RFID: INTRODUZIONE TECNOLOGIE

L’identificazione automatica - introduzione AIDC (Automatic Identification and Data Capture) Indica il reperimento automatizzato dei dati di riconoscimento univoco di un oggetto Permette di identificare con certezza, precisione e rapidità persone e oggetti Consente un maggior controllo dei flussi dati nell’azienda e nel processo distributivo Barcode (mono e bidimensionali) e tag RFID costituiscono i principali strumenti AIDC attualmente disponibili.

RFID - evoluzione Tecnologia utilizzata per la prima volta durante la seconda guerra mondiale dalla RAF per IFF (Identification Friend or Foe) Fine anni ’60 - Identificazione del personale nelle aree nucleari 1977 - I laboratori di Los Alamos rendono la tecnologia di dominio pubblico Anni ’80 – Primi Tag passivi e applicazioni commerciali Anni 2000 – Primi standard e interesse delle grandi compagnie

RFID - funzionamento Il sistema è composto da: tag (attivo/passivo, read only/riscrivibile) – Memorizza un identificativo univoco e opzionalmente ulteriori dati di fatto un tag è l’equivalente di un dischetto letto a distanza, privo di capacità elaborativa propria antenna – Legge i dati contenuti nei tag tramite radiofrequenza tag univoco per poter discriminare gli oggetti letti in contemporanea infrastruttura software – Raccoglie e filtra i dati letti contenuti nei tag e li rende disponibili al sistema informativo aziendale Source: EPCglobal TAG ANTENNA INFRASTRUTTURA SOFTWARE

RFID – tipologie di tag Tipo memoria Capacitàmemoria Tipologia Frequenza 1 bit LF HF UHF MW Classe 0 PASSIVI Classe 1 Classe 2 SEMI PASSIVI Classe 3 UHF MW Classe 4 ATTIVI N Kbit

Caratteristiche tecniche tag RFID LF 125 KHz HF 13,56 MHz UHF 850-950 MHz MW 2,54 GHz Range lettura (tag passivi) 0,5 m 1 – 1,5 m 3 m 5 – 10 m Data rate scarso buono elevato molto elevato Capacità lettura metalli/liquidi buona discreta scarsa pessima Dimensione molto grande grande medio piccolo Applicazioni tipiche controllo accessi, tracc. animali controllo accessi, tracc. oggetti tracc. pallet e contenitori, pedaggio elettronico supply chain, pedaggio elettronico

BARCODE vs. RFID – vantaggi RFID Memoria Capacità limitata Capacità elevata Flessibilità Informazioni statiche Possibilità di riscrittura Efficienza Una sola lettura alla volta Più letture quasi contemporanee Portata di lettura Qualche cm manualmente in contatto visivo Da qualche cm a qualche metro in modo automatico o manuale Robustezza Difficoltà di lettura dovuta allo sporco, al danneggiamento Immunità allo sporco, maggiore resistenza strutturale

BARCODE vs. RFID – vantaggi BARCODE Costo Economico, costo dell’inchiostro Da qualche cent a diversi Euro Diffusione Diffusione planetaria omogenea Ancora in fase di adozione Disponibilità Tutti i produttori dispongono di stampanti e lettori Scarso numero di produttori di tag e lettori Standard Consolidati da decine di anni (EAN-UCC) Ancora in evoluzione Interferenze Sporco e danneggiamento Compatibilità elettromagnetica, metalli, liquidi

Evoluzione del mercato RFID Fonte: AMR Research, 2003

BARCODE vs. RFID - Impieghi Le tecnologie Barcode e RFID sono spesso complementari e non antagoniste nelle diverse aree del processo produttivo e distributivo Produzione Magazzino Vendita Barcode R F I D

Applicazioni RFID - produzione - Contenitori riutilizzabili - Movimentazione componenti - Controllo assemblaggio - Controllo avanzamento produzione - Monitoraggio semilavorati / prodotti finiti

Applicazioni RFID – magazzino - Unità di trasporto (carrelli, contenitori mobili) - Containers riutilizzabili - Pallets - Tracking in tempo reale dei prodotti - Controllo dell’inventario - Monitoraggio temperatura/umidità merci - Controllo automatizzato carico/scarico merci

Applicazioni RFID – vendita - Scaffali intelligenti - Riordino automatico prodotti sottoscorta - Gestione inventario in tempo reale - Protezione dai furti - Riduzione errori di fatturazione - Localizzazione prodotti in magazzini e punti vendita

RFID: NORMATIVA

Aree di standardizzazione Tecnologia – compatibilità e interoperabilità HW tecniche, frequenze, tempistiche, codifiche, protocolli e sistemi anticollisione Dati - compatibilità e interoperabilità SW struttura, formato, organizzazione dei dati Applicazione architetture di soluzioni tecniche per specifiche applicazioni o settori Conformità specifiche di comportamento conformi a particolari performance e test di verifica operativi

Enti di standardizzazione RFID - I ISO – International Organization for Standardization Si occupa di definire le modalità di protocollo e interfacciamento utilizzando le frequenze normate (in Europa da ETSI) ETSI – European Telecommunication Standards Institute Si occupa di normare frequenze, potenze e canali di utilizzo dell’etere in campo europeo

Enti di standardizzazione RFID - II GS1 (EAN-International - European Article Numbering) Associazione industriale responsabile dell’assegnazione a livello mondiale dei numeri di identificazione per aziende e prodotti Auto-ID Center Gruppo di ricerca del M.I.T. di Boston ideatore del progetto EPC (Electronic Product Code) EPC Global Società detentrice della proprietà intellettuale del progetto EPC nata nel 2003 da una joint venture tra EAN e UCC (Uniform Code Council)

Normative ISO di riferimento per RFID ISO 14223/1/2/3 – Identificazione animali (< 135 KHz) ISO 14443/4 – Controllo accessi/Carte credito (13,56 MHz) ISO 15693 – Identificazione prodotti (13,56 MHz) ISO 18000 – Air interface -1: definizione architettura e parametri -2/7: parametri di comunicazione (da 135 KHz a 2,45 GHz)

Normative EPCglobal di riferimento Specifiche per tag di identificazione e radiofrequenze: Classe 0: UHF 900 MHz Classe 1: HF 13,56 MHz Classe 1: UHF 860-930 MHz Classe 1 Gen2: UHF 860-960 MHz Standard per la serializzazione dei codici EAN/UCC GTIN (Global Trade Item Number)- es codice bottiglia SSCC (Serial Shipping Container Code) – es pallet GLN (Global Location Number) – es magazzino GRAI (Global Returnable Asset Identifier) GIAI (Global Individual Asset Identifier) GID (General IDentifier)

Esempio di traduzione GTIN/EPC Source: IBM consulting

Confronto ISO/EPCglobal Punti di contatto La definizione di EPC Classe 1 HF è derivata dall’ISO 15693 del 2001 La definizione di EPC Gen2 è in attesa di ratifica da parte di ISO quale ISO 18000-6c nel corso del 2005 Differenze ISO EPC Architettura Decentralizzata Centralizzata Capienza dati Kbit 64-96 bit Trattamento dati Non definito Definito Numbering – cosa Free EAN Numbering – chi Produttore tag Produttore bene

Bande di frequenza RFID nel mondo

Bande di frequenza - normative LF (< 135 KHz) Non standardizzata su tutto il pianeta HF (13,56 MHz) Considerata standardizzata su tutto il pianeta a partire dalla fine del 2000 UHF (850-950 MHz) Nord America: 902-915 MHz fino a 4W Giappone: nessuna banda autorizzata Europa: normative ETSI EN300 220 e EN302 208 MW (2,54 GHz)

UHF – Normativa europea in vigore ETSI EN302 208 è stato sviluppato appositamente per applicazioni RFID Potenza (mW) 2000 ETSI 302 208 500 ETSI 300 220 25 Freq (MHz) 856,6 867,6 869,4 869,65

UHF – Normativa italiana in vigore La banda ETSI EN302 208 è usata dal Ministero della Difesa La banda ETSI EN300 220 è limitata a 25 mW di potenza Potenza (mW) 2000 ETSI 302 208 500 ETSI 300 220 25 Freq (MHz) 856,6 867,6 869,4 869,65

RFID E TRACCIABILITA’

Tracciabilità degli alimenti La tracciabilità consente di risalire all’identità, alla storia e all’origine di un prodotto La tracciabilità dovrebbe essere un processo end-to-end (dal produttore al consumatore finale) per garantire la trasparenza dell’intera filiera produttiva A partire da Gennaio 2005 è entrato in vigore il regolamento CE 178/2002 che impone la tracciabilità per tutte le imprese del settore alimentare

Regolamento CE 178/2002 L’articolo 3 del regolamento CE 178/2002 definisce tracciabilità: “la possibilità di ricostruire e seguire il percorso di un alimento, di un mangime, di un animale destinato alla produzione alimentare o di una sostanza destinata o atta ad entrare a far parte di un alimento o di un mangime attraverso le fasi della produzione, della trasformazione e della distribuzione”

Tracciare o Rintracciare? Capacità di raccogliere e tener traccia delle informazioni relative al flusso dei materiali (materie prime, additivi, semilavorati, imballaggi) lungo il processo produttivo e distributivo Rintracciare Capacità di ricostruire, a partire dai dati di tracciabilità, la storia di un prodotto partendo da un qualsiasi punto della filiera produttiva I termini Tracciabilità e Rintracciabilità sono spesso indistinti. Si parla in generale di Tracciabilità

Benefici della tracciabilità - Fidelizzazione clientela e valorizzazione prodotti (aumento della trasparenza e della fiducia sul prodotto) - Aumento della sicurezza alimentare (tramite integrazione con sistemi HACCP, BRC, IFS ecc.) - Gestione efficiente ed efficace del ritiro merci - Affinamento dei controlli sui processi - Anticontraffazione - Riduzione collusioni clienti/fornitori - Promozione della collaborazione e conseguente vantaggio competitivo per gli attori della filiera

Tipologie di tracciabilità Tracciabilità interna Tracciabilità esterna (a valle/a monte) Tracciabilità di filiera Fornitori Produttori Distributori Consumatori materie prime prodotti finiti

Tracciabilità interna - definizione Materie prime Altri prodotti Produzione Prodotti finiti La tracciabilità interna copre le fasi che sono sotto il controllo dell’operatore all’interno della filiera. Ciò vale per ciascun operatore. E’ fondamentale che sia collegata ai processi a valle e a monte.

Tracciabilità esterna - definizione Fornitori Produttori Distributori La tracciabilità esterna (a valle e a monte) consiste per ogni azienda nel tenere traccia delle relazioni esistenti tra i prodotti ricevuti e quelli distribuiti a livello di lotto di produzione E’ obbligatoria secondo il Regolamento CE 178/2002. Si noti che anche il materiale usato per la confezione del prodotto (ad esempio la scatoletta per la carne in scatola) ricade sotto la normativa.

Tracciabilità di filiera - definizione Consumatori Fornitori Produttori Distributori La tracciabilità di filiera è la composizione delle tracciabilità interne ed esterne di tutti gli attori Lo scopo di questa tracciabilità è di rendere trasparente e potenzialmente accessibile l’intera filiera ai consumatori

Tracciabilità – processi coinvolti Per ottenere tracciabità, all’interno delle aziende sono necessarie: Identificazione univoca – individuare in modo univoco locazioni, unità logistiche e prodotti che hanno avuto lo stesso percorso di trasformazione (lotto) Raccolta e registrazione – definire quali informazioni memorizzare durante la produzione e trasformazione del prodotto Integrazione – inserire ed integrare le informazioni raccolte dai processi di identificazione e registrazione all’interno dei sistemi aziendali Comunicazione – condividere informazioni con gli altri attori della filiera tramite regole standard. E’ il cuore della tracciabilità

Tracciabilità – strumenti e tecnologie PRINCIPI DI TRACCIABILITA’ TECNOLOGIE ABILITANTI STRUMENTI Identificazione univoca Identificazione automatizzata GTIN, SGTIN, SSCC, GLN Raccolta e registrazione dati AIDC EAN/UCC 128, RFID Integrazione dati e gestione legami Elaborazione elettronica dei dati Applicativi software Comunicazione dati (es. documento di trasporto) EDI (Electronic Data Interchange) EANCOM®/XML La tecnologia RFID si propone di fornire vantaggi nell’operazione di raccolta automatica e immagazzinamento dei dati, semplificando e favorendo la comunicazione degli stessi nella filiera

EPCnetwork e tracciabilità Codice EPC (Electronic Product Code) identificativo univoco associabile ad un prodotto possibilità di tracciare e rintracciare la storia dei singoli prodotti EPCnetwork (internet degli oggetti) obiettivo: creare una rete di interconnessione globale (produttori, fornitori, distributori, ecc…) per tracciare e rintracciare i singoli prodotti lungo la supply chain

EPCnetwork - struttura ONS Source: EPCglobal TAG Antenna Middleware EPC IS Applicativi Middleware – aggregazione e filtraggio eventi EPC Information Service – database informazioni Object Name Service – EPC => Produttore (simile a DNS) ONS Discovery Service – individua ulteriori agenti correlati al produttore

EPCnetwork – architettura produttore ROOT ONS - Instradamento richieste per prodotti dotati di codice EPC - Collaborazione per rintracciabilità tra più agenti Discovery Enterprise applications EPC DS Local ONS - Informazioni sull’oggetto EPC (statiche e dinamiche) tramite linguaggio XML (PML–Physical Markup Language) DB interno (ERP) Storage EPCIS - Funzioni di filtro ed aggregazione - Gestione dei reader Filter Middleware EPC - Acquisizione dati letti - Funzioni di filtro semplici (anticollisione) Reader evento dati punta a query - Trasmissione dati tramite RFID - Trasmissione dati sensori TAG

EPCnetwork – esempio rintracciabilità Local ONS ONS ROOT 2 (3) 3 (4) EPC DS 1 EPC IS EPC IS EPC Produttore (Company Prefix) Distributore Retailer

Produttori di soluzioni EPC ConnecTerra RFTagAware GlobeRanger iMotion for RFID IBM RFID Premises Server Microsoft RFID infrastructure ORACLE Sensor Edge Server SAP RFID Sun Java System RFID Sybase RFID Anywere …

RFID: APPLICAZIONI

Sperimentazioni e applicazioni - I Identificazione singoli prodotti Grana Padano, prosciutto di Parma – Inserimento di tag nel prodotto per seguire le fasi di lavorazione Deutsche Post – Inserimento dei tag nei camion e nei container per tracking e tracing Poste Italiane – Spedizioni di lettere “civetta” contenenti tag per la verifica e il controllo di qualità e velocità del servizio di posta prioritaria Logistica Galbani, Parmalat – Utilizzo di soluzioni miste barcode-RFID per carico/scarico merci e tracciabilità prodotti

Sperimentazioni e applicazioni - II Tracciabilità sanitaria Ospedale San Raffaele (MI) – Identificazione sacche di sangue per i processi di autotrasfusione Tracciabilità produzioni alimentari Milano Ristorazione – Automazione fasi di carico/scarico ingredienti di base, prelievo assistito e preparazione controllata dei menù, tracciatura contenitori alimenti preparati, possibilità di reperimento immediato informazioni sugli ingredienti componenti il pasto

Sperimentazioni e applicazioni - III Tracciabilità carni Applicazione di tag sui capi di bestiame (orecchio, impianto sottopelle, capsula) Applicazione di tag sui ganci trasporto mezzene – Controllo movimentazione mezzene, relazione automatica mezzene/prodotti destinati alla vendita Tracciabilità ortofrutticola Cooperativa OrtoAmico, Bio “Il Melograno” – Automazione processo di raccolta dati di tracciabilità sui campi (quaderno di campagna: trapianti/semine, trattamenti chimici, ecc…) Identificazione tramite tag dei bins di raccolta ortofrutta, relazione automatica con i lotti di terreno Relazione automatica lotti di prodotto finito con bins e lotti di terreno di origine

Sperimentazione - Nokia Tecnologia NFC (near field communication) basata su frequenza 13,56 MHz Borsellino personale: pagamenti e acquisto biglietti (autobus, parcheggi ecc) Compatibile con infrastrutture di pagamento a distanza tramite carte di credito Sperimentazione sulla rete autobus di Hanau (Francoforte)

Sperimentazione – WALMART - I 137 fornitori hanno partecipato volontariamente alla sperimentazione di tag RFID su Pallet e Contenitori (79% si sono adeguati con successo) Da Aprile 2005 si aggiungeranno i 100 più grandi fornitori In autunno la sperimentazione sarà estesa a 600 negozi e 12 centri di distribuzione Entro il 2006 tutti i fornitori dovranno adeguarsi altrimenti perderanno il contratto con Wal Mart

Sperimentazione – WALMART - II Volume sperimentazione (fonte Week-it 8 Aprile 05) 14.000 etichette 1,5 milioni di codici EPC 7.161 pallet e 200.000 imballaggi 140 punti vendita Tasso riconoscimento 66% pallet 90% imballaggi 98% confezioni prodotto Vantaggi - lettura automatizzata e contemporanea di più tag - maggior efficienza nella gestione dei magazzini (prodotti persi per parecchi miliardi di dollari)

Sperimentazione – METRO Passaggio dal barcode all’RFID graduale (smart label, da un lato RFID, dall’altro barcode) Camerini Intelligenti (sperimentazione sul vestiario) In ogni camerino è presente uno schermo attivabile leggendo il tag di un capo. E’ possibile visionare la disponibilità di taglie e colori e ottenere suggerimenti per abbinamenti possibili di accessori ecc. Vantaggi: - riduzione dei furti (tag sulla merce ad alto valore) - ricerca veloce della merce (scaffali intelligenti)

RFID: CONCLUSIONI SVILUPPI FUTURI

Problemi per la diffusione degli RFID - I E’ utilizzabile attualmente da nicchie di mercato Può soddisfare sistemi chiusi (esigenze applicative fini a se stesse) Scarsità di applicazioni a livello di filiera Costi elevati per sviluppo applicazioni, predisposizione dell’hardware ed integrazione nel sistema informativo aziendale

Problemi per la diffusione degli RFID - II Sono indispensabili conoscenze specifiche per la corretta applicazione (studi di fattibilità) Richiede revisione dei processi aziendali per massimizzare i benefici applicazioni RFID Mancanza attuale di standard univoco (scarsa protezione dell’investimento)

Problemi per la diffusione degli RFID - III Violazione della privacy Possibilità di raccogliere informazioni circa le abitudini dei consumatori tracciandone il percorso all’interno del supermercato e verificando quali prodotti usa/indossa/trasporta Utilizzo di frequenze e protocolli standard può facilitare il reperimento di queste informazioni anche da terze parti non autorizzate Marzo 2005 - Il Garante della privacy ha indicato l’obbligo di una informativa per i produttori/utilizzatori di tag RFID (il consenso non è richiesto) Possibilità di disattivare e/o rimuovere i tag

Conclusioni e sviluppi futuri Elevati costi della struttura RFID (lettori, tag, software), RFID non può sostituire completamente la tecnologia barcode Analisi complessa di costi/benefici, occorre valutare i singoli casi Sviluppi futuri: Riduzione costi tag ed integrazione diretta su contenitori e singoli prodotti (inchiostro magnetico stampato direttamente su package come per i barcode) Aumento performance e interoperabilità dispositivi hardware Standardizzazione globale frequenze e codici (EPC Gen II)