Introduzione alle tecnologie RFID ed alcuni Case Studies

Presentazione sul tema: "Introduzione alle tecnologie RFID ed alcuni Case Studies"— Transcript della presentazione:

1 Introduzione alle tecnologie RFID ed alcuni Case Studies
Benvenuti alla sessione su Idenitficazione in radio frequenza (RFID in breve) e computing basato su sensori L’argomento che tocca tutti nel mondo business e’ quello della crescita e del profitto. Che ruolo gioca l’innovazione nella crescita del business? Quali sono le innovazioni che possono creare valore in modo da rendere il nostro business piu’ profittevole ?. Nonostante tutti noi abbiamo sentito l’impatto del downturn post internet, con un boom improvviso seguito da un’altrettanto improvvisa caduta , oggi, all’inizio di una nuova fase di crescita dobbiamo riconoscere che comunque Internet, l’ultima rivoluzione tecnologica, ha completamente trasformato ( una piu’ o meno felice distruzione) il nostro modo di fare business. Cosi’, con l’economia in ripresa, quali sono le innovazioni oggi nella tecnologia che guideranno la crescita e allo stesso modo aumenteranno il profitto? L’innovazione che piu’ tipicamente trasformera’ ancora una volta il nostro modo di fare business e’ la tecnologia wireless. E dentro la tecnologia wireless RFID e’ la tecnologia che trasformera’ ulteriormente le imprese. E fornira’ benefici di risparmio costi a tutti, aiutando a restare competitivi in un mercato sempre piu’ globale. Marco Ciavarella

2 AGENDA Introduzione su RFID e Pervasive
Cenni su EPCglobal Network Architecture Oracle & RFID (e piu’ in generale sensori) Alcuni casi di successo italiani e internazionali Domande e risposte

3 Cosa significa Pervasive? Ed RFID?
Pervasive Computing intende tutti quei sistemi di calcolo inseriti in dispositivi di uso quotidiano atti a rendere più facile l’interagire tra le informazioni e l’utente. L’utente è così in grado di fruire delle informazioni/servizi in maniera naturale, in ogni luogo ed in qualsiasi circostanza esso si trovi. Radio Frequency IDentification (o RFID) è una tecnologia per la identificazione automatica di oggetti, animali o persone. Le informazioni contenute in un Tag RFID vengono lette distanza usando dei lettori RFID (antenne). Un tag RFID e' generalmente costituito da un microchip che contiene dati e una antenna che permette di ricevere e di trasmettere radiofrequenza ad un transceiver RFID (antenna esterna).

4 Dispositivi totali venduti (.000)
Un po’ di numeri… Dispositivi totali venduti (.000) 2005 2006 2007 Mondo Europa Occidentale 2006: smartphone venduti nel Mondo ed Europa Occidentale Trend: aumento Knowledge Workers, Mobile Workers… Source: OVUM 2006

5 Wireless & Pervasive, RFID
Telematics M2M Mobile Workers Embedded Location Spatial Sensors Voice

6 Pervasive “impact” New

7 Dove si trova e dove puo’ trovarsi

8 Immaginate di conversare con oggetti intelligenti L’RFID è un fattore chiave per rendere “intelligenti” gli articoli Chi sei? Chi ti ha creato? Chi è il tuo proprietario? Che tipo di prodotto sei? Contieni materiali pericolosi? Chi ti ha riparato? Che cosa ti succede? Qual è la tua data di scadenza? Dove stai andando? Qual è la tua destinazione? Quando dovresti arrivare a destinazione? Sei sul percorso corretto? Sei già passato in dogana? Che cosa pesi? Sei caduto durante il viaggio?

9 Tipi diversi di identificazione

10 I Processi RFID e sensor based
Gestione Analisi dell’esplosione di dati ed eventi in una singola sorgente di verità che è anche scalabile, affidabile e sicura. dei dati e degli eventi in tempo reale per offrire business intelligence e monitoraggio delle attività di business per il miglioramento continuo dei processi. Accesso Cattura di informazioni filtrate e appropriate da parte di una varietà di differenti lettori e sensori. alle informazioni in qualsiasi momento e luogo da parte di tutte le persone, applicazioni e procedure di business appropriate. Risposta automatica a eventi e informazioni e possibilità di gestione mediante eccezioni da parte del personale.

11 Identificazione in radiofrequenza Codice a barre intelligente… e molto altro
RFID – la tecnologia di abilitazione degli “oggetti intelligenti” La tecnologia RFID permette la raccolta di dati e l’identificazione automatizzata, con una conseguente accelerazione dei processi di business e una maggiore precisione e tempestività dell’immissione dei dati. Le etichette RFID consistono di un chip che conserva dati e di un’antenna per la comunicazione dei dati stessi per mezzo delle onde radio.

12 Nozioni elementari dell’RFID Lettura/scrittura su più etichette in ambienti difficili
Hardware e fisica Il middleware si connette a un lettore RFID e raccoglie e memorizza le informazioni lette dai lettori RFID. Livello astrazione lettore RFID. Livello gestione lettore RFID. Informatica Lettore/scrittore RFID comunica via onde radio con le etichette RFID. Il lettore RFID passa i dati al server applicazione locale. Tipi di lettore: lettori per portali fissi (portoni di magazzini, nastri trasportatori), lettori portatili (slitta PDA, scheda CF, ecc.) Le applicazioni hanno accesso alle informazioni sugli elementi fisici basati sulle etichette RFID. I processi di business possono essere automatizzati (da macchina a macchina). I processi di business possono essere trasformati sulla base delle nuove informazioni disponibili. L’etichetta RFID contiene chip e antenna RFID. L’etichetta RFID contiene un ID unica. L’etichetta RFID trasmette dati in modalità wireless via onde radio. Tipi etichetta : passiva, attiva La tecnologia RFID collega il mondo reale degli oggetti al mondo informatico e consente ad applicazioni e computer di rilevare il mondo fisico.

13 Nozioni elementari dell’RFID Vista schematica e semplificata dell’infrastruttura
Prodotti Dispositivi Middleware Chip RFID Qualsiasi prodotto Product Markup Language (PML) lettore RFID Qualsiasi rete (cablata/wireless) Server ”savant” ONS Server EPC Info ERP Internet Agisce per conto di un prodotto specifico Marcatura Rete Database Agente software Gli elementi intelligenti sono collegati a una rete e quindi sia alle informazioni archiviate in essa ma anche a un agente (software) decisionale, che agisce per suo conto.

14 RFID – Pro e contro Attuali vantaggi e sfide
Tecnologia Punto di forza Debolezza Tecnologia matura Standard definiti Grande diffusione Basso costo di implementazione Facilmente leggibile Necessità di una visuale sgombra Sensibile all’orientamento Necessita di intervento umano Sensibile a stampa e abrasione Contenuto dati statico Codice a barre RFID Nessuna necessità di visuale sgombra Raccolta dati passiva Non sensibile all’ambiente Lettura, scrittura e aggiornamento dati Lettura/scrittura etichette multiple Tecnologia emergente Assenza di standard Costo attuale moderato o alto Codici leggibili solo come “extra”

15 RFID, una funzione – tanti utilizzi

16 Sfide dell’RFID Ci sono ancora dei problemi da risolvere
Espansione incontrollata del volume di dati e transazioni Granularità: a livello di confezione -> a livello di articolo -> a livello di unità Frequenza: transazione -> on-demand -> continua Risoluzione dell’ID etichetta per il contenuto oggetti Identificazione: qual è l’informazione univoca? Posizione: dove si trovano le informazioni da reperire? Presentazione: come devono essere presentate le informazioni? Gestione eventi e informazioni Transazioni: basate su UI -> basate su eventi -> basate su agenti Architettura: centralizzata -> localizzata -> decentrata Diversità hardware e incompatibilità Standard: frequenze e protocolli differenti Integrazione: i lettori RFID hanno API differenti

17 Alcuni Benefici RFID… Produttività
Riduzione dei punti di manipolazione dei pallet Eliminazione della conta dei cartoni Eliminazione della lettura ottica di pallet e cartoni Eliminazione della stampa ed applicazione di etichette Riduzione dei tempi di check-in/check-out Qualità Incremento della precisione accuratezza dell’ordine Riduzione delle perdite d’ordine Riduzione delle perdite nel trasporto Miglioramento della rotazione e del rifornimento dello stock

18 Potenziali vantaggi di business
Aumento della differenziazione e del vantaggio competitivo. Esempio: i produttori devono incorporare rapidamente RFID per rispondere a esigenze di rivendita. Aumento della produttività. Esempio: RFID consente di eliminazione la scansione manuale del codice a barre per la verifica a magazzino. Aumento della visibilità della supply chain. Esempio: un rivenditore può ridurre le situazioni di esaurimento stock grazie alla gestione della disponibilità via RFID. Minimizzazione dei costi. Esempio: RFID può indicare con la massima precisione i punti deboli dei processi di produzione e minimizzare il numero di prodotti da richiamare. Massimizzazione della resa degli asset. Esempio: in ambiente sanitario, un ospedale può controllare gli asset più costosi (attrezzature mediche, sedie a rotelle, ecc) in qualsiasi momento e parte della struttura. Prevenzione di furti, frodi e contraffazioni. Esempio: ogni anno l’industria farmaceutica subisce perdite pari al 2-7% dei profitti a causa delle contraffazioni. RFID può eliminare i prodotti contraffatti grazie a ID specifiche per ciascun flacone. Riduzione di rischi e responsabilità. Esempio: il settore dell’allevamento può minimizzare il rischio associato alle emergenze sanitarie usando RFID per controllare il proprio bestiame.

19 Nota sulle frequenze…

20 Il vero sistema RFID La tecnologia RFID introduce cambiamenti di tipo culturale. La gestione del cambiamento deve iniziare da una vision rispetto ai possibili campi di utilizzo. Due sono i possibili approcci alla realizzazione dei sistemi RFID: - Individuare un problema non risolvibile, se non con la tecnologia RFID (Importante, Ma ……) Agire in modo strategico, ridisegnando i processi della Catena del Valore, per beneficiare di tutti i vantaggi che la tecnologia offre. (Fondamentale!)

21 Il vero sistema RFID Cos’è un vero sistema RFID ?
Quando si parla di sistemi RFID la prima cosa importante è distinguere il vero dalle “imitazioni” Quando si parla di sistemi RFID la prima cosa importante è distinguere il vero dalle “imitazioni” E’ un sistema in grado di eliminare in misura significativa la necessità di dichiarare in modo esplicito, interattivo e volontario un dato, un evento, un cambio di stato rilevato all’interno di un processo esecutivo. E’ un sistema in grado di rilevare dati, eventi e cambi di stato, come conseguenza naturale del fatto che un insieme strutturato di informazioni (variabili) sono rese disponibili in un certo istante a bordo di oggetti. E’ un sistema in grado di ridurre significativamente il numero di operazioni e i tempi richiesti per l’identificazione rendendole allo stesso tempo più sicure.

22 Cenni su EPCglobal Network Architecture

23 EPCglobal Network Architecture

24 EPCglobal Network Architecture
RFID Tags RFID Readers RFID Middleware Application Specific Capture Apps EPCIS Services Solutions EPC UHF Gen2 Protocol EPC RP or LPRP EPC ALE EPCIS Capture Interface EPCIS Query Interface

25 Requisiti minimi RFID middleware
I requisiti funzionali minimi di un middleware e dei relativi information service sono: reader management event filtering data aggregation customised business event logic integration with internal systems.

26 Dove risiede la potenzialità del RFID
L’usare le tecnologie RFID attiva una serie di eventi impattano fortemente sul processo. In effetti la complessità può dipendere da cosa “tracciamo”, dove lo tracciato e dalle condizioni ambientali. Ma il dato è il valore reale. Esso permette un miglioramento del processo. Permette di premettere la parte Oracle. Mi aggancio sul discorso del dato per dire che su quello andiamo a supportare l’intero stack Automating processes in realtime can be challenging Using RFID to trigger a series of events can be very complex. As Figure 4 shows, processes are more or less complex to automate, depending primarily on the amount of auxiliary data that is required to trigger the event, where the data is located, as well as time sensitivity. Automating in realtime is complex, particularly if the process automated is monitoring, which requires setting complex rules to trigger events based on individual, RFID reads. The complexity comes from the fact that data must not only be read accurately all the time, but that it also needs to be processed quickly. …but data is the real source of value Although RFID is used to automate processes, the benefits of RFID as an automation tool are relatively limited, partly because it is difficult to trigger events in realtime using RFID. The real value of RFID does not reside in the identification process itself, but in the data that RFID systems can generate and capture. Enterprises can only truly take advantage of RFID if they use the data associated with reads and transform those into information they can feed into existing IT systems. RFID fills knowledge gaps within enterprises by creating audit trails where there were none before. It also allows the capture of accurate (more accurate because it is gathered as events occur without human interaction), granular and specific data, which can subsequently be used in a range of scenarios. For example, tracking and tracing products in a supply chain does not improve the supply chain on its own. However, decisions can be made based on the data generated and captured by RFID to improve the supply chain. For example, a retailer could improve the availability of goods, by ordering goods as they are sold. This can be done because retailers can update their inventory in realtime using RFID. Inventory data can then be used by ERP and SCM systems to order goods based on pre-set rules. Ultimately, a retailer may be able to gather point of sales data, which could be used to refine store layout, offers and the range of products on offer in order to increase sales. In other words, it is expected that RFID will improve supply chain management because the availability of accurate and up-to-date data across the supply chain will speed up processes and ensure demand is met, which can translate into lower costs and higher revenues. Similarly, RFID data can be used to: • reduce drug counterfeiting by identifying drugs at the point of delivery and by collecting data about the movement of products. This data can then be used to eliminate the grey market and to prevent counterfeit drugs from being dispensed • ensure that refrigerated food has been kept at a constant temperature during transportation by capturing temperature data using a sensor linked to a reader or a tag • help improve transport systems by introducing contactless smartcards as a form of payment and access, which will provide granular information about usage patterns, while reducing fraud • increase safety in a production environment such as in a chemical factory, where substances must be mixed at the right time and in the right quantity • help libraries and archives keep track of documents and books, locate them and match purchases and storage with customer demand. The number of scenarios is by no means limited to those described here. RFID data can be used in a broad range of scenarios that can be combined.

27 Oracle & RFID (e piu’ in generale sensori)

28 Oracle Sensor-Based Services Componente chiave per realizzare un’azienda Real-Time
Supporto integrato per l’RFID e computing basato sui sensori.

29 Complete Mobile Solution
Vertical Applications Horizontal Applications Partner Applications Applications Management & Security E-Business Integration Portal Application Server Wireless & Voice Business Intelligence Cache Databases

30 Infrastruttura RFID Oracle
EVENT SOURCES & RESPONSE DEVICES ORACLE RFID INFRASTRUCTURE BACKEND SYSTEMS ACCESSO JDeveloper Mobile Portal Oracle E-Business Suite ANALISI Packaged Apps Business Intelligence Business Process Management Integration CATTURA GESTIONE Legacy Sensor Edge Server Enterprise Manager Sensor Data Hub Security Other

31 Oracle Edge Server Management and Tools Driver Framework Filter
Device Manager Filter Manager Development Kit Driver Framework Filter Framework Data Dispatcher Lettore RFID fisso Alien Base PL/SQL, Other Queues, AQ/JMS, etc Streams/AQ EMS CrossRead JMS JMS Client FEIG Pass Lettori RFID & Barcode Scanners portatili Web Services (WSDL) Intermec PalletPass Web Services Matrics Shelf HTTP Servlet, JSP, etc Zebra PalletShelf Other/Custom Custom Applications Altri sensori Other Other

32 Filtri: Esempi back-store front-store smart shelves receiving
storage area replenishment checkout shipping unpacking stations trash back-store front-store

33 Alcune esperienze ORACLE italiane e internazionali

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36 140 societa’, 12 vallate, 450 impianti di risalita
450 impianti connessi via GSM/GPRS Tessere contactless usa e getta e permanenti (ricaricabili) Miglior servizio al cliente e piu’ efficienza interna Tracciatura itinerari, ripartizione introiti Blocco tessere rubate/smarrite

37 KCI e’ una filiale italiana di un gruppo che sviluppa e vende/noleggia una varieta’ di prodotti medicali innovativi nella catena del valore della sanita’ La soluzione: prodotti con tag RFID per consentire il tracking e il monitoraggio. Benefici: Miglior assistenza postvendita e migliore manutenzione, fatturazione piu’ accurata, certificazione dei processi.

38 Perche’ RFID ? Alta frequenza di movimentazione dei prodotti
Tipologia del prodotto Flessibilita’ della tecnologia Resistenza ai lavaggi e alle alte temperature Tracciabilita’ Automazione processi interni/esterni Automazione handling

39 KCI Italia: Schema Magazzino
Legenda: ANTENNA FISSA GATE LETTORE RFID LETTORE BARCODE RIPARAZIONE CONTROLLO QUALITA’ VENDITA 3 3 3 2 NOLEGGIO 2 SANIFICAZIONE PROGRAMMAZIONE TAG 7 3 USCITA PER VENDITA USCITA PER NOLEGGIO RICEVIMENTO MERCI RIENTRO DA NOLEGGIO 1 6 5 4

40 ChemSecure Gestione e controllo delle sostanze chimiche pericolose e
del loro smaltimento con RFID e servizi basati su sensori

41 "NASA Dryden Flight Research Center in partnership with the Department of Defense implemented the ChemSecure solution using RFID tags to track hazardous chemicals in real-time. Built on the Oracle Sensor Edge Server and Oracle Database with integration to the Hazardous Material Management System, ChemSecure enables the enforcement of Dryden’s chemical management business processes and provides users full and cost-effective control over their chemical inventory management.” -- Ralph Anton, Chemical Program Manager, NASA Dryden

42 ChemSecure Obiettivo Requirements
“Una miscela ipergolica si accende al semplice contatto tra i componenti, senza alcuna fonte esterna di accensione (calore o fiamma)” Obiettivo Garantire la sicurezza per le sostanze chimiche e le persone che accedono alle stesse nell’area di lavoro. Garantire la sicurezza del pronto intervento in caso di fuoriuscita di sostanze chimiche. Controllare la manipolazione delle sostanze chimiche sulla base di informazioni in real time sul contenuto e sulle credenziali degli addetti Gestire le eccezioni e innescare workflow in caso di condizioni di errore Requirements Catturare informazioni real time sugli assets fisici attraverso sensori e RFID tag. Device mobili con suporto RFID integrato. Correlare assets chimici e informazioni sul personale: identità, stato, posizione Role based alerting (Personale di base, Management, prontointervento) con delivery multicanale

43 Azienda Ospedaliera Universitaria
Applicazione delle tecnologie RFID alla geolocalizzazione in ambito sanitario con particolare riferimento a un Pronto Soccorso Monitoraggio del paziente all’interno del Pronto Soccorso e delle aree adiacenti: servizio di Radiologia, Neuroradiologia, Emodinamica

44 Rintracciabilità dei pazienti Trasparenza
Perché RFID Rintracciabilità dei pazienti Trasparenza Rintracciabilità della documentazione Rintracciabilità delle apparecchiature Rintracciabilità delle attrezzature Rintracciabilità del personale Attrezzature: Barelle, Sedie a rotelle, etc Apparecchiature: Elettrocardiografo, etc (tutte le apparecchiature trasportabili)

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46 Hospital. Emergency area of Macchi Hospital in Varese (Italy). Tags are linked to devices for quick location, to prevent theft and misplacement.

47 McCarran International Airport
Problemi L’accuratezza dello scanning ottico usando barcode e’ solo dell’80-90% Il costo di gestione dei bagagli inviati alla destinazione sbagliata e’ alto L’amministrazione per la Sicurezza dei Trasporti spinge per fare lo screening di ogni bagaglio dei passeggeri E’ richiesta una infrastruttura scalabile e flessibile per ottenere la traccia strocia di ogni bagaglio Soluzioni La soluzione di ARINC e Symbol su tecnologia Oracle consente la visualizzazione near real time dell’ubicazione di ciascun bagaglio. L’effcieinte sistema di tracking dei bagagli ora soddisfa pienamente le richieste della TSA La soluzione RFID fornisce letture accurate vicine al 100% Benefits La miglior accuratezza delle letture via tag consentira’ di risparmiare circa 1M$ al giorno Maggior soddisfazione e sicurezza del viaggiatore “We standardized on Oracle about 10 years ago and Oracle has never skipped a beat so it was really a natural extension as we moved into the RFID arena to utilize an Oracle database.” Samuel Ingalls, Assistant Director of Aviation, Information Systems McCarran International Airport in Las Vegas CHALLENGES -Optical scanning validity (I.e. bar codes) is only % accurate -High cost of misrouted bags requires manual labor of delivering bags and increased time spent on customer service -Transportation Security Administration push to screen every passenger bag -Required a scalable, flexible infrastructure capable of integrating with other systems to obtain an historical trail for each bag SOLUTIONS -Partners ARNIC Inc. and Symbol Technologies helped implement an RFID solution using Oracle Database, Application Server 10g with Oracle Sensor Edge Server, and Oracle Database Lite which provides near real-time views of bag’s location -Efficient baggage tracking system now meets the goals of TSA -RFID solution provides near 100% accurate reads BENEFITS -Accuracy in tag readings (up from 90% to 100%) will save approximately $1million a day -Improved customer experience and safety “We standardized on Oracle about 10 years ago and Oracle has never skipped a beat so it was really a natural extension as we moved into the RFID arena to utilize an Oracle database.” Samuel Ingalls, Assistant Director of Aviation, Information Systems McCarran International Airport in Las Vegas Las Vegas, Nevada, U.S

48 Macro to micro location
From macro to micro geography From location-based services to sensor-based services

49 Detention center example.
Layout of cell with adjacent areas and location of inmates. Yellow dots are inmates, red dots are inmates in not-allowed areas and blue dots are assistants-guards.

50 Ospedale “Vittorio Buzzi” Azienda Ospedaliera ICP di Milano
Headquarter: Milan, Italy Website: Industry: Healthcare, Public Sector Yearly Income: €110m 1600 Employees Structure: 576 Beds 2 Hospitals (Buzzi and CTO) 22 regional outpatients clinic specific medical practice

51 Progetti madre bambino Cartella Identificazione Mamma/Bambino
Il progetto è stato implementato per il reparto di Ostetricia (3600 pazienti per anno)ed il suo scopo è di creare un sistema di monitoraggio e controllo per il corretto accoppiamento tra il bambino, la mamma e il fascicolo clinico inserendo dei braccialetti dotati di Tag RFID. Gestione manutenzione apparecchiature elettromedicali Il sistema prevede l'applicazione su ogni apparecchiatura elettromedicale di un'etichetta Rfid che riporta le informazioni relative alla natura e alla tipologia dell'apparecchio, l'elenco degli interventi svolti sia in regime di manutenzione ordinaria che straordinaria, note dettagliate sui singoli interventi e sulle componenti sostituite, nonché informazioni utili per gli interventi programmati futuri. Gestione del Blocco Operatorio Per migliorare la qualità delle attività in sala operatoria è stato implementato un sistema automatico di rilevazione dei tempi nel Blocco Operatorio. Il sistema, basato su tecnologia Rfid, mette il paziente al centro del flusso di lavoro del Blocco Operatorio, registrando automaticamente le procedure a cui è sottoposto nelle varie fasi e i tempi di esecuzione delle medesime. madre bambino Cartella

52 Università di Messina Sistema automatico per la gestione ed il controllo dei documenti negli uffici del rettorato, facendo uso di Tag di tipo “passivo” con frequenza a 13,56 Mhz e con diversi apparati (reader seriali e antenne pad) basati sulla tecnologia RFID. Tracciabilità dei documenti Ricerca delle pratiche amministrative Ottimizzazione flussi documentali Un Tag adesivo viene apposto su ogni documento e ne permette l’identificazione univoca Scaffali, armadi, scrivanie sono dotati di un’antenna pad che segnala la presenza dei documenti, memorizzando le coordinate che identificano la posizione (es.Armadio n°1, scaffale n°100, scrivania n.1, etc.)

53 Riconoscimento ed Associazione
Primi Uffici Ufficio Protocollo Apertura delle buste Riconoscimento tipologia Documento e relativa associazione

54 & Q U E S T I O N S A N S W E R S www.oracle.com/it/mobility
Q U E S T I O N S A N S W E R S &