Folie 1

1
Intelligentes Papier

Christian Schmidt
physikalische Technik Informationsverarbeitung
2
Übersicht 1 Begriffsdefinition 2 Das
EAN-Codierungsverfahren 3 smart labels
3.1 Aufbau und Funktionsweise 3.2 Anwendungen
4 Probleme Risiken 4.1 physikalische
Problem 4.2 ethische Probleme 5 Quellen
Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 2
3
intelligentes Papier - Begriffsdefinition
1 Begriffsdefinition Intelligentes Papier
EAN EPC

• auch smart label genannt
• Bezeichnung für RFID (Radio Frequency
  Identification) - Folien
• Folien dünn wie Papier und ähnlich verarbeitbar
  ? intelligentes Papier

• European Authorisation Code
• 13 oder 8stellige Produktkennziffer für
  Handelsartikel

• Electronic Produktion Code
• Nachfolger des EAN-Codes
• weltweite eindeutige Nummer für Objekte

Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 3
4
intelligentes Papier EAN-Codierung

• 2 Das EAN-Codierungsverfahren
• 1974 in Europa eingeführt ? Erleichterung des
  Warenverkehrs
• 1977 European Article Association gegründet ? 98
  Mitgliedsstaaten
• maschinenlesbarer Strichcode Barcode
• derzeit 13 - oder 8-stellig
• 8-stellig speziell für kleine und lokale Produkte
• Anwendung
• Lebensmittel
• Bücher (ISBN)

EAN-Code für eine 1,5 l Flasche Coca Cola Vanille
Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 4
5
intelligentes Papier EAN-Codierung

• 2 das EAN - Codierungsverfahren
• EAN-8, EAN-13 und UPC-A (amerik.) haben selbe
  Strichcodierung
• 2 helle und 2 dunkle Striche bilden eine Ziffer
• 4 unterschiedliche Strichstärken (dünn, 2x, 3x
  und 4x so breit)
• 4 Linien einer Ziffer insgesamt 7x so breit wie
  dünne Linie
• C1/C3 Start/Endmarker
• C2 Barcodemitte

Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 5
6
intelligentes Papier EAN-Codierung

• 2 das EAN-Codierungsverfahren
• Bedeutung der einzelnen Ziffern bei EAN13
• 3 Ziffern Ländercode des Staates (Deutschland
  400-440)
• 4 Ziffern Hersteller
• 5 Ziffern Artikelbezeichnung
• letzte Ziffer Prüfziffer
• Prüfziffer berechnet sich
• Ziffern 1-12 werden von rechts nach links
  abwechselnd mit 1 und 3 multipliziert und dann
  addiert
• Prüfziffer ergänzt dann Summe zu Vielfachen von
  10

Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 6
7
intelligentes Papier smart label
Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 6
8
intelligentes Papier smart labels

• 3 Aufbau und Funktionsweise von smart labels
• Haftetikett mit integriertem Transponder
  (Transmit and response)
• Unterscheidung in aktive, semipassive und passive
  Transponder
• aktiv
• semipassiv
• passiv

• eigene Energieversorgung zur Datenspeicherung/tr
  ansfer (meist Batterie)

• Transponder besitzt eigene Energievesorgung
• bei Datentransfer Energie aus elektrischem Feld
  
• der Schreib/Leseeinheit

• Energie wird aus elektromagn. Feld der
• Lese/Schreibeinheit bezogen

Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 7
9
intelligentes Papier smart labels

• 3 Aufbau und Funktionsweise von smart labels
• 300 400 µm dick ? wie Papier bedruckbar
• je nach Typ festprogrammiert oder programmierbar
• Datenmenge 1024 Bit
• Reichweite 120cm 100m
• smart labels bestehen aus

• Sende/Empfangsantenne
• Steuerlogik
• Datenspeicher
• (Energiespeicher)

Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 8
10
intelligentes Papier smart labels

• 3 Aufbau und Funktionsweise von smart labels
• smart label kommt in Reichweite von
  Sende/Leseeinheit
• Energiespeicher wird aufgeladen
• Transponder sendet Daten
• (Sendefrequenz 13,56 MHz)
• erhält gegebenenfalls neue Daten
• Vorteile gegenüber Barcode
• Datenaustausch ohne Sichtverbindung
• gleichzeitiger Datenaustausch mit mehreren
  smart labels

Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 9
11
intelligentes Papier smart labels
3 Aufbau und Funktionsweise von smart labels
Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 10
12
intelligentes Papier smart labels

• 3 Aufbau und Funktionsweise von smart labels
• Anwendungen
• Diebstahlsicherung
• Produkt Authentifikation
• intelligente Sensoren
• intelligente Textilien
• Das letzte Buch

Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 11
13
intelligentes Papier smart labels

• 3 Aufbau und Funktionsweise von smart labels
• Diebstahlsicherung
• Ware mit Diebstahlsicherung (EAS) versehen
• besteht aus seriellem Schwingkreis (8,2 MHz
  Resonanz)
• Sicherung kommt in elektrisches Feld der
  Alarmanlage ? Alarm
• Kunde bezahlt ? Schwingkreis wird verstimmt ?
  kein Alarm beim Passieren
• 2 Zustände (An/Aus) 1Bit Speicherkapazität
• einfach zu realisieren
• einfach zu umgehen

Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 12
14
intelligentes Papier smart labels

• 3 Aufbau und Funktionsweise von smart labels
• Produkt Authentifikation
• Ziel
• mehr Herstellungskontrolle
• leichtere, umfangreichere Warenrückverfolgung
• automatisches Auslesen von Produktkennziffern
• Verwendung von RFIDs und EPC
• EPC
• jedes Objekt weltweit hat eine eindeutige
  Identifikationsnummer
• verkaufte oder verlorene/gestohle Objekte können
  direkt zugeordnet werden

Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 13
15
intelligentes Papier smart labels

• 3 Aufbau und Funktionsweise von smart labels
• Produkt Authentifikation
• automatische Informationssammlung in komplexeren
  Ausmaßen
• Wegbereiter für neue Nummerierungsstandards

Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 14
16
intelligentes Papier smart labels

• 3 Aufbau und Funktionsweise von smart labels
• Produkt Authentifikation
• Waren werden registriert, sobald sie im
  Warenkorb liegen

Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 15
17
intelligentes Papier smart labels

• 3 Aufbau und Funktionsweise von smart labels
• Produkt Authentifikation
• Vergleich EAN EPC
• EAN billig, weit verbreitet, einfach
  herzustellen
• großer Nachteil muss sichtbar auf glatter
  Oberfläche aufgebracht werden
• EPC eindeutig, fehlerfrei, umfangreiche
  Datenspeicherung
• großer Nachteil Datenschutz
• Kombination aus beidem möglich

Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 16
18
intelligentes Papier smart labels

• 3 Aufbau und Funktionsweise von smart labels
• intelligente Sensoren
• Mikrochips in Sensoren können physikalische
• Eigenschaften messen (z.B. Temp, Feuchte,
  Druck)
• bei kritischen Veränderung kann Personal oder
• Zentrale informiert werden
• Anwendungsbeispiele
• MHD von Milchflaschen sind abgelaufen ?Meldung
• Ware kann direkt und schnell detektiert und
• ausgetauscht werden

Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 17
19
intelligentes Papier smart labels

• 3 Aufbau und Funktionsweise von smart labels
• intelligente Textilien
• Integration von smart labels in Textilien
• genaue Lokalisation von Personen (bei Unfällen)
• einfaches Abrufen von Wander/ Stadt/ Landkarten
• militärische Anwendung Koordination und
  sofortige
• Befehlsübermittlung ? hohe Flexibilität
• bei Verlust ? Ermittlung des Besitzers

Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 18
20
intelligentes Papier smart labels

• 3 Aufbau und Funktionsweise von smart labels
• Das letzte Buch
• Entwicklungsprojekt am MIT, Massachusetts
• physikalisch vorhandenes Buch mit 100 Folien als
  Seiten
• Menü über alle verfügbaren Bücher im Buchrand
• Leser stellt Buch in Ladestation ? wählt
  Buchtitel? öffnet Buch und liest
• spezielle Tinte (electronic ink) ändert
  schwarz/weiß-Zustand bei elektrischem Feld
• Problem
• Dimensionierung der Displays auf Buchformat

Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 19
21
intelligentes Papier smart labels
3 Aufbau und Funktionsweise von smart
labels Das letzte Buch
Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 20
22
intelligentes Papier Probleme Risiken

• 4 Probleme und Risiken
• 4.1 physikalische Probleme
• Nah Fern Problem
• Empfänger muss Signal bei bekannter Bandbreite
  auch aus Umgebung heraus erkennen
• große, unbekannte Signale können das Signal
  abblocken/überlagern
• gewolltes Signal weit weg ? Receiver wird
  überlagert ?Signal geblockt
• Filter helfen nur, wenn überlagerndes Signal
  nicht in gewollter Bandbreite liegt
• Reparatur von smart labels in Gegenständen
  schwierig (z.B. Gepäck) ? Kosten

Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 21
23
intelligentes Papier Probleme Risiken

• 4 Probleme und Risiken
• 4.2 ethische Probleme
• Datenschutz
• wichtige Problemsituationen
• gesetzliche Regelung erforderlich
• smart labels müssen nach Kauf des Objektes
  zerstört werden
• ? Vorteile dadurch teilweise aufgehoben

• unerlaubtes Auslesen von Besitz
• Tracken von Personen
• Langfristige Verantwortung von Objekten
• Ausübung von Verhaltenskontrolle

Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 22
24
intelligentes Papier Quellen

• 5 Quellen
• www.wikipedia.de ? Überblick über die Thematik,
  EAN-Codierung
• www.avesodisplays.com ? Hersteller von smart
  labels, Anwendungen
• www.dimagemaker.com ? Elektronische Tinte, the
  last book
• Einführung in die RFID-Technologie, Matthias
  Lampe ? Aufbau und Funktionsweise von RFIDs
• Radio Frequenzy Integated Circuit Design, John
  Rogers,Calvin Plett ? Probleme Risiken
• Fraunhofer Institut IWMH, Dr. Petzold ? Fotos
  von RFIDs

Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)

Seite 23
25
intelligentes Papier Probleme Risiken
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit
Christian Schmidt Physikalische
Technik Informationsverarbeitung (03PHT)