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Introduzione alle tecnologie RFID ed alcuni Case Studies Marco Ciavarella.

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

1 Introduzione alle tecnologie RFID ed alcuni Case Studies 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 linteragire tra le informazioni e lutente. Lutente 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 Un po di numeri… 2006: smartphone venduti nel Mondo ed Europa Occidentale Trend: –aumento Knowledge Workers, Mobile Workers… Dispositivi totali venduti (.000) Mondo Europa Occidentale Source: OVUM 2006

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

6 Pervasive impact New

7 Dove si trova e dove puo trovarsi

8 Immaginate di conversare con oggetti intelligenti LRFID 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 Analisi Cattura Risposta Gestione Accesso di informazioni filtrate e appropriate da parte di una variet à di differenti lettori e sensori. dell esplosione di dati ed eventi in una singola sorgente di verit à che è anche scalabile, affidabile e sicura. dei dati e degli eventi in tempo reale per offrire business intelligence e monitoraggio delle attivit à di business per il miglioramento continuo dei processi. alle informazioni in qualsiasi momento e luogo da parte di tutte le persone, applicazioni e procedure di business appropriate. automatica a eventi e informazioni e possibilit à 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 lidentificazione automatizzata, con una conseguente accelerazione dei processi di business e una maggiore precisione e tempestività dellimmissione dei dati. Le etichette RFID consistono di un chip che conserva dati e di unantenna per la comunicazione dei dati stessi per mezzo delle onde radio.

12 Nozioni elementari dellRFID Lettura/scrittura su più etichette in ambienti difficili Letichetta RFID contiene chip e antenna RFID. Letichetta RFID contiene un ID unica. Letichetta RFID trasmette dati in modalità wireless via onde radio. Tipi etichetta : passiva, attiva 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. 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 La tecnologia RFID collega il mondo reale degli oggetti al mondo informatico e consente ad applicazioni e computer di rilevare il mondo fisico. 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.)

13 Nozioni elementari dellRFID Vista schematica e semplificata dellinfrastruttura 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. Prodotti DispositiviMiddleware Chip RFID Qualsiasi prodotto Product Markup Language (PML) Qualsiasi lettore RFID Qualsiasi rete (cablata/wireless) Server savant Server ONS Server EPC Info ERP Internet Agisce per conto di un prodotto specifico MarcaturaDispositiviReteDatabase Agente software Agente software

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

15 RFID, una funzione – tanti utilizzi

16 Sfide dellRFID 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 dellID etichetta per il contenuto oggetti –Identificazione: qual è linformazione 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 dellordine Riduzione delle perdite dordine 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 lindustria 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 dellallevamento 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 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 Cosè un vero sistema RFID ? 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 lidentificazione rendendole allo stesso tempo più sicure. 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 allinterno di un processo esecutivo.

22 Cenni su EPCglobal Network Architecture

23 EPCglobal Network Architecture

24 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 Lusare 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.

27 Oracle & RFID (e piu in generale sensori)

28 Oracle Sensor-Based Services Componente chiave per realizzare unazienda Real-Time Supporto integrato per lRFID e computing basato sui sensori.

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

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

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

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

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: RIPARAZIONE CONTROLLO QUALITA NOLEGGIO VENDITA SANIFICAZIONE RICEVIMENTO MERCI RIENTRO DA NOLEGGIO PROGRAMMAZIONE TAG USCITA PER NOLEGGIO USCITA PER VENDITA ANTENNA FISSAGATELETTORE RFIDLETTORE BARCODE

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 Drydens 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 Garantire la sicurezza per le sostanze chimiche e le persone che accedono alle stesse nellarea 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 Una miscela ipergolica si accende al semplice contatto tra i componenti, senza alcuna fonte esterna di accensione (calore o fiamma)

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

44 Perché RFID Rintracciabilità dei pazienti Trasparenza Rintracciabilità della documentazione Rintracciabilità delle apparecchiature Rintracciabilità delle attrezzature Rintracciabilità del personale

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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 Laccuratezza dello scanning ottico usando barcode e solo dell80-90% Il costo di gestione dei bagagli inviati alla destinazione sbagliata e alto Lamministrazione 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 dellubicazione di ciascun bagaglio. Leffcieinte 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 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 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. bambino Cartella madre

52 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 lidentificazione univoca Scaffali, armadi, scrivanie sono dotati di unantenna 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.) Università di Messina

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

54 Q U E S T I O N S A N S W E R S &


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