RFID Logistiikassa Mikko Kärkkäinen

Transkriptio

1 RFID Logistiikassa Mikko Kärkkäinen

2 Alkusanat Tämä raportti on kirjoitettu nyt purettavan yhdistyksen AIM Finlandin tilauksesta. Yhdistyksen tavoitteena on ollut edistää automaattisen tunnistustekniikan tunnettuutta ja ymmärrystä Suomessa. Yhdistys on toiminut yli 15 vuotta edistämässä perinteisempien tunnistustekniikoiden kuten viivakoodien tunnettuutta ja ymmärrystä Suomessa. Edellä mainittujen tavoitteiden täytyttyä, yhdistys on purettu ja sen ylijäämä käytetty tämän raportin tekemiseen. Lopetushetkellä yhdistykseen kuuluivat seuraavat yritykset: Checkpoint Systems Finland, Finn-Id, Idesco, Informa, Intermec Technologies, Meckelborg, Rafsec, Senseware, Suomen 3M, Tamtron Solution ja Viivakoodi Optiscan. Tässä raportissa esitellään Teknillisen korkeakoulun logistiikan tutkimusryhmässä tehtyä tutkimustyötä RFID:n logistisiin sovelluksiin liittyen. Tavoitteena on tehdä suomenkielinen ja käytännönläheinen raportti toteutetuista tutkimustuloksista, jotta saavutetut tulokset saadaan kommunikoitua myös kotimaamme elinkeinoelämän käyttöön. Tästä raportin poikkeuksellisesta luonteesta johtuen työ sisältää enemmän viittauksia ja lyhennelmiä tekijän ja tekijän lähikollegoiden aiempiin töihin ja julkaisuihin, kuin mitä normaalitapauksena voisi pitää hyvänä käytäntönä tutkimusraportissa. Lähdeviittauksien avulla lukijalla on kuitenkin mahdollisuus lisätietoja kaivatessaan etsiä käsiinsä myös englanninkieliset alkuperäisteokset, joissa usein on aihealuetta käsitelty laajemmin. Yleisesti ottaen tämän raportin kirjoittaminen on ollut mukavaa. Aiempien tulosten uudelleen äidinkielelleen jäsentäminen tuo tiettyä uutta ulottuvuutta myös itse asiasisältöön. Pahana puolena aiempien tulosten summeeraamisessa on toki se, että kun tutkimus on kokonaisuudessaan kestänyt jo kuusi vuotta, niin sekä ala yleisesti, että itse kunkin omat ajatukset ovat tuon ajan aikana kehittyneet. Haluaisin kiittää AIM Finlandia raportin kirjoittamisen rahoittamisesta. Lisäksi olen erittäin kiitollinen Markku Tillille, joka on työn jatkuessa kommentoinut sekä alkuperäistä raportin suunnitelmaa, että käsikirjoitusversiota.

3 1. Johdanto Mikä on RFID?... 5 RFID-tekniikan perusteet... 5 RFID järjestelmän rakennuspalat... 6 RFID-tekniikkatyypit... 7 RFID:n historia ja siihen liittyvä uutisointi EPCglobal Network RFID:n hyödyt logistiikassa Automaattisen tunnistamisen hyödyt logistiikassa RFID:n erityiset hyödyt Missä tilanteissa RFID tarjoaa suurimmat höydyt Yhteenveto Lähdeviitteet LIITE 1: Hintatietoa RFID-järjestelmistä LIITE 2: Logistisen RFID sovelluksen esimerkki-investointilaskelma... 22

4 Pääopit pähkinänkuoressa Radiotaajuiseen tunnistustekniikkaan, RFID:n, liittyy paljon erilaisia uskomuksia. RFID:n logistiikan mullistavista mahdollisuuksista on uutisoitu jatkuvalla syötöllä vuosituhannen vaihteesta asti. Useille vuosia jatkunut hehkutus on saanut aikaan vastareaktion, ja tekniikka on pahimmillaan luokiteltu pelkäksi hypeksi. Kuitenkin tarkasteltaessa RFID-tekniikkaa käytännönläheisesti logistiikan näkökulmasta voidaan nostaa esiin neljä tekniikkaan ja sen soveltamiseen liittyvää seikkaa. RFID on tunnistustekniikka. Se mahdollistaa erilaisten käsiteltävien yksiköiden nopean ja tehokkaan tunnistamisen, ja mahdollistaa pienen (mahdollisesti ohjelmoitavan) tietomäärän kuljettamisen tuotteen mukana. Siten tekniikka mahdollistaa uusien, ja mahdollisesti tehokkaampien, prosessien kehittämisen ei se maailmaa mullista. RFID: voi hyödyntää tuottavasti jo nyt. Se ei ole ajankohtainen 5 vuoden päästä kun tagien hinta on 5 senttiä kappaleelta, vaan monia menestyksellisiä ja erittäin tuottoisia logistisia sovelluksia on jo olemassa. RFID:n ei tarvitse syrjäyttää viivakoodia ollakseen hyödyllinen tekniikka, ja on erittäin kyseenalaista tuleeko RFID koskaan viivakoodia syrjäyttämäänkään. RFID:n käytössä nopein takaisinmaksuaika saavutetaan käytettäessä tekniikkaa kierrätettävissä kuljetuspakkauksissa (esim. lavat, rullakot, kierrätettävät laatikot). Hyödynnettäessä RFID:tä kierrätettävien kuljetuspakkausten yhteydessä tunnisteiden kappalekustannusten merkitys pienenee jyrkästi. Lisäksi tunnistamista voidaan tehokkaasti hyödyntää pakkausten kierron hallinnassa. Käytännössä logistiset RFID-sovellukset lähtevät yleensä liikkeelle yritysten sisäisten tai saapuvien materiaalivirtojen hallinnasta. Tässä RFID ei juuri eroa muiden teknologioiden käyttöönotosta. On paljon helpompi ottaa tekniikkaa käyttöön itse ja kannustaa omia toimittajiaan jonkin teknologian hyödyntämiseen, kuin vahvasti ohjata asiakkaan toimintaa.

5 1. Johdanto Radiotaajuinen tunnistus (Radio Frequency Identification, RFID) on tekniikkana ollut olemassa jo useita vuosikymmeniä. Tekniikka alkoi kuitenkin saada yhä enenevissä määrin julkisuutta 1990-luvun loppupuolella, ja 2000-luvun puolella sitä onkin useaan otteeseen tituleerattu liiketoiminnan mullistavana ihmeteknologiana. Mullistusta on monien kirjoitusten mukaan hillinnyt vain tunnisteiden korkea hinta, mutta kunhan kustannukset tippuisivat, RFID-tagit syrjäyttäisivät viivakoodit eikä muutosta voisi enää kukaan estää. On totta, että oikein sovellettuna RFID voi tehostaa suurta osaa olemassa olevista prosesseista, ja mahdollistaa monia aivan uudenlaisia toimintatapoja. Kuitenkaan myöskään tämä tekniikka ei ole itsessään muutosta ja mullistusta luova taikasauva, vaan yksinkertaisesti tunnistustekniikka, jota järkevästi soveltamalla voidaan tuoda uutta tehoa liiketoimintaprosesseihin ja erityisesti logistiikkaan. Tämän raportin tarkoituksena on luoda käytännönläheinen näkökulma RFID-tekniikkaan ja sen soveltamiseen ja hyötyihin logistiikassa. Raportissa on kolme pääasiallista osaa. Ensimmäisessä osassa esitellään RFID-tekniikka, sen historia sekä eri tekniikkatyypit. Toisessa osassa esitellään RFID-tekniikan hyödyt logistiikassa, ja konkretisoidaan hyötyjä case-esimerkein. Kolmannessa osassa esitellään RFID:n tuottavimpia logistisia sovelluskohteita, siinä etsitään vastausta kysymykseen: Mistä kannattaisi lähteä liikkeelle?. 2. Mikä on RFID? Tässä raportin osiossa esitetään RFID-tekniikan perusasiat kompaktissa muodossa. Ensiksi esitellään RFID-tunnistuksen perusteet ja tunnistusjärjestelmän perusosat tiiviissä muodossa ja seuraavaksi luodaan katsaus tekniikan syntyhistoriaan. Lopulta käydään hieman tarkemmalla tasolla läpi tekniikkatyypit ja niiden suorituskyky. RFID-tekniikan perusteet RFID on elektromagneettisen säteilyn avulla toimiva tunnistusjärjestelmä. Eri RFIDtekniikkatyypeissä tunnistukseen ja tiedon viestintään käytettävät säteilykentät vaihtelevat kilohertsien magneettikentistä useiden gigahertsien mikroaaltoihin. Sinänsä RFID:ssä ei siis ole kyseessä yksittäinen tekniikka vaan joukko tekniikoita, joilla on samoja toimintaperiaatteita. Tässä raportissa käydään seuraavaksi tiiviisti läpi RFID-järjestelmän eri tekniikoille yhteiset osat, jonka jälkeen lyhyesti esitellään RFID:n eri tekniikkatyypit. Tarkemmin RFID-tekniikasta, ja varsinkin sen vertautumisesta muihin tunnistetekniikoihin voi lukea aiemmasta raportista (Kärkkäinen et al., 2001).

6 RFID järjestelmän rakennuspalat RFID-järjestelmä itsessään koostuu tunnisteista, lukulaitteista antenneineen, näiden ohjauslogiikasta sekä yhteyksistä yrityksen operatiivisiin tietojärjestelmiin. RFIDjärjestelmien rakennuspalat on esitetty kuvassa 1. Yhteys operatiivisiin tietojärjestelmiin Lukijalaite Kommunikaatio radioaaltojen avulla RFID tunniste Kuva 1 RFID-järjestelmän rakennuspalat RFID-tunniste kiinnitetään tunnistettavaan objektiin (esim. seurattavaan pakettiin tai tunnistettavaan nautaan). RFID-tunnisteita kutsutaan yleisesti monilla eri nimillä. Usein käytettyjä ovat mm. tagi tai tägi (väännöksiä englanninkielisestä tag termistä), transponderi (engl. transponder), inletti (tarramaisesta tunnisteesta, engl. inlet), myös nimityksiä saattomuisti ja älytarra käytetään suhteellisen usein. Tunnisteita on monenlaisia, ja ne sisältävät antennin ja muisti/mikrosirun tiedon säilyttämistä ja mahdollista käsittelemistä varten. Tunnisteen muistiin on tallennettu sirun tunnistekoodi, ja mahdollisesti (sirun tyypistä riippuen) kerran tai useamman kertaa ohjelmoitavaa muistia. Toinen RFID-lukujärjestelmän peruskomponentti on lukijalaite. Lukulaitteisto koostuu lukemista hallitsevasta keskusyksiköstä (varsinainen lukija) ja yhdestä tai useammasta antennista. Lukijaa ohjaava logiikka voi olla ohjelmoituna suoraan lukijaan, tai se voi tulla ulkoisesta järjestelmästä. Tunnisteen saapuessa lukijan lukukenttään lukija ja tunniste kommunikoivat. Tässä kommunikoinnissa tunniste kertoo oman tunnistekoodinsa lukijalle. Lisäksi tunniste välittää mahdolliset muistiinsa ohjelmoidut muut tiedot. Tunnisteen tietojen lukemisen jälkeen monissa järjestelmissä voidaan myös tunnisteelle kirjoittaa uutta tietoa. Käytännön liiketoiminnallisen hyödyn saavuttamiseksi tämä RFID-järjestelmä on vielä linkitettävä operatiivisiin tietojärjestelmiin, jotta kertyvää tietoa voidaan käytännössä käyttää logistiikkaprosessin suorittamiseksi ja ohjaamiseksi.

7 RFID-tekniikkatyypit RFID-tekniikoita on useanlaisia, ja ne poikkeavat huomattavasti toisistaan. Yksi RFIDtekniikoita ja varsinkin tunnisteita erotteleva tekijä on tunnisteiden virransyöttö. Virransyötön mukaan tunnisteet voidaan jakaa ns. aktiivisiin ja passiivisiin tunnisteisiin. Aktiivisissa tunnisteissa on oma virtalähde, joka syöttää tunnisteen mikrosirulle virtaa. Luettavuudeltaan parhaissa tunnisteissa saattaa olla myös oma lähetinyksikkö (mikroaaltotaajuuksilla toimivia tunnisteita). Passiivisilla tunnisteilla ei ole lainkaan omaa virtalähdettä, vaan keräävät kaiken käyttämänsä energian lukijan lukukentästä. Passiivinen tunniste saa virtansa lukijan lukukentästä joko sähkömagneettisen induktion avulla tai tunnisteen antennin lukuaaltoon resonoinnin kautta. Koska RFID-järjestelmistä erittyy säteilyä ympäristöön, niiden käyttö on viranomaisvalvonnan piirissä. Sen tähden RFID-sovelluksiin käytettävissä olevat taajuusalueet sekä lukijoiden lähetystehot on viranomaismääräysten rajoittamia. Sovellettava taajuusalue vaikuttaa huomattavasti RFID-järjestelmän toimintaan ja suorituskykyyn. RFID-järjestelmiä on maailmanlaajuisesti toteutettu pääasiassa neljällä erilaisella taajuusalueella: Alle 135 khz taajuuksilla, 13,56 MHz:n taajuudella, UHF-taajuuksilla ( MHz), ja mikroaaltotaajuudella (2,45 GHz). 1 Yleisperiaatteena eri taajuusalueiden RFID-sovelluksista voi sanoa, että mitä korkeampaa taajuusaluetta käytetään, sitä nopeampaan tiedonsiirtoon tunnisteen ja lukulaitteen välillä päästään. Lisäksi taajuusalueen kasvaessa yleensä myös järjestelmän lukuetäisyys kasvaa. Kuitenkin järjestelmän herkkyys lukualueella tai tunnisteen lähellä oleviin nesteisiin (esim. ihmiset, monet elintarvikkeet) kasvaa taajuuden kasvaessa. RFID-järjestelmät 135 khz:n alapuolella Nämä kaikista alhaisimman taajuuden RFID-järjestelmät toimivat induktioperiaatteella. Tekniikalla päästään suhteellisen pitkiin lukuetäisyyksiin melko edullisillakin tunnisteilla. Alle 135 khz taajuuksilla toimivien RFID-järjestelmien ominaisuudet voidaan tiivistää seuraavasti: Suuri energiataso saavutettavissa tunnisteessa Tunnisteen virrankulutus on pieni alhaisen kellotaajuuden takia 1 Tekniikkatyyppien esittely noudattelee vahvasti tutkimusraporttia Kärkkäinen et al. (2001). Tekniikkatyyppien esittelyssä tärkeimmät alkuperäislähteet ovat olleet Finkenzeller (1999), AIM Globalin tietoverkoissa ja julkaistuina teknologiaesitteinä tuottamat materiaalit, sekä myöhemmin keskustelut ja haastattelut useiden teknologiantoimittajien ja integraattorien kanssa.

8 Pienet tunnistemuodot mahdollisia käytettäessä ferriittikäämejä tunnisteissa (hyödyllisiä kotieläinten tunnistuksessa) Erittäin hyvä luettavuus tiheidenkin ei-metallisten aineiden ja veden läpi Tunnisteet eivät sisällä ohjelmoitavaa muistia Tunnisteen lukuetäisyys voi yltää metriin Nämä matalien taajuuksien RFID-järjestelmät ovat erittäin yleisiä kotieläinten tunnistuksessa (niitä käytetään esimeriksi automaattisissa nautakarjan ruokintalaitteistoissa nautojen tunnistamiseen), autojen varkaudenestolaitteissa ja kulunvalvontasovelluksissa (tosin uudet kulunvalvontajärjestelmät nojautuvat pitkälti 13,56 MHz:n taajuuteen, jossa käytetään MIFARE-tekniikkaa). Taajuusalueen tekniikat ovat harvinaisia logistisissa sovelluksissa. 13,56 MHz:n taajuudella toimivat RFID-järjestelmät 13,56MHz:n taajuudella toimivat RFID-järjestelmät perustuvat virran indusointiin tunnisteelle, mutta eroavat toiminnallisuuksiltaan matalien taajuuksien järjestelmistä. 13,56 MHz taajuudella toimivien RFID-järjestelmien ominaisuudet voidaan tiivistää seuraavasti: Taajuus on maailmanlaajuinen ISM (teollisuuden, tieteen ja lääketieteen käyttöön varattu) taajuusalue Tunnisteen ja lukijan välinen tiedonsiirto on suhteellisen nopeaa (tyypillisesti 106 kbits/s) Tiedon salaus ja mikroprosessorien liittäminen tunnisteisiin mahdollista korkean kellotaajuuden ansiosta Tunnisteissa usein ohjelmoitavaa muistia Järjestelmillä päästään noin metrin lukuetäisyyteen 13,56 MHz:n taajuudella on toteutettu myös logistisia sovelluksia, esimerkiksi Marks and Spencer vähittäiskauppaketjun kylmätuotteiden ja Prosec Oy:n tietoturvatun materiaalin tuhoamisketjun seuranta perustuu tähän tekniikkaan. Lisäksi 13,56 MHz taajuuden ratkaisuja on hyödynnetty monissa vielä pilottivaiheessa olevissa älyhyllyissä. Kuitenkin käsittelyn tehostaminen on monissa sovelluskohteissa hankalaa tämän tekniikan avulla rajoitetun lukuetäisyyden vuoksi (porttilukijat suhteellisen pieniä ja kalliita tekniikan ominaisuuksien vuoksi). UHF-taajuuksien RFID-järjestelmät Korkeiden taajuuksien ( MHz) RFID-järjestelmiä kutsutaan kollektiivisesti UHFtaajuuksilla toimiviksi järjestelmiksi. Lyhenne UHF tulee englanninkielisistä sanoista Ultra High Frequency. UHF-taajuuksien järjestelmät tarjoavat hyvän suorituskyvyn

9 logistisia sovelluksia ajatellen. Taajuusalueelta vain uupuu yhtenäinen kansainvälinen taajuusalue. UHF taajuuksilla toimivien RFID-järjestelmien ominaisuudet voidaan tiivistää seuraavasti: Järjestelmillä päästään pitkiin lukuetäisyyksiin (2-4 metriä, ja optimoiduilla tageilla jopa 10 metriä) Ohjelmoitavaa muistitilaa yleisesti tarjolla taajuusalueen tunnisteissa Tunnisteen kiinnityspaikka ja lähialueen materiaalit vaikuttavat tunnisteen antennin taajuuteen ja toimintaympäristö voi aiheuttaa lukijan lukusignaalin heijastumisia (järjestelmä viritettävä ympäristöön ja tunnistettaviin objekteihin sopivasti) Kansainvälinen yhtenäinen taajuusalue puuttuu (Yhdysvalloissa on käytössä 913 MHz taajuus, Euroopassa käytettäväksi taajuudeksi on tulossa 868 MHz) UHF-taajuudet tarjoavat parhaat mahdollisuudet erittäin suurelle osalle logistisista RFIDsovelluksista. Varsinkin toimitusketjun käsittelyn tehostamisessa UHF-taajuudet mahdollistavat suuren lukuetäisyytensä vuoksi normaalikokoisella käsittelyvälineistöllä (pumppukärryt, trukit) läpäistävien lukijaporttien rakentamisen kustannustehokkain antenniratkaisuin. UHF-alueella toimitaan heijastuvien radioaaltojen kanssa. Siksi monia lukulaitteita sisältävässä ympäristössä (esimerkiksi jakelukeskus) eri lukijoiden lukuaallot tai lukuaaltojen heijastukset saattavat selkeästi häiritä lukutapahtumaa tai aiheuttaa virhelukuja. Lisäksi esim. tunnisteen kiinnitys tunnistettavaan objektiin ja objektin tiheys vaikuttavat jonkin verran tunnisteen taajuuteen. Siksi useimmiten lukulaitteiden sijoittelussa ja virittelyssä on järjestelmiä toimittavilla integraattoreilla huomattava rooli. Tämä toki nostaa järjestelmien kokonaiskustannuksia, mutta yleensä tehostaa ja lyhentää käyttöönottoprojektia. Mikroaaltotaajuuksilla toimivat RFID-järjestelmät Mikroaaltotaajuuksilla toimivat RFID-järjestelmät käyttävät 2,45 GHz:n taajuusaluetta, mikä on globaali ISM-taajuusalue. Samaa taajuusaluetta sovelletaan laajasti muutenkin, esimerkiksi telemetriassa ja langattomissa lähiverkoissa. Mikroaaltotaajuuksilla on käytössä sekä oman lähettimen omaavia aktiivisia tunnisteita, että lukijan lukuaaltoa heijastavia passiivisia tunnisteita. Mikroaaltotaajuudella toimivien RFID-järjestelmien ominaisuudet voidaan tiivistää seuraavasti: Erittäin suuri tiedonsiirtonopeus mahdollinen (10-50 kbits/s passiivisilla, ja jopa 1 Mbit/s aktiivisilla tunnisteilla) Tiedonsiirron suojaamiseksi toteutettavissa kaikentasoisia suojauksia

10 Mikroaallot vaimenevat ja heijastuvat vettä tai elävää kudosta sisältävistä materiaaleista, ja heijastuvat metallisista esineistä (aallot kuitenkin läpäisevät kuivaa puuta, paperia, pahvia, tekstiilejä, maalia, likaa, yms. materiaalia) Lukuetäisyydet vaihtelevat 0,5 metristä 12 metriin passiivisille ja yli 30 metriin aktiivisille tunnisteille Logistisissa sovelluksissa mikroaaltotaajuuksien järjestelmät ovat käytännöllisimpiä suurien, usein kovallakin vauhdilla liikkuvien yksiköiden kuten junanvaunujen, konttien tai rekkojen ja perävaunujen tunnistamisessa. Tämä soveltuvuusalue liittyy toisaalta tunnisteiden suhteellisen suureen kustannukseen, toisaalta hyvään lukutarkkuuteen suurillakin tunnistettavan objektin nopeuksilla (varsinkin aktiivitunnisteilla) sekä usein suureen tiedonsäilytyskykyyn (tunnisteeseen voidaan ohjelmoida yksikön sisältämän lastin tietoja). Yhteenveto Eri taajuusalueiden tekniikat soveltuvat logistiikassa erilaisiin tarkoitusperiin. Lisäksi kaikilla taajuusalueilla on hyvinkin erilaisia vaihtoehtoja sekä lukijoiksi että tunnisteiksi, ja nämä valinnat vaikuttavat aina myös järjestelmän suorituskykyyn ja soveltuvuuteen eri ympäristöihin ja eri tarkoituksiin. Siksi järjestelmän suunnittelu kannattaa aina tehdä haluttu sovelluskohde ja toiminnallisuus huomioiden. Eri taajuusalueiden tekniikat kuitenkin soveltuvat pääsääntöisesti tietynlaisiin käyttökohteisiin. Eri taajuusalueiden logistisia soveltuvuusalueita on esitetty Taulukossa 1. Taulukossa X merkitsee hyvää soveltuvuutta ja (x) käypyyttä, mutta huonompaa soveltuvuutta. Taulukko 1 Eri taajuusalueen logistisia sovelluskohteita < 135 khz 13,56 MHz UHF 2,45 GHz Teollisuuslaitosten sisäinen reititys X X (x) Lyhyen kantaman logistiset sovellukset (yksiköitä käsitellään joka tapauksessa) Keskipitkän kantaman logistiset sovellukset (esim. jakelukeskuksen tunnistuksen automatisoiminen) X X X Konttien, ajoneuvojen ja vaunujen tunnistus (myös vauhdissa) X

11 RFID:n historia ja siihen liittyvä uutisointi RFID:n historia 2 Vaikka RFID-tekniikka on muodostunut yleiseksi puheenaiheeksi logistiikan kehittämisessä vasta viime vuosina, perustasolla tekniikka on ollut olemassa jo vuosikymmeniä. RFID-tekniikan ensi-askeleena pidetään tutkan kehittymistä, tutkahan perustuu havaittavista kohteista heijastuvaan säteilyyn. Varsinainen RFID-tunnistus kehittyi kun omiin lentokoneisiin lisättiin radioaaltoja heijastavia tunnisteita, joiden avulla voitiin omat ja vihollisen koneet erottaa. Ensimmäiset RFID:n liittyvät tutkimusartikkelit ilmestyivät 1940-luvun lopulla ja luvulla. Tutkimus jatkui läpi 60- ja 70-lukujen, jolloin myös ensimmäisiä RFID:n liittyviä kaupallisia ratkaisuja alkoi ilmaantua (varkaudenestoon tarkoitetut EAS-järjestelmät) luvulla RFID:n parissa työskentelevien ihmisten, yritysten ja tutkimuslaitosten määrä kasvoi huomattavasti. USA:ssa päähuomio oli kuljetussovelluksissa ja henkilöstön kulunvalvonnassa kun taas Euroopassa keskityttiin lyhyen kantaman eläinten tunnistukseen ja teollisiin sovelluksiin. Ensimmäiset hiihtokeskusten hissilippusovellukset kehitettiin myös 80-luvun lopulla. Kehitys jatkui 90-luvulla ja silloin avattiin mm. ensimmäinen moottoritienopeuksilla toimiva RFID-tietullijärjestelmä, ja sovelluksia alkoi ilmaantua yhä enemmän esim. liikenteen ja kulkuoikeuksien hallintaan. Lisääntynyt alan aktiviteetti houkutteli lisää yrityksiä kehittämään teknologiaa ja sen sovelluksia luvulla kiinnostus RFID:n lisääntyy jyrkästi, ja sen avulla on toteutettu suuri määrä uusia sovelluksia (esim. maksutoimintojen hoitaminen huoltoasemilla, koululaisten tunnistaminen evakuointiharjoituksissa, ajoneuvojen varkaudenestojärjestelmät, RFID:n kirjastosovellukset). Samaten 2000-luvulla RFID:n soveltaminen logistiikassa on noussut otsikoihin. Osansa tässä logistisessa herätyksessä on ollut MIT:n perustaman Auto-ID Centerin tutkimus- ja promootiotyöllä, osansa suurien toimijoiden korkean julkisuusasteen RFID-ohjelmilla (mm. Wal-Martin, Metron ja Yhdysvaltain puolustusministeriön). RFID:n liittyvä uutisointi Kuten varmasti moniin muihinkin hype aiheisiin liittyen, RFID:n ja sen mahdollisuuksien uutisointiin on liittynyt paljon virheellistä tietoa. Varsinkin 2000-luvun alkupuolella, RFID-tekniikan hinnoista ja suorituskyvystä liikkui teknisissä julkaisuissa hyvin paljon virheellistä tietoa. Ensinnäkin RFID:n hinnoista ja hintakehityksestä on monasti esitetty erittäin optimistisia arvioita, toiseksi RFID:n suorituskykyä on usein liioiteltu. Monissa artikkeleissa RFID:n toiminnallisuutta raportoitaessa on raportoitu eri tekniikkatyyppien ominaisuuksia ristiin kaikista on valittu parhaat puolet. 2 RFID:n historian selvitys perustuu vahvasti Texas Universityn professorin Pedro Reyesin työhön

12 Räikeimmässä esimerkissä on esitetty että (Bylinsky, 2000): - RFID-tunnisteita voidaan lukea jopa 30 metrin päästä - 50 tunnistetta voidaan lukea sekunnin sisällä - RFID-siruun mahtuu kirjain tai aakkosmerkkiä - Tunnisteiden hinta on 30 dollarisenttiä kappaleelta suurissa tilauserissä Sinänsä kaikki esitetyt tiedot (paitsi hinta-arvio tuohon aikaan) pitivät paikkansa. Niitä ei vain millään voi saavuttaa samassa tunnisteessa, ja kaiken lisäksi kaikkia yllä mainittuja ominaisuuksia harvoin tarvitaan samanaikaisesti. EPCglobal Network RFID-tekniikan standardoinnissa ja kehityksessä on perinteisten standardointiorganisaatioiden lisäksi vahvasti mukana EPCglobal-yhteisö. Yhteisön lähtökohtana on ollut Massachusetts Institute of Technology:n (M.I.T.) koordinoima tutkimushanke jossa pyrittiin edistämään RFID-tekniikan soveltamista. EPC-yhteisön tavoitteena on luoda standardeja, joiden avulla voidaan tehokkaasti hyödyntää RFID-tekniikkaa. Toiminnan ytimessä on EPC-koodi, jota voidaan käyttää antamaan yksittäisille tuotteen kappaleille (tuoteyksilö) yksilöllinen identiteetti. Käytännössä kyseessä on eräänlainen tuotetyypin ja valmistajan tunnistavan EAN-koodin ja kappaleen sarjanumeron yhdistelmä. EPC-koodin rakenne on esitetty kuvassa 2. Otsake Tuotetyyppi Koodinhaltija Sarjanumero Kuva 2 EPC-koodin rakenne EPC-koodin standardoinnin lisäksi EPC-yhteisössä kehitetään ja ratifioidaan RFIDtunniste ja lukijatekniikkaan liittyviä standardeja sekä kehitetään RFID:n hyödyntämistä helpottavia ohjelmisto- ja informaatiopalveluratkaisuja. Lisätietoja EPCglobal Networkista ja sen toiminnasta löytyy www-osoitteesta 2. RFID:n hyödyt logistiikassa Tässä osiossa esitellään RFID:n hyötyjä logistiikassa. Aluksi käydään läpi yleisesti automaattisen tunnistamisen logistiset hyödyt, jonka jälkeen käydään läpi mitä erityistä RFID-tekniikka tuo näiden hyötyjen saavuttamiseen.

13 Automaattisen tunnistamisen hyödyt logistiikassa 3 Kilpailutekijät ja uudistuvien asiakasvaatimusten paineet pakottavat jatkuvasti kehittämään logistisia järjestelmiä. Läpimenoaikojen lyhentämistarve ja varastojen pienentämispaineen aiheuttama keskimääräisten käsittelyn eräkokojen pieneneminen luo painetta tehostaa käsittelytyötä. Toisaalta sekä teollisten ja kuluttaja-asiakkaiden vaatima yksilöllisempi palvelu (yksilöinti sekä suoraan tuotteissa että toisaalta toimitusajoissa ja osoitteissa) vaatii tehokasta toimintaa myös käsiteltäessä yksilöityjä ja räätälöityjä tuotteita ja toimituksia. Lisääntyvän ulkoistamisen myötä yksilöityjä tuotteita ja lähetyksiä joudutaan käsittelemään yhä useammin myös moniyritysverkoissa, joka luo suuria paineita tiedonhallinnan tehostamiselle. Automaattista tunnistamista voidaan käyttää niin käsittelyn tehostamiseen ja tehokkaan räätälöinnin mahdollistamiseen kuin toimivan tiedonhallinnan toteuttamiseen. Esimerkiksi British Airways (Nelms, 1999) ja pikakuriiri Lynx Express (Anon., 2000) ovat onnistuneet nopeuttamaan lajittelu- ja jakelutoimintojaan automaattisen tunnistuksen avulla. Tuotteiden eriytetty käsittely, jopa yksikkökohtainen räätälöinti, on helpompi toteuttaa, kun tuotteita voidaan tunnistaa yksilötasolla. Vahvistimia valmistava QSC-Audio Products on esimerkiksi RFID:n avulla toteuttanut tuotantojärjestelmän, jonka avulla se kykenee tilauspohjaiseen tuotantoon massatuotannon tehokkuudella. Kokoonpanolinjalla olevat tuotteet tunnistetaan RFID-tunnisteiden avulla, ja tuotteiden konfiguraatio on tietojärjestelmissä yhdistetty tuotteiden identiteettiin. (Feare, 2000) Pientoimituksiin liittyvän tiedon hallinta helpottuu myös, mikäli toimitusten käsittelyyn tarvittava tieto on helposti saatavissa aina toimituksen avulla. Esimerkiksi EDIFACT:n ASN-viestejä voidaan tallettaa lähetyksiin liitettyihin tunnisteisiin (Johnston and Yap, 1998). Tiedon liittäminen suoraan tunnisteisiin pienentää informaatio- ja materiaalivirran synkronointiin liittyviä haasteita. Suoraan tunnisteisiin liitettävän tiedon lisäksi automaattisia tunnisteita voidaan käyttää myös avaimena tietojärjestelmien välillä välitettävään tai tietyssä verkko-osoitteessa säilytettävään tietoon. Kuten esimerkeistä käy ilmi, automaattista tunnistusta voidaan hyödyntää käsittelyn tehostamiseksi, tehokkaan räätälöinnin toteuttamiseksi ja tiedonhallinnan kehittämiseksi. Automaattisen tunnistamisen logistiset hyödyt on esitetty kuvassa 3. Tehokasta käsittelyä voidaan pitää tehokkaiden logistiikkaratkaisujen pohjana. Mahdollisuutta tunnistaa tuotteita ilman fyysistä käsittelyä voidaan pitää avaimena tehokkaaseen tunnistamiseen. Yksikkötason tunnistamista taas voidaan pitää vaatimuksena tehokkaaseen räätälöintiin. 3 Tämä osa perustuu vahvasti aiemmin julkaistuun artikkeliin Wireless product identification: Enabler for handling efficiency, customisation, and information sharing, joka on julkaistu lehdessä Supply Chain Management: An International Journal, Vol. 7, No. 4, sivuilla Julkaisuvuosi 2002

14 Tuotteet ja lähetykset täytyy tunnistaa yksilöinä, jotta niitä voitaisiin käsitellä yksilöinä. Tehokas tiedon jakaminen mahdollistaa tuotteiden ja lähetysten tehokkaan käsittelyn ja räätälöinnin myös moniyritysverkoissa. Yleisesti tuotteen tai lähetyksen käsittelijälle saavutettavissa olevat työstöohjeet ovat avain tehokkaaseen tiedon jakamiseen. Yleisesti saatavilla olevat työstöohjeet tuotten mukana Tehokas tiedon jakaminen Tuotteen tunnistaminen yksikkötasolla Tehokas räätälöinti Tuotteen tunnistaminen Ilman käsittelyä Tehokas käsittely Kuva 3 Automaattisen tunnistamisen hyödyt logistiikassa RFID:n erityiset hyödyt 4 RFID on yksi mahdollisuus automaattisen tunnistamisen toteuttamisessa. Muita mahdollisuuksia ovat esimerkiksi viivakooditekniikka, optinen merkintunnistus, hahmontunnistus, magneettinen ja kosketuksella toimivat saattomuistitekniikat. Tässä osiossa tarkastellaan mitä erityistä hyötyä RFID-tekniikka tuo muihin tunnistustekniikoihin ja erityisesti viivakooditekniikkaan verrattuna. Ensinnäkin RFID tarjoaa mahdollisuuden erittäin tehokkaaseen tuotteiden ja pakettien tunnistukseen normaalissa käsittelyprosessissa. Tämä on oleellista esimerkiksi vähittäiskaupassa, jossa myymälän sisäisen materiaalivirran seuranta viivakoodipohjaisin ratkaisuin voi olla haastavaa sen työvoimavaltaisuuden ja virheherkkyyden vuoksi (Kärkkäinen, 2003). Myymäläympäristössä tunnistamisen tehokkuutta tarjoavat erityisesti mahdollisuus lukea suuri määrä yksikköpakkauksia rullakko- tai lavakäsittelyn yhteydessä (johtuen usean tunnisteen samanaikaisen luvun mahdollisuudesta, ja mahdollisuudesta lukea ei-metallisen materiaalin läpi). Tunnistamisen tehokkuutta viivakoodeihin verrattuna lisää todella oleellisesti se, että koodeja voidaan lukea pakkausten ja kuljetusyksikköjen sisältä, vaikka tunnisteisiin ei saataisikaan näköyhteyttä (esim. kuluttajapakkauksia kuljetuslaatikoiden sisältä tai laatikoita kelmutetun rullakon sisältä). Täten myymälöissä useita tuotelaatikoita on voitu lukea ilman erillistä käsittelyä joka tehostaa prosessia viivakoodipohjaisiin seurantaratkaisuihin verrattuna (Kärkkäinen, 2003). Esimerkiksi Wal-Mart pitää viivakoodipohjaisia myymälä- ja takahuonetilan välisen materiaalivirran seurantaratkaisuja mahdottomina tavaravirran suuren volyymin vuoksi. 4 Tämä osio perusuu erityisesti väitöskirjaan Forwarder Independent Tracking Systems Problem Description and Solution Design Proposal, Teknillinen korkeakoulu, 2005

15 Käsiteltävän tavaramäärän lisäksi käsittely-ympäristö voi joskus haitata viivakoodiratkaisujen toimivuutta, ja sitä kautta nostaa RFID:n soveltuvuutta. Erittäin kuluttavissa ympäristöissä viivakoodien luettavuus voi laskea, ja silloin RFID-tekniikka voi tarjota luotettavampaa tunnistettavuutta (kts. esim. Kärkkäinen et al., 2004). Lisäksi joissain ympäristöissä (niin kuin vähittäismyymälöissä tilanpuutteen vuoksi) ei kyetä rakentamaan tehokkaan viivakooditunnistamisen vaatimia käsittelyratkaisuja, jolloin RFID-tekniikan suhteellinen tehokkuus nousee. Automaattisen tunnistamisen räätälöintihyödyt eivät suoranaisesti liity RFID-tekniikkaan. RFID-tunnisteiden muistiin voidaan ohjelmoida käsiteltävän tuotteen tai lähetyksen identiteetti (esim. yleisesti käytössä oleva 256 bitin muisti riittää hyvin identiteettien luomiseen). Kuitenkin myös viivakoodin avulla voidaan hyvin liittää käsiteltävään yksikköön sen oma yksilöllinen identiteetti jonka avulla tuotteen tietoa (käsittelyohjeet ja aikataulu) hallitaan ja kerätään. Parhaiten käyttöön sopiva teknologia tuleekin valita sen mukaan mikä antaa kyseisessä sovelluksessa kustannuksiin nähden parhaan prosessin suorituskyvyn. RFID-tekniikka ei ole myöskään välttämätöntä tehokkaan tiedonhallinnan toteuttamiseksi automaattisten tunnisteiden avulla. Tunnisteiden voidaan tiedonjako toteuttaa kahdella eri tavalla: 1) tietoa ohjelmoidaan suoraan tunnisteeseen ja 2) tunnisteeseen on tallennettu koodi/osoite jonka avulla tunnistettavaa kohdetta koskeva tieto on haettavissa tietojärjestelmistä tai verkoista (Kärkkäinen ja Holmström, 2002). Jaettaessa tietoa suoraan tunnisteessa, RFID:n lisäksi voidaan käyttää myös viivakooditekniikkaa. Kaksiulotteisia viivakoodeja on käytetty mm. EDIFACT ASNviestien välitykseen autoteollisuudessa (Johnston ja Yap, 1998). Kaksiulotteiset viivakoodit oikeastaan tarjoavat RFID:tä paremmat mahdollisuudet tiedon välittämiseen suuremman tiedonsäilytyskapasiteettinsa takia. Yleiset kaksiulotteiset viivakoodistandardit voivat sisältää yli ASCII merkkiä, joka riittää hyvin esim. EDIFACT-viestien välittämiseen. Toisaalta ohjelmoitavaa muistia sisältävät RFID-sirut sisältävät usein 256 bittiä käytettävää muistitilaa, joka riittää vain 32 ASCII merkkiin. Siksi RFID-tunnisteiden avulla välitettävän tiedon pitää olla joko hyvin rajoitettua tai erittäin strukturoitua, jolloin informaatio voidaan välittää hyvin pienellä merkkimäärällä. RFID:n vahvuus tiedonvälittämisessä on ohjelmoitavuus ja sitä kautta tiedon muokattavuus ja lisättävyys. Kuitenkin RFID-tunnisteisiin ohjelmoitavissa oleva tietomäärä on erittäin rajattu. Siksi tunnisteita ei voi käyttää esimerkiksi seurattavuustietokantoina, joihin tallennetaan kaikki tunnistettaville kohteille toteutetut operaatiot. Lisäksi tunnisteisiin ohjelmoidut tiedot ovat saavutettavissa vain kun tunniste on lukijan läheisyydessä, joten tiedosta olisi rajallisesti hyötyä tärkeimmissä seurattavuustoiminnoissa (Töyrylä, 1999). RFID-teknologiaa esitetään myös ratkaisuksi tuotteen linkittämisessä tietoverkoissa sijaitsevaan tietoon (näin luodaan Älykkäitä tuotteita tai Tuotteiden Internet ) (esim.

16 Ashton, 2000; McFarlane et al., 2002; McFarlane and Sheffi, 2003; Wong et al., 2002). Sama linkki voidaan toteuttaa tietenkin myös viivakoodien avulla, kuten käy ilmi esimerkiksi artikkelissa Kärkkäinen et al. (2003). Jälleen kerran ratkaisu pitää tehdä sovelluksen kokonais(kustannus)tehokkuuden kannalta. Itse tunnistustilanteessa RFID tarjoaa selkeitä hyötyjä viivakoodiin verrattuna. Tehokkuushyötyjen lisäksi RFID parantaa tunnistamisen ja tunnistetilanteen turvallisuutta. RFID-tunnisteiden kopioiminen ja väärentäminen on lähes mahdotonta (toisin kuin viivakoodien), joten voidaan varmistaa että tietoverkkojen kautta tietoa levitetään vain toimijoille, joilla on hallussaan alkuperäinen tunniste. RFID-tunnisteiden lukutapahtumaan voidaan myös lisätä salausmekanismeja tarpeen mukaan, minkä avulla voidaan tarpeen vaatiessa vielä lisätä järjestelmän turvallisuutta. 3. Missä tilanteissa RFID tarjoaa suurimmat höydyt Kun unohdetaan suoraan RFID-tekniikkaan liittymättömät tiedonjaon ja älykkäiden tuotteiden lupaukset, voidaan tunnistaa neljä tilannetta joissa RFID tarjoaa erityisen huomattavasti hyötyjä. Ensinnäkin RFID tarjoaa merkittäviä potentiaalisia hyötyjä tilanteissa, joissa tuotteiden tunnistaminen ja tavaravirran seuranta on tärkeää, mutta tunnistuksen täytyy olla erittäin tehokasta toimivien ratkaisujen aikaansaamiseksi. Tilanne on läsnä monissa suuren volyymin ympäristöissä kuten joissain vähittäiskaupan toimitusketjuissa ja pikakuriirien toiminnassa. RFID:n tarve on suurin, jos ympäristötekijät estävät tehokkaan viivakooditunnistuksen vaatimien lajittelulinjastojen rakentamisen mahdottomaksi. Esimerkiksi vähittäiskaupoissa lajitteluratkaisuja ei voida rakentaa tilanpuutteen vuoksi eikä lajittelulinjastoja kannata myöskään rakentaa tilapäisiin jakeluketjuihin, joita ilmenee usein mm. sotavoimien logistiikassa (Dierkx, 2000; Lambright, 2002; Songini, 2004). Toiseksi RFID on luonnollisesti erittäin hyvä tunnistustekniikka ympäristöissä, joissa viivakooditekniikan suorituskyky voi nousta ongelmaksi erittäin suurten lämpötilavaihteluihin, lian tai tunnisteiden kulumisen takia (Kärkkäinen et al., 2004). Kolmanneksi RFID tarjoaa selkeitä hyötyjä jos tunnistaminen tai tuotteen ja tunnisteen välinen tiedonsiirto täytyy turvata. RFID:n vaikea kopioitavuus ja käytettävissä olevat salaustekniikat lisäävät tunnistamisen ja tiedonvaihdon turvatasoa huomattavasti. Tunnistamisen korkeammasta turvatasosta on selkeää hyötyä haluttaessa laskea arvokkaiden tavaroiden hävikkitasoja seurannan avulla, tai esimerkiksi antiterrorismin motivoimissa tunnistussovelluksissa (Cobain, 2004; Croft, 2004; Lambright, 2002; Songini, 2004). Neljänneksi RFID voi tuoda erittäin huomattavia hyötyjä, jos sen rajoitettua tiedontallennuskapasiteettia voidaan kunnolla hyödyntää. Näin on tehty esimerkiksi pilaantuvien tuotteiden jakelussa (Kärkkäinen, 2003), jossa tuotteiden kierrätettävään jakelulaatikkoon ohjelmoitiin tuotekoodi, tuotteiden lukumäärä ja viimeinen käyttöpäivä

17 sekä laatikon numero. Toimitusketjussa kulkevien tuotteiden viimeisen käyttöpäivän helppoa saatavuutta kyettiin sitten käyttämään pilaantumisen vähentämiseen. Eli ratkaisussa kyettiin hyödyntämään pientä tietosisältöä selkeiden hyötyjen saavuttamiseksi. Tällä hetkellä Marks and Spencer on toteuttamassa samanlaista ratkaisuja pilaantuvien tavaroiden jakelussa (Mumby, 2004). Tiedot laatikon tuotesisällöstä ja viimeisestä käyttöpäivästä voitaisiin toki jakaa myös laatikkoihin kiinnitettyjen viivakoodien avulla, niin kuin esimerkiksi Marks and Spencerillä tehtiin enennen RFID-ratkaisua (Mumby, 2004). Kuitenkin kun tietoa käsitellään kierrätettäviin kuljetuslaatikkoihin liittyen, RFID:n ohjelmoitavaa muistia voidaan hyödyntää tehokkaasti. Tuotteisiin liittyvä tieto voidaan ohjelmoida uudelleen laatikon joka kierroksella, ja uusien viivakoodien kiinnittämisen vaiva voidaan välttää. Uudelleenohjelmoitavien RFID-tunnisteiden on laskettu tulevan huomattavasti koko laatikon käyttöaikana joka kierroksella tarvittavia viivakoodeja halvemmaksi (Albright, 2002; Mumby, 2004). Käytännössä hyödynnettäessä RFID:tä kierrätettävissä pakkauksissa tunnisteiden hankintakustannusten vaikutus lientyy huomattavasti. 4. Yhteenveto RFID on lupaava tunnistustekniikka, ja se voi tuoda uutta tehoa moniin toimitusketjuihin ja jopa mahdollistaa täysin uudenlaisia logistisia toimintamalleja. Liiketoiminnan tai logistiikan lainalaisuuksia sekään ei kuitenkaan mullista, vaikka saattaa muokata niitä joissain ympäristöissä huomattavastikin. Pohdittaessa erityisesti missä tilanteissa RFID:tä kannattaisi ottaa ensiksi käyttöön kannattaa keskittyä tarkastelemaan suoraan tunnistetilanteeseen liittyviä seikkoja ja RFID:n hyötyjä. RFID:stä on erityisesti hyötyä 1) mikäli tuotteiden tunnistaminen ja seuranta on tärkeää, mutta ei tehokkuussyistä ole mahdollista viivakoodiperusteisesti, 2) kun ympäristötekijät huomattavasti heikentävät viivakoodien suorituskykyä, 3) tilanteissa missä RFID:n tarjoamasta paremmasta tunnistamisen ja tiedonvaihdon turvallisuudesta voidaan hyötyä ja 4) kun RFID:n tarjoamaa rajoitettua ohjelmoitavaa muistikenttää kyetään tehokkaasti hyödyntämään (kuten esimerkiksi hyödynnettäessä RFID:tä kierrätettävissä kuljetuspakkauksissa). RFID:tä ei pidä pelätä eikä tuomita sitä ainoastaan tulevaisuuden tekniikaksi jonka kehittymistä kannattaa vain seurata passiivisesti. Sen avulla saavutetaan jo tällä hetkellä huomattavia säästöjä. Oleellista on lähteä hakemaan käytännön toiminnan parannuksia sillä tasolla, että oikeasti määritellään mitä esim. RFID:n mahdollistamalla tarkemmalla toimitusketjutiedolla tehdään. Usein sillä voidaan mahdollistaa tehokkaampia toimintamalleja, mutta silloin pitää tietää kuinka ne toteutetaan. Lähdeviitteet Albright, B., (2002), Eye spy, Frontline Solutions, Vol. 3, No. 11, pp

18 Ashton, K., (2000), Internet of Things - MIT, Embedded Technology and the Next Internet Revolution, Tag 2000, , Baltic Conventions, The Commonwealth Conference & Events Centre, London. Bylinsky G., "Hot new technologies for American factories", Fortune, June Cobain, C., (2004), The Tesco Experience in RFID, presentation at The CIES Conference Tag, Trace & Synchronise, 7th & 8th October 2004 Hilton Arc de Triomphe, Paris, France Croft, J., (2004), Hight-Tech Baggage Tracking Wins in Vegas, Air Transport World, Vol. 41, No. 3, pg. S12. Dierkx, K., (2000), Taking Supply Chain Visibility to the Next Level: Powering the Smart Supply Chain, Council of Logistics Management Annual Conference, , Council of Logistics Management, New Orleans, presentation slides Finkenzeller, K., (1999), RFID Handbook, John Wiley & Son, Chichester. 304 p. Johnston, R. B., and Yap, A. K. C., (1998), Two-Dimensional Bar Code as a Medium for Electronic Data Interchange, International Journal of Electronic Commerce, Vol. 3, No. 1, pp Kärkkäinen, M., Ala-Risku, T., and Kiianlinna, P., (2001), Item Identification applications and technologies, TAI Tutkimuslaitoksen julkaisema ja jakelema tutkimusraportti, 2001, saatavissa osoitteessa [ Kärkkäinen, M. and Holmström, J., (2002), Wireless product identification: Enabler for handling efficiency, customisation, and information sharing, Supply Chain Management: An International Journal, Vol. 7, No. 4, pp Kärkkäinen, M., (2003), Increasing efficiency in the perishable goods supply chain with RFID tagging, International Journal of Retail & Distribution Management, Vol. 31, No. 10, pp Kärkkäinen, M., Ala-Risku, T., and Främling, K., (2003), The product centric approach - a solution to supply network information management problems?", Computers in Industry, Vol. 52, No. 2, pp Kärkkäinen, M., Holmström, J., Främling, K., and Artto, K., (2003), Intelligent products a step towards a more effective project delivery chain, Computers in Industry, Vol. 50, No. 2, pp

19 Kärkkäinen, M., Ala-Risku, T., and Främling, K., (2004), Efficient tracking in short-term multi-company networks, International Journal of Physical Distribution & Logistics Management, Vol. 34, No. 7., pp Lambright, S. Business Developer of Global Supply Chain Infrastructure of Savi Technologies, (2002), Smart new technologies for managing the real-time supply chain, a presentation in the Council of Logistics Management (CLM) annual conference 2002, September 29 October 2, San Francisco, CA. McFarlane, D., Sarma, S., Chirn, J.-L., Wong, C.Y., and Ashton, K., (2002), The Intelligent Product In Manufacturing Control And Management, Proc IFAC World Congress, Barcelona (2002) McFarlane, D. and Sheffi, Y., (2003), The Impact of Automatic Identification of Supply Chain Operations, International Journal of Logistics Management, Vol. 14, No. 1, pp Mumby, I., (2004), The Marks & Spencer RFID Pilot Study One Year Later, presentation at The CIES Conference Tag, Trace & Synchronise, 7th & 8th October 2004 Hilton Arc de Triomphe, Paris, France Songini, M., (2004), Supply Chain System Failures Hampered Army Units in Iraq, Computerworld, Vol. 38, No. 30, pg.1 and 15. Töyrylä, I., (1999), Realising the potential of traceability A case study research on usage and impacts of product traceability, PhD. Thesis, Acta polytechnica Scandinavica. Ma, Mathematics, computing and management in engineering series ; 97, Finnish Academy of Technology, Espoo. Wong, C.Y., McFarlane, D., Zaharudin, A.A., and Agrawal, V., (2002), Intelligent Product Driven Supply Chain, Proceedings of IEEE SMC 2002, Tunisia

20 LIITE 1: Hintatietoa RFID-järjestelmistä Yleensä RFID:stä ja sen soveltamisesta keskusteltaessa puhe kääntyy nopeasti tunnisteiden ja RFID-lukujärjestelmien hintaan. Tämä kysymys on sinänsä ikävä lyhyesti vastattaessa, sillä tarvittava laitteisto ja soveltuvien tunnisteiden vaihtelee kuitenkin suuresti tilanteesta toiseen. Yleisesti ottaen paras tapa hintojen selvittämiseen on kysyä suoraa tekniikkaa ihan oikeasti toimittavilta tahoilta ratkaisujen hintaa. Tässä annetaan kuitenkin jotain karkeita arvoja, joita on kerätty alalla toimivilta yrityksiltä. Logistisesti relevanteimpien RFID tunnisteiden hinta: - UHF: o Suurissa volyymeissä ostettaessa ( kpl tai yli) edullisimmat Gen 2 inletit maksavat noin 8 senttiä kappaleelta. Tässä on huomioitava että tuo hinta käsittää vain muovisen läpinäkyvän tarran, paperikuori, tai painettu kollilappupohja lisäävät hintaa jonkin verran (n.5 sn). o Moniin sovelluksiin/ympäristöihin kaivattavat monimutkaisemmat (esim. muovikoteloidut ja raudalla vuoratut) tunnisteet maksavat joistakin kymmenistä senteistä ylöspäin. - 13,56 MHz: Lukijoiden hinnoista: - UHF: o Halvimmat perustunnisteet maksavat noin 25 senttiä kappaleelta. o UHF-käsilukijoita on ollut Euroopassa markkinoilla vasta pienen hetken. Tällä hetkellä niiden hinta on noin EUR, mutta käytön laajetessa ja useamman kilpailevan ratkaisun ilmestyessä markkinoille, hinnat voivat laskea oleellisestikin. o Logistisesti oleellisten (esim. jakelukeskuksiin hyvin sopivien) porttilukijoiden hinnat lähtevät n Eurosta. - 13,56 MHz: o Perus käsilukijan lukupään hinta on yleensä melko pieni (esim. Nokian RFID-lukukännykän saa noin 300 EUR hintaan), mutta käsilukijoissa on yleensä muitakin käsipäätetoiminnallisuuksia, joiden vuoksi hinnat liikkuvat käytännössä tuhannen ja kahden tuhannen euron välillä. o Kiinteästi asennettavat tasolukijat maksavat noin EUR.

21 o 13,56 MHz-porttilukijat ovat harvinaisia (läpimitaltaan melko pieniä) ja melkoisen kalliita (n EUR). Tarramallisiin RFID- tunnisteisiin tiedon koodaaminen siruun voidaan toteuttaa RFIDmodulilla varustetulla tarratulostimella. Moduli lisää perinteiseen viivakooditulostamiseen tarkoitetun tarrakirjoittimen hintaa noin eurolla. Varsinaisten laitekustannusten lisäksi RFID-sovelluksen käyttöönottoon liittyy aina käyttöönottoprojektin kustannus, sekä lähes poikkeuksetta jotain ohjelmistoihin ja niiden uusimiseen liittyviä kustannuksia.

22 LIITE 2: Logistisen RFID sovelluksen esimerkkiinvestointilaskelma 5 RFID-järjestelmiin investointia kannattaa periaatteessa lähestyä samalla tavalla kuin muitakin investointeja toiminnan kehittämiseen tehdä teknologian soveltamisesta mahdollisimman tarkka investointilaskelma. Alustavissa laskelmissa tehdyt säätöoletukset kannattaa vielä varmistaa käytännön kokeiluilla oikeissa käyttöympäristöissä, jotta säästöjen toteutumisesta ja niiden suuruudesta saadaan parempi kuva. Tässä liitteessä on kuvattu esimerkki-investointilaskelmana Brittien saarilla sijaitseva vähittäiskauppaketjun (Sainsbury s) RFID-sovelluksen käytöstä tekemä investointilaskelma. 6 Sainsbury s tavoitteena oli RFID:n avulla kehittää pilaantuvien (kylmäkäsiteltyjen) tuotteiden käsittelyä ja hallintaa koko toimitusketjussa. Suurimpien säästöjen arvioitiin tulevan myymälätason käsittelystä, sillä myymälöissä syntyy suurin osa vähittäiskaupan toimitusketjun kustannuksista. Saavutettavissa olevan tehostamispotentiaalin selittämiseksi Sainsbury s suoritti kolmen kuukauden pilotoinnin oikeissa käyttöolosuhteissa, jonka aikana mitattiin -tekniikan avustaman prosessin suorituskykyä RFID, ja verrattiin sitä sen hetkiseen viivakoodipohjaiseen käsittelyprosessiin. Saavutettavissa olevien säästöjen erottelu on esitetty Taulukossa 2. Taulukko 2 RFID-järjestelmällä saavutettavissa olevat säästöt Säästöjen kohde Laskettu vuotuinen säästöpotentiaali Jakelukeskuksen varaston hallinan tehostuminen Myymälöiden vastaanoton tehostuminen Varaston inventoinnin ja tuotekoodien tarkistuksen väheneminen Täydennystoiminnan tehostuminen (lähinnä myymälässä) Pilaantumisen välttäminen (lähinnä myymälässä) Kokonaissäästö Lukijalle huomioitavaksi: Oheisen investointilaskelman mukaan ei suoraan kannata tehdä johtopäätöksiä RFID:n kannattavuudesta jossain toisessa sovelluskohteessa. Toiminnan organisointi ennen ja jälkeen sovelluksen käyttöönoton sekä toiminnan volyymi vaikuttavat huomattavasti saavutettavissa oleviin hyötyihin. Lisäksi teknologian hinnat ovat muuttuneet huomattavasti investointilaskelman tekohetkestä. Siksi esimerkin tarkoituksena ei ole antaa pohjaa arvioille toisten sovelluskohteiden euromääräisistä säästöistä, vaan lähinnä tuoda esiin eri säästöjen ja kustannusten alueita ja niiden keskinäisiä suhteita. 6 Alkuperäinen lähde: Karkkainen, M. (2003), Increasing efficiency in the supply chain for short shelf-life goods using RFID tagging, International Journal of Retail & Distribution Management, Vol. 31 No. 10, pp

23 Investointilaskelmaan Sainsbury s otti mukaan vain suoraviivaisia säästöjä, eikä tarkastellut sinänsä uusia toimintatapoja ja niiden mukanaan tuomia tehostamismahdollisuuksia. Kolme ensimmäistä säästökohtaa tulivat lähinnä RFID:n mahdollistaman tarkemman ja tehokkaamman tunnistamisen ansiosta, ja kaksi viimeistä siitä että myymälän varaston seuranta (mikä oli ollut viivakoodipohjaisesti haastavaa) saatiin toteutettua. RFID-järjestelmän käyttöönoton kustannusten laskettiin maksavan 26 miljoonasta 34 miljoonaan euroa. Alempaan arvioon tultiin käyttämällä lukijan hinta-arviona euroa ja tunnisteiden hinta-arviona 45 senttiä, kun taas korkeammassa kustannusarviossa lukijan hintana käytettiin euroa ja tunnisteen hinta-arviona 95 senttiä. Säästölaskelmien ja kustannusarvioiden pohjalta investoinnin takaisinmaksuaika laskettiin olevan kahden ja kolmen vuoden välillä. Koska RFID-kokeilu ja investointilaskelma tehtiin vuonna 1999, teknologia ja RFID-tarjonnan markkinatilanne oli huomattavasti vähemmän kehittynyt kuin nyt vuonna Esimerkiksi kokeilussa oli jouduttu käyttämään varta vasten sitä silmällä pitäen kehitettyä tekniikkaa, eikä valmiita tehdasvalmistuksessa olevia ratkaisuja ollut olemassa. Markkinoilta ei myöskään löytynyt teknologiaintegraattoreita, joilta olisi voinut ostaa ratkaisun suunnittelun ja käyttöönpanon, vaan Sainsbury s:n olisi itse pitänyt olla kantava voima ratkaisun toteuttamisessa. Täten investoinnin riskitaso olisi ollut huomattava, sekä säästöjen toteutumiseen että käyttöönoton kustannuksiin ja aikatauluun liittyi selkeitä epävarmuuksia. Näistä syistä investoinnista pidättäydyttiin vuonna 1999.