Research and Development 1/^Archief/2007-2008/rfid implementatie supermarkt/onderzoeksplan

Basisgegevens

Titel

Een supermarkt zonder caissière

Onderzoekers

Dimitri Huisman , Thierry Stamper

Probleemstelling

Een opkomende technologie met een groot aantal toepassingsmogelijkheden, is RFID. Een van die mogelijkheden is het toepassen van RFID in de supermarkt. Hierdoor is het mogelijk om boodschappen te doen en te betalen zonder dat er in principe een kassajuffrouw (of ander personeel) aan te pas komt. Echter, RFID kan op veel manieren worden toegepast in de supermarkt. Voor de wetenschap is het al duidelijk wat de mogelijkheden kunnen zijn en hoe die eruit zien; voor de gemiddelde consument niet. Hoe gaat het boodschappen doen er in de toekomst uitzien, als RFID zou worden toegepast? Gaat er veel veranderen of zijn het maar kleine veranderingen die zullen worden doorgevoerd? Of zijn er ook alternatieven zonder RFID? Er heerst onduidelijkheid over wat er te verwachten valt voor de consument.

Dit onderzoek moet duidelijkheid scheppen over deze vraag. Het is de bedoeling dat na dit onderzoek het voor de gemiddelde consument duidelijk is wat hij/zij ongeveer kan verwachten en hoe de meest algemene implementatievormen van RFID in de supermarkt eruit zien, maar ook hoe RFID zijn weerslag zal hebben op het boodschappen doen. Wat daarnaast belangwekkend is, is of een implementatie met barcode net zo goed kan als RFID. De onderzoeksvraag die hieruit volgt is:

"Wat zijn de mogelijkheden van RFID in de supermarkt ter vervanging van de caissière?"

Verantwoording

In het hoofdstuk "Probleemstelling" werd al aangegeven dat het voor de consument onduidelijk is op dit moment, wat het kan verwachten van RFID in de supermarkt. De consument kan met allerlei vragen zitten: worden producten duurder? Is het wel veilig? Kan ik gevolgd worden? Dit zijn slechts enkele vragen waar een consument mee kan zitten. Echter, de consument is niet de enige die met vragen zit. De supermarkt(keten) zélf kan ook met vragen zitten. Moeten ze extra kosten maken om RFID te implementeren of levert het juist een kostenbesparing op? De vragen waar de supermarkt mee zit, zijn voornamelijk vragen die te maken zullen hebben met het rendement/ financieel voordeel dat er uit een implementatie gehaald kan worden (of niet).

Er zijn dus twee gezichtspunten van waaruit deze probleemstelling en problemen bekeken kunnen worden: de supermarkt(keten)en de consument.

Indien er rendement valt te behalen uit (een van) de mogelijkheden, zou een supermarktketen kunnen beslissen om RFID toe te passen.

Vanuit het gezichtspunt van de consument is het echter een ander verhaal. Een van de bezwaren die een consument kan maken bijv. is (al dan niet) de schending van de privacy, bijv. als bij een bepaalde implementatie van RFID, de supermarkt(keten) de winkelwagentjes van de consument volgt en informatie over de route opslaat. Een ander punt is het inlichten van de consument. Mag een supermarkt(keten) zonder het te vertellen aan de consument, informatie vergaren of moet de supermarkt de eventueel verzamelde informatie direct weer wissen, nadat iemand boodschappen heeft gedaan?

Gegeven deze tegenstrijdige belangen / gezichtspunten, is het goed om hier onderzoek naar te doen. Met dit onderzoek wordt uitgezocht hoe RFID in de supermarkt kan worden toegepast en wat voor gevolgen dit heeft voor de consument en de supermarkt(keten), indien de supermarkt overgaat tot implementatie. Het resultaat van het onderzoek zal zeer belangrijk zijn voor een supermarkt(keten) die er over nadenkt zijn supermarkt te moderniseren maar bijvoorbeeld ook voor een consument, die duidelijkheid krijgt over wat bepaalde implementaties van RFID in de supermarkt tot gevolg hebben.

Theoretisch kader

Om goed antwoord te kunnen geven op de onderzoeksvraag, is het belangrijk om helder te hebben wat verstaan wordt onder RFID. Daarnaast moet duidelijk zijn, wat er puur technisch gezien, allemaal mogelijk is met RFID. Om te beginnen is RFID een technologie. De manier waarop het toegepast kan worden is door middel van chips, de zogenaamde RFID-chips. Hieronder volgt eerst een definitie van de RFID-chip.

De RFID chip

"Radio Frequency IDentification (RFID) (Identificatie met radiogolven) is een technologie om van een afstand informatie op te slaan en te lezen van zogenaamde RFID-'tags' die op of in objecten zitten. Deze tags kunnen 'actief' of 'passief' zijn. Actieve RFID-tags voeden zich met een batterij en kunnen worden gelezen en geschreven met een 'remote transceiver' die met een antenne radiogolven zendt en ontvangt. Passieve RFID-tags hebben geen eigen energiebron en zenden een antwoord door het omzetten van de energie van de radiogolven."

Opmerking

In dit onderzoek wordt er alleen gekeken naar de passieve RFID chip. De actieve RFID chip is niet interessant voor supermarkten omdat de RFID chip zo klein mogelijk moet zijn. Er is geen ruimte om een batterij te plaatsen. Een passieve RFID chip is precies wat in zo'n geval nodig is. Die kan als labelsticker op producten geplakt worden. Daarnaast is de passieve RFID chip ook stukken goedkoper dan de actieve RFID chip.(Zie ook stukje: de theorie over RFID-chips)

Theorie over RFID-chips

Er is een vooronderzoek gedaan naar RFID-chips. Dit is een literatuuronderzoek naar de financiële en technische kanten van RFID-chips geweest. Er is het volgende bekend over RFID-chips. Eerst volgen wat technische informatie; deze wordt gevolgd door financiële punten.

Onderscheidbaarheid chips

• Elke RFID tag, heeft een unieke id, die hij vanaf de fabriek meekrijgt. Op deze manier kunnen RFID tags van elkaar onderscheiden worden. Als er dus 2 tags naast elkaar worden gehouden met dezelfde info (productinfo bijv. in supermarkt), dan kunnen de tags toch onderscheiden worden vanwege hun unieke id.

• RFID tags kunnen van elkaar onderscheiden worden, maar er is wel een limiet van hoeveel tegelijk gelezen kunnen worden. Er is immers een algoritme die 1 voor 1 alle producten moet afgaan. Als een winkelwagen voor een lezer staat moeten er ineens 50 tags worden gelezen.

• Er is een bedrijf dat een goed gepatenteerd algoritme heeft gemaakt. Zij kunnen volgens hun goedkope RFID tags van maximaal 13 meter afstand lezen en kunnen maximaal 700 tags tegelijk verwerken.

Bereik van de chips

• Zoals hierboven genoemd is het bereik van de chips maximaal +/- 13 meter. Dit houdt in dat een chip tot op die afstand gelezen kan worden. Echter, als een chip goed gelezen moet worden, bedraagt het bereik (de maximale afstand waarvan een chip gelezen kan worden) 1 meter.

Volgbaarheid

• Het bedrijf Trolleyscan heeft een technologie ontwikkeld waarmee de RFID chips kunnen worden gelokaliseerd / gevolgd.

Soorten chips

Soorten RFID chips

	Passieve RFID labels	Actieve RFID labels
voedingsbron	energie uit radiosignalen uitleesapparatuur	energie uit radiosignalen en uit batterij
capaciteit opslag data	beperkt (meestal alleen een uniek serienummer)	tot maximaal 1 Megabyte
uitleesbereik	klein (1 mm - 10 meter)	groot (tientallen meters)
levensduur	onbeperkt	tot maximaal 10 jaar (afhankelijk van type batterij en gebruik)
grootte	zeer klein (minimaal 0,5 mm x 0,5 mm)	ongeveer de grootte van een muntstuk

Scanner

• Een RFID scanner kost circa $2500 euro maar met wat zelfbouw is het ook voor elkaar te krijgen voor minder dan $200

Weetjes

• Een chiplezer met een hoge frequentie kan sneller werken, maar heeft een kortere afstand
• Lezers met een lage frequentie dragen verder maar kunnen chips over het hoofd zien
• Er zijn RFID chips die je kan printen. Dit zijn passieve chips. Een printer kost circa $1300 en de labels kosten $20 tot $250 per honderd.

Om aan te kunnen geven wat het verschil is tussen de toekomstige situatie en de huidige situatie van het boodschappen doen in de supermarkt, is het ook nodig om aan te geven hoe producten nu worden onderscheiden/ hoe het boodschappen doen nu gebeurt. De manier waarop dit nu wordt gedaan is met behulp van de streepjescode. Het volgende is bekend over de streepjescode:

Streepjescode

Streepjescode

• Een streepjescode kost in principe alleen wat inkt. Deze wordt of met de verpakking meegedrukt op een sticker geprint. Een streepjescode printer kost circa 500 tot 2000 euro. Een sticker kost ongeveer 2 cent per stuk

Streepjescode scanner

• Een professionele streepjes code scanner kost circa 80 tot 500 euro, afhankelijk van de toepassing.

De streepjescode is nu gangbaar in zo'n beetje alle winkels en supermarkten.

Methode

Onderzoeksfunctie

De functie van dit onderzoek is verkennen. De mogelijke implementaties van RFID worden bestudeerd en beschreven. Het is de bedoeling om zo concreet mogelijk aan te geven hoe de verschillende implementaties eruitzien en wat de gevolgen zijn voor consumenten en de supermarkt(keten).

Onderzoeksstructuur

De onderzoeksvraag heeft geen eenduidig antwoord. Om de onderzoeksvraag zo volledig mogelijk te beantwoorden zijn er een aantal vragen opgesteld:

• “Welke verschillende algemene implementatievormen zijn denkbaar met RFID in de supermarkt (ter vervanging van de cassiere)?”

Met deze vraag wordt onderzocht welke algemene implementatievormen er zijn. Deze kunnen dan als casus te fungeren voor het vergelijken van de implementatievormen.

• “Hoe staan de verschillende implementatievormen ten opzichte van elkaar?”

Deze vraag beantwoord of een implementatievorm te verkiezen is boven een andere implementatievorm. Dit wordt gedaan met behulp van een casus beoordeling.

• “Hoe werken de verschillende RFID readers? "

Deze vraag is nodig om te bepalen welke implementatievormen mogelijk zijn.

Onderzoeksmodel

Onderzoeksmodel

Theoretische variabelen	Indicatoren	Empirische variabelen
Casussen	mogelijke implementaties	3 concrete implementaties + 1 huidige situatie casus + 1 alternatieve casus (draagbare streepjescodescanner)
Casus beoordeling	optelsom van aantal variabelen en gegevens uit de casussen	beoordeling (cijfer) op basis van de variabelen snelheid en gebruiksgemak en op basis van de gegevens uit de vergelijking met de conventionele manier van boodschappen doen
Snelheid	snelheid qua lezen tags	aantal benodigde handelingen die de reader nodig heeft om de tags te lezen
	Snelheid qua afrekenen	aantal benodigde handelingen voor het afrekenen
Gebruiksgemak	gemak qua lezen tags	aantal benodigde handelingen om de tags af te lezen

• De variabelen snelheid en gebruiksgemak zijn vertaald in het noemen van deze punten in de casus (indien er iets over gemeld kan worden). Bijv. wanneer er slechts afgerekend hoeft te worden (niets gescand o.i.d.), duidt dit op een hoge snelheid. Als alle tags in een keer gelezen worden en hierover wordt niets verder vermeld, duidt dit op een goede snelheid met betrekking tot het lezen van tags.

• De variabele gebruiksgemak slaat op het aantal benodigde behandelingen om de tags af te lezen. In de meeste gevallen houdt dit in dat slechts het plaatsen van de boodschappenkar bij een poortje of het plaatsen van een product in de boodschappenkar al voldoende is.

Operationalisatie

De manier waarop de antwoorden op de vragen, zoals genoemd in het kopje Onderzoeksstructuur, zullen worden vergaard is door het uitwerken van een aantal casussen. Deze casussen omvatten de mogelijke implementaties van RFID in de supermarkt. In deze casussen zullen de volgende punten worden aangegeven:

• Beschrijving van de casus (allesomvattende beschrijving van de implementatie(waar, hoe, etc.)
• Technische punten (RFID-chips readers, de RFID-tags, technologie/algoritmes voor het lezen van de RFID-tags )
• Basic Flow of Events (hoe ziet een bezoek aan de supermarkt in een casus eruit? In de vorm van een verhaaltje)
• Voordelen / nadelen voor supermarkt
• Voordelen / nadelen voor consument
• Vergelijking met huidige situatie (streepjescode)
• Casus Score

De deelvragen samen vormen het antwoord op de onderzoeksvraag:

• De eerste deelvraag wordt beantwoord door aan te geven welke verschillende implementatievormen er zijn. Dit vertaalt zich in de onderscheiden casussen

• De tweede deelvraag wordt beantwoord door de uitwerking van de casussen aan de hand van de bovengenoemde punten. Hierdoor is een vergelijking mogelijk. Tevens wordt een score toegekend; dit dient ook om een vergelijking mogelijk te maken

• De derde deelvraag bestaat uit de gevonden informatie over de RFID readers uit het vooronderzoek. Deze deelvraag is al beantwoord

Het antwoord op de onderzoeksvraag bestaat uit de volgende punten:

- opsomming van de mogelijkheden van RFID in de supermarkt (dit zijn de uitgewerkte casussen)

- bespreking van de casussen: o.a. de verschillen t.o.v. de huidige situatie

- de 'gunstigste' implementatievorm

- aandachtspunten voor een implementatie die niet meegenomen zijn in de casusuitwerkingen

Doel

Het doel van dit onderzoek is om de consument duidelijk te maken wat de mogelijkheden van RFID in de supermarkt zijn. Dit wordt gedaan door een aantal casussen uit te werken, waarin RFID wordt toegepast. De bedoeling is om een idee te geven wat een implementatie voor invloed zal hebben op het boodschappen doen. Om dit te benadrukken, wordt elke casus daarom vergeleken met de huidige situatie. Het onderzoek is geslaagd als een lezer van dit onderzoeksplan (en het onderzoeksverslag) op z'n minst kennis heeft genomen van de verschillende implementatievormen die er zijn en de plussen en minnen die ze hebben. Merk op dat dit onderzoek een verkennende functie heeft; het is niet zo dat dit de enige manieren zijn waarop RFID kan worden toegepast. In dit onderzoek zijn alleen de (duidelijk) verschillende implementatievormen uitgewerkt. Uiteraard zijn ook combinaties van de vormen mogelijk. Echter, om zo concreet mogelijk te blijven, worden alleen de 'uitersten' genomen om zo de verschillen duidelijk aan te kunnen geven.

Onderzoeksresultaten (op te leveren)

• Uitgewerkte RFID-implementatie casussen, bestaande uit de punten zoals genoemd in het hoofdstuk Operationalisatie ( = hoofdproduct)
• Uitgewerkte casus met streepjescodelezer (= lezer die een consument kan meenemen de supermarkt door), bestaande uit de punten zoals genoemd in het hoofdstuk Operationalisatie, maar dan aangepast aan de streepjescode situatie (= ook onderdeel van hoofdproduct)
• Onderzoeksverslag
• Presentatie
• Logboek (met gedetailleerde omschrijvingen van de ondernomen activiteiten en tijdsduur)

Literatuur

zie onderzoeksverslag