Internet der Dinge (eBook)

Univ.-Prof. Dr. Michael ten Hompel Geboren 1958 in Bergisch Gladbach Prof. Dr. Michael ten Hompel ist Inhaber des Lehrstuhls für Förder- und Lagerwesen an der Universität Dortmund und geschäftsführender Institutsleiter am Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML. Er studierte Elektrotechnik an der RWTH Aachen und promovierte an der Universität Witten/Herdecke. Neben seiner wissenschaftlichen Tätigkeit ist Prof. ten Hompel auch als Unternehmer tätig gewesen. So gründete er 1988 die GamBit GmbH und führte das Unternehmen, das sich vorrangig mit der Entwicklung und Realisierung von Warehouse-Managment-Systemen beschäftigt, bis zu seinem Ausscheiden im Februar 2000 als geschäftsführender Gesellschafter.

Inhaltsverzeichnis 5
Abkürzungsverzeichnis 13
Zum Geleit 18
Vorwort 22
Intelligenteres Leben im „Internet der Dinge“ – RFID als Grundlage für autonome Objekte und selbst-organisierende Systeme in intelligenten Umgebungen 22
Vorwort 27
Wie das „Internet der Dinge“ die Welt der Logistik verändert 27
Marktübersicht und politisches Umfeld 33
1 Wirtschaftliches und politisches Umfeld der Radiofrequenz- Identifikation 33
2 Potenzial 34
3 Marktentwicklung in Deutschland 36
4 Mittelstand 40
5 Politische Dimension 43
6 Ausblick 47
Literatur 48
Der RFID-Markt aus Sicht der Anwender und Anbieter 50
1 Einführung 50
2 Marktbefragung 50
3 Charakteristika der Studien-Teilnehmer 51
4 AutoID-Technologien im Vergleich 57
5 Technologische Komponenten 59
6 Standardisierung und der hieraus bedingte Handlungsbedarf 62
7 Anwendungsbereiche und Einflussfaktoren 64
8 Zusammenfassung und Ausblick 68
Literatur 69
Mit Low-Power-Funktechnologie auf dem Weg zu ubiquitous computing 70
1 Einführung 70
2 Anwendungsgebiete 71
3 Funktechnologien 73
4 Die Auswahl der richtigen Funktechnologie 77
5 Zusammenfassung 78
Internet der Dinge – Anwendung von RFID- und Tracking- Technologien zur intelligenten kooperativen Assistenz im Arbeitsprozess 80
1 Einführung 80
2 MICA 81
3 Kooperationsaktive Dokumente: ContextDesk 91
Literatur 92
Internet – eine Infrastruktur in der Pubertät 94
1 IP-fizierung – mehr als ein Internet-Kühlschrank 95
2 Internet – „Selbst“ ist das Netz 99
3 (Dienst-)Welten verbinden – Internet und Telekommunikation 101
4 Service-115 – ein Dienst für alle 103
5 (e)Migration und Interoperabilität – aus Alt mach Neu 104
6 Internet – Übergänge sicher stellen 105
7 Standardisierung und Innovation – untrennbar miteinander verbunden 105
8 Das Internet wird erwachsen 106
Telematik und RFID – Elektronische Beobachter gestalten die gesicherte Warenkette 108
1 Funktechnologien erobern das logistische Objekt 108
2 RFID/Telematik in der gesicherten Warenkette 110
3 Der intelligente Ladungsträger 113
4 Standardisierung und Zertifizierung 117
5 Zusammenfassung 119
Literatur 119
Selbstorganisation: Dinge in eigenverantwort-licher Kooperation – eine Systemanalyse 121
1 Einführung 121
2 Dinge bieten ihre Dienste an 122
3 Dinge als kooperative autonome Einheiten 127
4 Kooperation durch gemeinsame Strategieausführung 129
5 Zusammenfassung 132
Literatur 133
Sensornetzwerke und Lokalisierungsverfahren als Schlüsseltechnologien für die intelligente logistische Umwelt von morgen 136
1 Auf dem Weg zum Internet der Dinge – das Versprechen innovativer Smart- Object- Technologien 136
2 Bemerkungen zum State of the Art der RFID-Technologie: Die aktuellen Weiterentwicklungsbedarfe 137
3 Technologische Lösungsansätze: Kostenreduktion durch Einsatz neuer Materialien und Erweiterung des Funktionsumfangs elektronischer Tags 138
4 Die Technologie der Sensornetzwerke im Fokus: Vernetzung und Lokalisierung 140
5 Ein Technologiebeispiel: Sensornetzprotokoll „ Slotted MAC“ 142
6 Ein Anwendungsbeispiel: Sicherung von Waren im Distributionsprozess mithilfe von Sensornetzwerken 144
7 Offene Fragestellungen und Ausblick 146
Literatur 147
Simulation selbststeuernder Transportnetze 148
1 Einführung 148
2 Simulationsmodell 149
3 Forschungsgrundlagen 150
4 Algorithmen 151
5 Simulationsergebnisse 152
6 Ausblick 154
Literatur 155
Modellbasiertes Requirements Engineering 156
1 Einführung 156
2 Technologisches Umfeld für das Internet der Dinge 157
3 Domänenbeschreibung 164
4 Modellbasierte Erfassung von Anforderungen 175
5 Anwendung des modellgestützten Requirements Engineering 182
6 Ausblick 183
Literatur 184
Technologische Trends bei RFID-Systemen für den Einsatz im Internet der Dinge 185
1 Einführung 185
2 Anwendung der RFID-Technologie in verschiedenen Branchen 187
3 Funktionsweise und derzeitige Kennwerte der RFID-Technologie 190
4 Spezielle Lösungen und neue Funktionen 193
5 Ausblick 204
Literatur 205
Sicherer Informationsaustausch im Internet der Dinge 206
1 Einführung 206
2 Organisationsübergreifende Verarbeitung von Objektdaten 206
3 Informationsverarbeitung in der Netzwerkebene 209
4 Sicherheitsrisiken im ONS 211
5 Reduktion von Sicherheitsrisiken 214
Literatur 217
RFID im Gesundheitswesen – Nutzenpotenziale und Stolpersteine auf dem Weg zu einer erfolgreichen Anwendung 218
1 Ausgangslage im deutschen Gesundheitswesen 218
2 Anwendungskategorien von RFID im Gesundheitswesen 219
3 RFID-Anwendungen in der Praxis 222
4 Zusammenfassung und Ausblick 227
Literatur 228
Polytronik und das Internet der Dinge 229
1 Flexible elektronische Systeme für eine vernetzte Welt 229
2 Polytronik – eine umwälzende Systemintegrations-plattform für die vernetzte Welt 233
3 Technologische Möglichkeiten für die flexible Elektronik 238
4 Die interdisziplinäre Entwicklung der Polytronik unterstützen 242
Literatur 244
Ambient Intelligence im Rahmen Service- orientierter Architekturen 245
1 RFID in Diensten und Systemen 247
2 RFID-Technik: Gefahren kennen, Chancen nutzen 248
3 RFID-Einsatzbereiche 251
RFID-Einsatz innerhalb der DaimlerChrysler AG 256
Abstract 256
RFID-Einsatz im Leergutlager des DaimlerChrysler- Werkes Sindelfingen 256
1 Anforderungsspezifikation 257
2 Vorabtests bei Fraunhofer IML 261
3 Fazit 267
Der Einsatz von RFID-Hardware – Aspekte der Frequenzbereiche, Einsatzmöglichkeiten und Grenzen im industriellen Umfeld 268
1 Einführung 268
2 Eigenschaften der Frequenzbereiche 269
3 Die Parameter der Frequenzbereiche im Einzelnen 270
4 Technik 276
5 Physikalische Aspekte 278
6 Zusammenfassung und Blick in die Zukunft 279
Literatur 281
Prozesse in offenen Systemen gestalten 282
1 Einführung 282
2 EPCglobal-Netzwerk 284
3 EPC-Showcase 287
4 Blick in die Zukunft 290
Integrierte RFID sorgt für mehr Qualität bei Life Sciences 291
Kühlketten lückenlos online überwachen – Intelligente Sendungsverfolgung schließt Lücke bei unternehmensübergreifenden Transportprozessen 296
1 Einführung 296
2 Intelligente Sendungsverfolgung bei unternehmensübergreifenden Transportprozessen 297
3 Standort- und Unternehmensgrenzen überwinden 298
4 Lückenlose Überwachung sensibler Güter 300
5 Intelligentes Behälter- und Asset-Management 302
6 Ausblick 303
Multiagentensysteme im Internet der Dinge – Konzepte und Realisierung 304
1 Software-Agenten 304
2 Adaptivitätsanforderungen 306
3 Agentifizierung von intralogistischen Systemen 307
4 Entwicklung einer Multiagenten-basierten Steuerung 308
5 Enterprise Application Integration 315
Literatur 316
LogAgency SCM-Datenprozessplattform – RFID- Anwendungen als SaaS- Lösung 318
1 Einführung 318
2 SaaS, die Weiterentwicklung von ASP 318
3 SCM-Datenprozessplattform 319
4 RFID mittels SaaS-Technologie 321
5 Das Internet der Dinge als Verbindung zwischen Ware und Daten 326
6 Ausblick 326
RFID – Schlüsseltechnologie für die Zukunft des Handels 328
1 Der Handel im Umbruch 328
2 RFID-Einsatz auf Paletten und Kartons 329
3 Vorteile für alle Marktteilnehmer 331
4 Standards sind die Voraussetzung 331
5 Erfolgsfaktor METRO Group RFID Innovation Center 332
6 Unsere Vision: RFID auf Artikelebene 335
7 Den Weg gemeinsam gehen 336
Das X-Internet – Verbindung zwischen physischer und Cyber- Welt 337
1 Einführung 337
2 Technologien, die nahtlose Mobilität in der X-Internet- Welt ermöglichen 339
3 Supply Chain Management/Produktlebenszyklus-management 345
4 Beispiele, bei denen X-Internet-Technologie bereits auf dem Vormarsch ist 351
Literatur 352
RFID im praktischen Einsatz 353
1 Supply Chain Management 353
2 AutoID Backbone 357
3 Real-Time Enterprise 360
4 RFID-Einsatz außerhalb der Warenlogistik 362
5 Ausblick 365
RFID im mittelständischen Einsatz 368
1 Einleitung 368
2 Ist der Mittelstand bereit für RFID? 368
3 Effizienzsteigerung durch RFID entlang der Supply Chain 376
4 Rolle des ERP-Systems für die informationslogistische Kette 381
5 Zusammenfassung 384
Rechtliche Dimensionen der Radio Frequency Identification 386
1 Einführung 386
2 Rechtliche Bewertung von RFID 387
3 Rechtspolitische Debatte 429
4 Zusammenfassung 437
Literatur 439
Wahrnehmungen im Spannungsfeld neuer Technologien – Welchen Einfluss haben weiche Faktoren auf die Entwicklung von RFID? 442
1 Wahrnehmungen als Gradmesser für den Erfolg von Technologien 444
2 Situation im Kontext RFID 447
3 Die vier W der Risikokommunikation: Wann? Was? Wie? Mit Wem? 453
4 Kommunikative Chancen und Risiken für die RFID-Technologie 458
5 Fazit 460
Literatur 461