software- bzw. Datenbank-Komponente des RFID-Systems übermittelt werden.

Auch jede Kasse verfügt über ein Lesegerät, mit dem die gekennzeichneten Produkte beim Kassiervorgang aus dem RFID-Warenfluss-System ausgebucht werden. Zusätzlich sind dort separate Lese- und Schreibgeräte vorhanden, mit dem der Diebstahlschutz der CD's und DVD's auf dem Chip deaktiviert wird.Die entsprechenden Lesegeräte befinden sich am Ausgang. Auch in die Regale, die die oben genannten getaggten Produkte enthalten, sind Lesegeräte integriert. Diese "Intelligenten Verkaufsregale" (Smart Shelves) sind, wie alle anderen Lesegeräte auch, über ein Netzwerk an den so genannten RFID-Host angebunden, welcher mit dem RFID-Warenfluss-System verknüpft ist.

Am Ausgang besteht für die Kunden die Möglichkeit, am "De-Activator", einem Terminal mit Display und integriertem Lese- und Schreibgerät, die die auf dem Transponder gespeicherten Daten zu lesen und zu äberschreiben. Allerdings kann die vom Hersteller vergebene Seriennummer des Transponders nicht gelöscht werden. Dies soll jedoch mit einer neuen Generation von Chips, die ab Mitte 2004 verwendet wird, ermöglicht werden.

An allen Orten im Verkaufsraum, an denen RFID verwendet wird, sind Hinweisschilder angebracht. Zusätzlich gibt es zum Thema RFID ein Info-Terminal und es sind Informationsbroschüren 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 darüber 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 Öffentlichkeit und Presse informiert, woraufhin die METRO AG versprochen hat, die betroffenen Kundenkarten gegen herkömmliche auszutauschen.

2.2. Wirtschaftlichkeit (+Prognose)
Der flächendeckende Einsatz von RFID-Systemen im Handel wird, wie unter 2.1. erläutert, neben der Praktikabilität und Fehleranfälligkeit von den Kosten dieser Systeme bzw. ihrer Kostensparpotentiale abhängig sein.

Die Frage, wie sich der Preis von RFID-Chips entwickeln und ab welcher Preisschwelle die Einführung für den Handel profitabel wird, ist nicht mit Sicherheit zu beantworten, obwohl dies an vielen Stellen versucht wird. Bei Preisprognosen ist grundsätzlich Vorsicht angebracht; je weiter in die Zukunft extrapoliert wird, desto unsicherer und fehlerbehafteter ist die Prognose.

Um mit den herkömmlichen Barcodes konkurrieren oder diese gar ablösen zu können, muss der Preis von RFID-Systemen sinken. Investitionen in RFID-Systeme werden dann profitabel, wenn der Nutzen aus der Einführung die Kosten übersteigt, wenn diese also hinreichend preiswert sind. Möglicherweise kann dies durch die Verwendung alternativer Materialien und Herstellungsverfahren, wie z.B. die oben erwähnten Polymertransistoren, erreicht werden. Auch rein quantitativ durch eine Zunahme der hergestellten Mengen von RFID-Transpondern wird ihr Preis sinken.

Für eine Abschätzung 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 für den RFID-tag nur einen Bruchteil des Preises ausmachen, damit versehen werden, bevor diese auch bei billigen Massenartikeln eingesetzt werden. Erst wenn der Preis fr tags auf unter 0,05 € pro Stück gefallen ist, rentiert es sich, jedes einzelne Produkt mit einem RFID-Label zu versehen. Die Erreichung dieser Preisschwelle wird für das Jahr 2005 erwartet.

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 Stück.

Weiterhin ist zu klären, wie sich die Kosten für RFID-Systeme zwischen den an einer Lieferkette beteiligten Unternehmen aufteilen, das heisst, wer welche Kosten trägt. Am Anfang der Lieferkette stehen die Hersteller bzw. Verpackungsfirmen, da die Produkte wΣhrend des Produktionsprozesses mit Transpondern versehen werden.

Deshalb können Unternehmen, die einen grossen Teil der Lieferkette kontrollieren oder eine große Marktmacht besitzen wie beispielsweise die METRO AG in Europa oder Walmart in den USA, die Hersteller aufgrund ihrer Nachfragemacht dazu zwingen, die Kosten für die Transponder zu tragen. Insbesondere Unternehmen, die nur für wenige oder im Extremfall nur für einen Abnehmer produzieren, werden sich der Kostenüberwälzung aufgrund ihrer Abhängigkeit nicht entziehen können. Es besteht also Anlass zu der Vermutung, dass auf absehbare Zeit lediglich der Einzelhandel von der Einführung von RFID-Chips profitieren wird, während sich die Investition für die Hersteller zunΣchst nicht lohnt. Hier werden sich die Vorteile wahrscheinlich erst langfristig bemerkbar machen.

Eine mögliche Lösung um die Kosten gerechter zu verteilen, wäre ein Konzept, bei dem jeder der beteiligten Unternehmen die auf den RFID-Chips gespeicherten Informationen nutzen kann und einen Teil der Kosten trägt.

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 für 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

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RFID in the news

 * Wednesday, October 26, 2005
 * U.S. Passports to Receive Electronic Identification Chips

http://www.tldm.org/News4/MarkoftheBeast.htm