Transcript 2006-12-12_Ciavarella_RFID

Introduzione alle tecnologie
RFID ed alcuni Case
Studies
Marco Ciavarella
AGENDA
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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
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).
Un po’ di numeri…
Dispositivi totali venduti (.000)
2005
2006
2007
Mondo
820.571
955.287
1.058.217
Europa Occidentale
166.034
192.228
213.520
• 2006: smartphone venduti nel Mondo 86.407.000 ed
Europa Occidentale 55.407.000
• Trend:
– aumento Knowledge Workers, Mobile Workers…
Source: OVUM 2006
Wireless & Pervasive, RFID
RFID
M2M
Telematics
Mobile Workers
Pervasive?
Location
Embedded
Spatial
Sensors
Voice
Pervasive “impact”
New
Dove si trova e dove puo’ trovarsi
Immaginate di conversare con
oggetti intelligenti
L’RFID è un fattore chiave per rendere “intelligenti” gli
articoli
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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?
Tipi diversi di identificazione
I Processi RFID e sensor
based
Gestione
Analisi
dei dati e degli eventi in
tempo reale per offrire
business intelligence e
monitoraggio delle attività
di business per il
miglioramento continuo
dei processi.
dell’esplosione di dati ed
eventi in una singola
sorgente di verità che è
anche scalabile,
affidabile e sicura.
Accesso
Cattura
di informazioni filtrate e
appropriate da parte di una
varietà di differenti lettori e
sensori.
Risposta
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 possibilità di
gestione mediante eccezioni da parte del personale.
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.
Nozioni elementari dell’RFID
Lettura/scrittura su più etichette in ambienti difficili
Hardware e fisica
• 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
• 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.)
Informatica
• 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.
La tecnologia RFID
collega il mondo reale
degli oggetti al mondo
informatico e consente
ad applicazioni e
computer di rilevare il
mondo fisico.
• 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.
Nozioni elementari dell’RFID
Vista schematica e semplificata dell’infrastruttura
Dispositivi
Marcatura
Qualsiasi
prodotto
Chip
RFID
Prodotti
Product
Markup
Language
(PML)
Rete
Qualsiasi
lettore
RFID
Server Server Server
”savant” ONS EPC Info
Qualsiasi rete
(cablata/wireless)
Dispositivi
Agente
software
Database
Agisce
per conto
di un
prodotto
specifico
Internet
Middleware
ERP
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.
RFID – Pro e contro
Attuali vantaggi e sfide
Tecnologia
Codice a
barre
RFID
Punto di forza
Debolezza
Tecnologia matura
Necessità di una visuale sgombra
Standard definiti
Sensibile all’orientamento
Grande diffusione
Necessita di intervento umano
Basso costo di implementazione
Sensibile a stampa e abrasione
Facilmente leggibile
Contenuto dati statico
Nessuna necessità di visuale sgombra
Tecnologia emergente
Raccolta dati passiva
Non sensibile all’ambiente
Lettura, scrittura e aggiornamento dati
Lettura/scrittura etichette multiple
Assenza di standard
Costo attuale moderato o alto
Codici leggibili solo come “extra”
RFID, una funzione – tanti utilizzi
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
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
Potenziali vantaggi di
business
•
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•
•
•
•
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.
Nota sulle frequenze…
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!)
Il vero sistema RFID
Cos’è
un vero
sistema
RFID RFID
?
Quando
si parla
di sistemi
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.
Cenni su EPCglobal Network Architecture
EPCglobal Network Architecture
EPCglobal Network Architecture
Solutions
EPCIS Query Interface
EPCIS Services
EPCIS Capture Interface
Application Specific Capture Apps
EPC ALE
RFID Middleware
EPC RP or LPRP
RFID Readers
EPC UHF Gen2 Protocol
RFID Tags
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.
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.
Oracle & RFID (e piu’ in generale sensori)
Oracle Sensor-Based Services
Componente chiave per realizzare un’azienda Real-Time
Supporto integrato per l’RFID e computing basato sui sensori.
Complete Mobile Solution
Horizontal Applications
Databases
Application Server
Applications
Vertical Applications
Partner
Applications
Management
& Security
E-Business
Integration
Portal
Business
Intelligence
Wireless
& Voice
Cache
Infrastruttura RFID Oracle
EVENT
SOURCES &
RESPONSE
DEVICES
ORACLE RFID
INFRASTRUCTURE
BACKEND
SYSTEMS
ACCESSO
Mobile
JDeveloper
Portal
Oracle
E-Business Suite
ANALISI
Packaged Apps
Business Business Process
Intelligence
Management
CATTURA
Sensor Edge
Server
Integration
GESTIONE
Sensor Data
Hub
Security
Legacy
Enterprise
Manager
Other
Oracle Edge Server
Management and Tools
Device Manager
Driver
Framework
Lettore RFID
fisso
Lettori RFID & Barcode
Scanners portatili
Filter Manager
Filter
Framework
Alien
Base
EMS
CrossRead
FEIG
Pass
Intermec
PalletPass
Matrics
Shelf
Development Kit
Data
Dispatcher
Streams/AQ
JMS
Web Services
HTTP
Altri sensori
Zebra
PalletShelf
Other
Other
Other/Custom
PL/SQL, Other
Queues, AQ/JMS, etc
JMS Client
Web Services
(WSDL)
Servlet, JSP, etc
Custom
Applications
Filtri: Esempi
storage area
smart shelves
receiving
replenishment
checkout
shipping
unpacking stations
trash
back-store
front-store
Alcune esperienze ORACLE italiane e
internazionali
• 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
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.
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
KCI Italia: Schema Magazzino
Legenda:
ANTENNA FISSA
GATE
LETTORE RFID
LETTORE BARCODE
RIPARAZIONE
CONTROLLO
VENDITA
3
QUALITA’
3
3
2
NOLEGGIO
2
SANIFICAZIONE
PROGRAMMAZIONE
TAG
USCITA PER
VENDITA
RICEVIMENTO
7
3
USCITA PER
NOLEGGIO
MERCI
1
RIENTRO DA
NOLEGGIO
6
5
4
ChemSecure
Gestione e controllo delle sostanze chimiche pericolose e
del loro smaltimento con RFID e servizi basati su sensori
"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 costeffective control over their chemical inventory management.”
-- Ralph Anton, Chemical Program Manager, NASA Dryden
ChemSecure
“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
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
Perché RFID
• Rintracciabilità dei pazienti
• Trasparenza
• Rintracciabilità della
documentazione
• Rintracciabilità delle
apparecchiature
• Rintracciabilità delle attrezzature
• Rintracciabilità del personale
Hospital.
Emergency area of Macchi
Hospital in Varese (Italy).
Tags are linked to devices
for quick location, to prevent
theft and misplacement.
McCarran International Airport
Problemi
Benefits
•
L’accuratezza dello scanning ottico usando
barcode e’ solo dell’80-90%
•
•
La miglior accuratezza delle letture via tag
consentira’ di risparmiare circa 1M$ al giorno
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
•
Maggior soddisfazione e sicurezza del
viaggiatore
•
•
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%
Las Vegas, Nevada, U.S
“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
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.
Ospedale “Vittorio Buzzi”
Azienda Ospedaliera ICP di Milano
• Headquarter: Milan, Italy
• Website: www.ICP.mi.it
• Industry: Healthcare, Public
Sector
• Yearly Income: €110m
• 1600 Employees
• Structure:
– 576 Beds
– 2 Hospitals (Buzzi and
CTO)
– 22 regional outpatients
clinic
– 1.700.000 specific
medical practice
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.
madre
bambino
Cartella
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.)
Riconoscimento ed Associazione
Primi Uffici
Ufficio
UfficioProtocollo
Protocollo
•Apertura delle buste
•Riconoscimento tipologia Documento e relativa associazione
www.oracle.com/it/mobility
[email protected]
Q U E S T I O N S
&
ANSWERS