Introduzione alle tecnologie RFID ed alcuni Case Studies

Introduzione alle tecnologie RFID ed alcuni Case Studies Marco Ciavarella

AGENDA • • • Introduzione su RFID e Pervasive Cenni su EPCglobal Network Architecture Oracle & RFID (e piu’ in generale sensori) Alcuni casi di successo italiani e internazionali Domande e risposte

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) 200 2007 5 6 Mondo 820. 955. 1. 058. 571 287 217 • 2006: smartphone venduti nel Mondo 86. 407. 000 ed Europa 166. 192. 213. 5 Occidentale 55. 407. 000 Occidental 228 20 e Trend: 034 • – aumento Knowledge Workers, Mobile Workers… Source: OVUM 2006

Wireless & Pervasive, RFID M 2 M 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 • • • • 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). • 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 ”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 Punto di forza Debolezza Standard definiti Sensibile all’orientamento Grande diffusione Necessita di intervento umano Sensibile a stampa e abrasione Facilmente leggibile RFID Necessità di una visuale sgombra Basso costo di implementazione Codice a barre Tecnologia matura 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 • • 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 ? Quando si parla di sistemi RFID 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 Gen 2 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 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 Filter Manager Filter Framework Base EMS Pass Intermec Pallet. Pass Matrics Data Dispatcher Shelf Streams/AQ JMS Web Services HTTP Zebra Altri sensori PL/SQL, Other Queues, AQ/JMS, etc Cross. Read FEIG Lettori RFID & Barcode Scanners portatili Alien Development Kit Other Web Services (WSDL) Servlet, JSP, etc Pallet. Shelf Other JMS Client Other/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 (ricabili) • 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

Chem. Secure 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 Chem. Secure 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, Chem. Secure 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

Chem. Secure “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.

Mc. Carran International Airport Problemi Benefits • • La miglior accuratezza delle letture via tag consentira’ di risparmiare circa 1 M$ al giorno • Maggior soddisfazione e sicurezza del viaggiatore • • • L’accuratezza dello scanning ottico usando barcode e’ solo dell’ 80 -90% 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 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 Mc. Carran 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: € 110 m • 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 Ufficio Protocollo • Apertura delle buste • Riconoscimento tipologia Documento e relativa associazione

www. oracle. com/it/mobility marco. ciavarella@oracle. com Q U E S T I O N S & ANSWERS