RFID in der wissenschaftlichen Literatur

Christian Ullrich 13. April 2015

Zusammenfassung

Diese Seminararbeit untersucht als Literaturanalyse das Thema Radio Frequency Identifi-cation (RFID). Sie wertet die wissenschaftliche Literatur der Jahre von 2010 bis 2014 zu diesem Thema aus. Anhand verschiedener Kriterien werden der aktuelle Stand und Trends zu diesem Themenkomplex erfasst und Schlussfolgerungen für die Zukunft gezogen. Die statistische Auswertung der aktuellen Literatur stellt eine Form der Wissenschaftsforschung dar. Ergänzend fasst ein Framework die aktuellen Forschungsfragen zum Themenkomplex RFID zusammen und gibt Hinweise auf mögliche zukünftige Fragestellungen in Wissenschaft und Wirtschaft.

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass die Forschung zum Thema RFID seit vielen Jahren auf hohem Niveau stattfindet. Zahlreiche wissenschaftliche Zeitschriften veröffentlichen eine hohe Anzahl an Publikationen. Gleichwohl sinkt die Anzahl der veröffentlichen Artikel. Die meisten Veröffentlichungen sind dem Bereich der Informatik (Computer Science) zuzurechnen. Überraschendes Ergebnis der Auswertung ist die Verteilung der Herkunft der Publikationen: Chinesische Forschungseinrichtungen (ohne Hongkong) veröffentlichen die meisten Artikel, gefolgt von den Vereinigten Staaten und Hongkong. Deutschland trägt nur in geringem Maß zur RFID-Forschung bei. Die Themen überwiegen weiterhin im Bereich der Logistik und der Produktion, wenngleich vielversprechende medizinische Anwendungen in der Entwicklung sind.

Abstract

This seminar paper examined as literature analysis the subject of Radio Frequency Identification-(RFID). It evaluates the scientific literature of the years 2010-2014. Based on various criteria, the current status and trends are recognized on this topic, and conclusions are drawn for the future. The statistical analysis of the current literature represents a form of science studies. In addition, a framework summarizes the current research issues on the topic of RFID and provides information on possible future issues in science and industry.

In summary, it can be stated that the research on RFID takes place at a high level across many years. Numerous scientific journals publish a large number of publications. However, the number of published articles decreases over the years. Most publications are allocated to the field of computer science (Informatik). The surprising result of the evaluation is the distribution of the origin of publications: Chinese research institutions (excluding Hong Kong) published the most articles, followed by the United States and Hong Kong. Germany contributes only to a small extent to the RFID research. The issues that predominate continue in the field of logistics and production, although promising medical applications are under development.

1 Einführung

In Zeiten einer immer schneller agierenden Wirtschaft mit kürzeren Entwicklungszeiten und globaler Lieferung von Produkten innerhalb von Tagen, nimmt die Verfolgung von Waren einen immer größeren Stellenwert ein. Seit vielen Jahren leistet Radio Frequency Identification (RFID) dazu einen wesentlichen Beitrag.

Grundsätzlich dient die Technologie der Übertragung von Identifizierungsmerkmalen per Funk. Dazu erzeugt ein Lesegerät (Reader) ein elektromagnetisches Feld. Wenn sich ein Transponder (Tag) in dieses bewegt, wird dessen Chip und Antenne mit Energie versorgt. Der verbaute Chip decodiert gegebenenfalls die empfangenen Informationen und liefert die zu sendenden Informationen an die Antenne. Diese verändert das elektromagnetische Feld, wodurch die Informationen übertragen werden. Oftmals wird nur eine Identifikationsnummer zur Identifizierung des Transponders übertragen.

Eingesetzt wird RFID in den verschiedensten Anwendungen: Insbesondere in der Logistik und der Produktion leistet sie einen wesentlichen Beitrag für die Verfolgung von Gegenständen. Daneben hat der Bürger aber tagtäglich mit RFID zu tun, ohne dass es den meisten Menschen bewusst ist: Zugangskarten in Gebäuden, Identifikationssysteme für Haus- und Nutztiere oder auch in Kleidung vernähte Diebstahlsicherung zeugen von einer Vielfalt an Einsatzmöglichkeiten. Wenngleich bereits zahlreiche Anwendungsszenarien bestehen, werden die bestehenden weiterentwickelt und darüber hinaus neue entwickelt.

Neben der Weiterentwicklung bestehender und neuer Anwendungen entwickelt die wissenschaftliche und industrielle Forschung zudem die technologische Basis weiter. Dabei wird zum einen auf die Verbesserung bestehender Systeme gesetzt, aber auch weiterhin neue entwickelt. Die Forschung im Bereich der Wirtschaftsinformatik setzt sich darüber hinaus zunehmend mit der weiteren Nutzung der RFID-Daten auseinander. Mittels Data-Mining-Software können diese ausgewertet werden und die Erkenntnisse wiederum in die Verbesserung betrieblicher Prozesse einfließen.

Diese Arbeit hat zum Ziel, die Forschung der letzten Jahre systematisch auszuwerten. Im Vergleich zu eine Vielzahl bestehender Literaturanalysen soll weniger die Literatur zusammengefasst und eingeordnet, sondern durch die Auswertung von Meta-Informationen der wissenschaftlichen Publikationen ein Überblick über bestimmte Fragestellungen der RFID-Forschung erlangt werden.

Dieser Ansatz kombiniert Fragestellungen der Wissenschaftsforschung mit denen der angewandten Forschung. Dieser bislang im Bereich der RFID-Forschung neue Ansatz ermöglicht über Fragestellungen zur RFID-Forschung auch Schlussfolgerungen über die Technologie selber.

2 Methodik

RFID ist ein in der wissenschaftlichen Literatur vielbeachtetes Thema, jedes Jahr entstehen Hunderte neuer Arbeiten zu diesem Themenkomplex. Bei dieser Fülle an neuen Beiträgen ist das Herausfiltern des Relevanten eine Herausforderung. Wie auch bei anderen Themen sind wissenschaftliche Übersichtsarbeiten eine Möglichkeit, wichtige Beiträge zusammenzufassen und zu bewerten. Insbesondere die Verknüpfung und Einordnung der Publikationen können dabei unterstützen, den Überblick zu behalten.

Diese Arbeit baut auf bereits erstellten Übersichtsarbeiten, Literaturanalysen und Frameworks auf. Dabei dienen diese als Vorbild in Struktur, Gliederung und inhaltlicher Ausrichtung. In besonderem Maße trifft dies auf die Arbeit von Irani et al. (2010, 2485-2511) zu. Der strukturelle Aufbau ist dabei nicht nur für Arbeiten zum Thema RFID sinnvoll. Abweichend zu dieser Arbeit wird die Literatur aber anders ausgewertet. Andere Publikationen ergänzen die Vorgehensweise. (Ngai et al., 2008, 510-520)

2.1 Zielsetzung

Das Ziel dieser Seminararbeit ist ein Überblick über die Forschung zum Thema RFID der Jahre von 2010 bis 2014 im Allgemeinen und über das Jahr 2014 im Besonderen zu erlangen.

Als Grundlage dient eine Literaturrecherche der Jahre 2010 bis 2014. Diese wird auf statistisch ausgewertet und dabei auf verschiedene Merkmale untersucht. Dieser quantitative Ansatz gibt einen Eindruck verschiedener Merkmale der RFID-Forschung der letzten Jahre. Aufgrund der großen Menge wissenschaftlicher Literatur und der sich schnell wandelnden technologischen Landschaft erfolgt eine Beschränkung auf einen Zeitraum von fünf Jahren.

Die Auswertung des Datensatzes soll der Beantwortung verschiedener Fragestellungen dienen:

  • RFID als Abkürzung für Radio Frequency Identification ist weit etabliert. Eine Auswertung der verwendeten Begriffe soll dies bestätigen.
  • Wissenschaftliche Zeitschriften und damit die darin veröffentlichten Artikel lassen sich thematisch kategorisieren. Diese Arbeit vermittelt einen Überblick über die wissenschaftlichen Bereiche, welche RFID-Forschung betreiben.
  • Eine Auswertung der Zeitschriften, welche Artikel zum Thema RFID veröffentlichen, ermittelt die Marktführer zu diesem Thema. Analog werden die zugehörigen Verlage und die Staaten der Veröffentlichung ausgewertet.
  • Die Artikel unterscheiden sich grundlegend in der Form der Veröffentlichung. Dies sind insbesondere die Publikation in einer wissenschaftlichen Zeitschrift und der Beitrag zu einer wissenschaftlichen Konferenz. Eine Auswertung gibt einen Überblick über die Form der Veröffentlichung wissenschaftlicher Untersuchungen.
  • RFID ist seit den 1980er Jahren ein Thema in der wissenschaftlichen Auseinandersetzung. Eine Auswertung des Jahres der Veröffentlichung soll aufzeigen, wie sich das Interesse an RFID entwickelt.

Ergänzend dazu erfolgt eine genauere Analyse der wissenschaftlichen Literatur zum Thema RFID des Jahres 2014. Diese wird manuell durchgeführt und dient einem Überblick über aktuelle Schwerpunkte der Forschung. Die Beschränkung auf ein Jahr liegt in der großen Menge an Publikationen zu diesem Thema und dem hohen Aufwand der manuellen Auswertung.

Im Detail werden drei weitere Fragestellungen beantwortet:

  • Der Staat des Standorts der durchführenden Institute gibt einen Eindruck über die geografische Verteilung der Forschung zum Thema RFID.
  • Die Forschung im Bereich RFID lässt sich grundsätzlich in betriebswirtschaftliche und technische Fragestellungen einteilen. Die Verteilung auf beide Bereiche gibt Aufschluss über die Schwerpunktsetzung der Forschung.
  • Eine Analyse der Themen soll aktuelle Trends der Forschung im Bereich RFID aufzeigen.

Zusammenfassend wird ein Einblick in die aktuelle RFID-Forschung gegeben. Dieser dient sowohl der technologischen, als auch der volkswirtschaftlich-politischen Einordnung des Sachstands. Im Anschluss berücksichtigt ein Framework die inhaltlichen Schwerpunkte der ausgewerteten Literatur und gibt Hinweise für mögliche zukünftige Forschungsvorhaben.

2.2 Datensammlung

Als Basis dieser Seminararbeit dient eine Recherche mit der Literatursuchmaschine Scopus. Diese bietet verschiedene Vorteile gegenüber alternativen Literatursuchmaschinen wie Google Scholar oder Literaturdatenbanken wie ScienceDirect: Zum einen bietet Scopus eine deutlich höhere Auswahl an Suchparametern, zum anderen lassen sich diese praktisch ohne Begrenzung kombinieren. Wichtigstes Merkmal ist jedoch die Möglichkeit des Exports der Suchergebnisse als Datei-Download. Dieser ist entscheidend bei der Durchführung statistischer Analysen. Die Suche beschränkt sich auf eine Literatursuchmaschine, wodurch ein Abgleich der Ergebnisse vermieden wird. Aufgrund der nachfolgend erläuterten Einschränkung auf die wichtigsten Publikationen, ist davon auszugehen, dass ein Großteil der relevanten Literatur erfasst ist.

Grundlage ist eine Suche nach den Begriffen RFID und Radio Frequency Identification, genauer rfid OR "radio frequency identification". Suchfeld ist ausschließlich der jeweilige Titel der Artikel (und nicht Textkörper, Zusammenfassung oder Stichwörter). Mit dieser Vorgehensweise ist sichergestellt, dass die Artikel zu einem hohen Grad relevant sind und sich im Kern mit dem Thema RFID auseinandersetzen und dieses nicht nur am Rande oder als einen Aspekt unter vielen behandeln.

2.3 Datenanalyse

Es existieren eine hohe Anzahl an wissenschaftlichen Zeitschriften, Konferenzen und andere Formate, welche sich mit dem Thema RFID auseinandersetzen. Zur Beschränkung der Sucherergebnisse auf solche von hoher wissenschaftlicher Qualität ist die Analyse auf Publikationen hochwertiger Zeitschriften beschränkt. Dazu liefert die Webseite SCImago Ranglisten wissenschaftlicher Publikationen. Die Auswertung beschränkt sich auf solche mit einem h-Wert von mindestens 60. Zwar ist diese Form der Messung der wissenschaftlichen Qualität nicht unumstritten, bietet jedoch einen relativ guten Anhaltspunkt für die Güte einer Publikation. (o.V.1, 2015)

Basis der Werte von SCImago ist ebenfalls die verwendete Literatursuchmaschine Scopus. Vorteil der gemeinsamen Datenbasis ist die Konsistenz der Ergebnisse und nur geringe Abweichungen der Bezeichnungen der Publikationen. Die Auswertung mittels Tabellenkalkulation und Data-Mining-Software wird so erheblich vereinfacht.

Alle auf SCImago aufgeführten wissenschaftlichen Zeitschriften sind einer oder mehrerer Kategorien zugeordnet. Diese Literaturanalyse beschränkt sich auf die drei Kategorien Business, Management and Accounting, Computer Science und Decision Sciences.

Im ersten Schritt werden die Sucherergebnisse der Literatursuchmaschine Scopus um die Informationen der Ranglisten von SCImago ergänzt. Zudem erfolgt eine Angleichung der Bezeichnungen der Publikationen. Mit einem einheitlichen Datenbestand können die Auswertungen schneller und übersichtlicher erfolgen.

Der Ansatz der Auswertung der in den Publikationen angegebenen Stichwörter führte nicht zu befriedigenden Ergebnissen. Dies liegt hauptsächlich an der hohen Anzahl an unterschiedlich und individuell verwendeten Stichwörtern. Das führt dazu, dass die meisten in einer einstelligen Anzahl an Publikationen verwendet werden, sodass sich nur schwer Trends ablesen lassen. Stattdessen werden die oben aufgeführten Fragestellungen verfolgt und anhand der vorhandenen Daten ermittelt.

Generell soll die Auswertung einen Sachstand zum aktuellen Zeitpunkt wiederspiegeln und möglichst viele Fragestellungen beantworten. Auf eine Kombination der einzelnen Merkmale wird weitestgehend verzichtet. (Beispielsweise die Entwicklung der Herkunftsstaaten über die Jahre der Veröffentlichung.) Hierzu wäre in zukünftigen Arbeiten eine Vergrößerung des Untersuchungszeitraums und der Zeitschriftenbasis hilfreich. Damit würde die Anzahl der Merkmalsausprägungen erhöht, was zu statistisch zuverlässigen Ergebnissen führt.

3 Ergebnisse

Insgesamt gliedern sich die Ergebnisse in zehn Abschnitte. Die ersten sieben sind Bestandteil der Analyse der Sucherergebnisse der Jahre 2010 bis 2014. Ziel dieses Teils ist einen Überblick über die RFID-Forschung der letzten Jahre zu erhalten. Die weiteren drei Abschnitte dienen der weiteren Einordnung der Suchergebnisse des Jahres 2014. Bei dieser soll genauer auf bestimmte Merkmale eingegangen werden.

3.1 Begrifflichkeiten

Radio Frequency Identification ist seit mehreren Jahrzenten nicht nur Gegenstand der Forschung, sondern wird auch in zahlreichen Anwendungen praktisch eingesetzt. Seit Beginn wird RFID von vielen als Abkürzung genutzt. Erste Fragestellung dieser Arbeit ist, inwiefern diese Abkürzung tatsächlich in der Fachwelt genutzt wird und als Äquivalent zur ausgeschriebenen Variante dient.

Die grundlegende Suche nach "rfid" OR "radio frequency identification" liefert 8554 Sucherergebnisse. Diese Suche liefert alle Ergebnisse, in denen einer der beiden Begriffe oder beide im Titel des Werks vorkommen. Somit ist dies die Gesamtmenge an Publikationen. Dieses Suchergebnis ist die Grundlage, auf die der Zeitschriftenfilter und die nachfolgenden Untersuchungen aufbauen. Bei dieser Fragestellung erfolgt keine Eingrenzung auf bestimmte Zeitschriften.

Daneben dienen drei weitere Suchaufträge zur Bestimmung der Nutzung der Begriffe:

  • "rfid" AND NOT "radio frequency identification"
  • "radio frequency identification" AND NOT "rfid"
  • "rfid" AND "radio frequency identification"

Tabelle 1 gliedert das Sucherergebnis nach Suchbegriffen auf.

Tabelle 1: Begrifflichkeiten (Eigene Darstellung)
Tabelle 1: Begrifflichkeiten (Eigene Darstellung)

Im Ergebnis lässt sich festhalten, dass die Abkürzung RFID das Ausschreiben des Begriffs Radio Frequency Identification praktisch gänzlich ersetzt. Da die Abkürzung und ihre Bedeutung in der Fachwelt bekannt sind, ist der Begriff so einfacher handhabbar.

3.2 Kategorisierung

Wie eingangs dargestellt kategorisiert die Webseite SCImago alle wissenschaftlichen Zeitschriften in eine oder mehrere Kategorien. Dies erfolgt auf Basis und in Zusammenarbeit mit der verwendeten Literatursuchmaschine Scopus.

Diese Arbeit grenzt die Auswertung der Sucherergebnisse auf drei Kategorien ein: Business, Management and Accounting, Computer Science und Decision Sciences. Bei Berücksichtigung dieser drei Kategorien und einem h-Index von mindestens 60 bleiben für den Zeitraum von 2010 bis 2014 insgesamt 575 Artikel in 64 unterschiedlichen Zeitschriften übrig.

Da jede Zeitschrift und somit jeder Artikel mehreren Kategorien zugeordnet werden kann, ergeben sich sieben mögliche Kombinationen: BMA; BMA, CS, DS; BMA, DS; CS; CS, DS; DS. Tabelle 2 schlüsselt die Anzahl der Zeitschriften und Artikel der einzelnen Kategorien auf.

Tabelle 2: Kategorisierung (Eigene Darstellung)
Tabelle 2: Kategorisierung (Eigene Darstellung)

Abbildung 1 zeigt die Verteilung der Artikel auf die Kombinationen der Kategorien grafisch.

Abbildung 1: Kategorisierung (Eigene Darstellung)
Abbildung 1: Kategorisierung (Eigene Darstellung)

Es ist festzuhalten, dass die Zeitschriften und Artikel in überwiegender Anzahl der Kategorie Computer Science zugeordnet sind. Dies ist zwar auf den ersten Blick offensichtlich. Andererseits sind insbesondere Untersuchungen zur Anwendungsfällen und dem betrieblichen Einsatz von RFID eher der Betriebswirtschaftslehre und damit der Kategorie Business, Management and Accounting zuzuordnen, zumal zahlreiche Zeitschriften im Bereich des Produktionsmanagements und der Logistik dieser Kategorie angehören. Die Verteilung lässt sich als ersten Hinweis der thematischen Schwerpunktsetzung deuten.

3.3 Zeitschriften

Das Suchergebnis enthält insgesamt 64 verschiedene Zeitschriften. Für weitere Literaturrecherchen oder zur Veröffentlichung eigener Beiträge ist es interessant, welche Zeitschriften in besonderem Maße Artikel zum Thema RFID veröffentlichen.

Tabelle 3 stellt einen Ausschnitt mit den zehn häufigsten Zeitschriften dar.

Tabelle 3: Zeitschriften (Eigene Darstellung)
Tabelle 3: Zeitschriften (Eigene Darstellung)

Es zeigt sich eine erhebliche Ungleichverteilung der Artikel auf die verschiedenen Zeitschriften. Die meistgenutzte Zeitschrift veröffentlicht alleine mehr als ein Drittel der Beiträge. Die zehn häufigsten Zeitschriften vereinen mehr als drei Viertel aller Artikel. Bei der Wahl einer Zeitschrift zur Veröffentlichung eigener Beiträge ist man bei der Lecture Notes in Computer Science gut aufgehoben.

Abbildung 2 zeigt die Verteilung der Artikel auf die Zeitschriften eindrucksvoll. Die Zeitschrift Lecture Notes in Computer Science vereint über ein Drittel der Beiträge auf sich. Weitere Zeitschriften führen zu einer sichtbaren Steigung, der Rest ist nicht besonders relevant.

Abbildung 2: Zeitschriften (Eigene Darstellung)
Abbildung 2: Zeitschriften (Eigene Darstellung)

3.4 Verlage

Die Zeitschriften des Sucherergebnisses verteilen sich auf zwölf verschiedene Verlagsgruppen. 33 Publikationen in vier Zeitschriften sind keinem Verlag zugeordnet. Der Begriff Verlag subsumiert an dieser Stelle die einzelnen Gruppen, die unter einheitlichem Markennamen agieren.

Tabelle 4: Verlage (Eigene Darstellung)
Tabelle 4: Verlage (Eigene Darstellung)
Abbildung 3: Verlage - Artikel (Eigene Darstellung)
Abbildung 3: Verlage - Artikel (Eigene Darstellung)

Beim Thema RFID dominieren die Wissenschaftsverlage Springer und Elsevier. Daneben werden zahlreiche Artikel vom Institute of Electrical and Electronics Engineering (IEEE) und deren Arbeitsgruppe IEEE Computer Society herausgegeben. Die sieben anderen Verlage spielen nur eine untergeordnete Rolle.

3.5 Staaten der Veröffentlichung

Die Verlage sind durch Fusionen zu großen multinationalen Verlagsgruppen angewachsen. Damit lässt sich oftmals kein "Heimatstaat" dieser mehr feststellen. Dagegen wird auf SCImago für jede Zeitschrift ein Herkunftsland angegeben. Da mehrere Verlagsgruppen ihre verschiedenen Zeitschriften in unterschiedlichen Staaten herausgeben, ist dies ein besserer Indikator für die geografische Zuordnung. In der Regel sitzt die Leitung und im weiteren Sinne Redaktion einer Zeitschrift am Standort, welcher als Herkunftsort der Zeitschrift (und nicht des Verlags) angegeben ist. Tabelle 5 zeigt die Verteilung der Herkunftsstaaten der Zeitschriften und Artikel.

Tabelle 5: Staaten der Veröffentlichung (Eigene Darstellung)
Tabelle 5: Staaten der Veröffentlichung (Eigene Darstellung)

Abbildung 4 zeigt grafisch die Verteilung der Heimatstaaten der Zeitschriften.

Abbildung 4: Staaten der Veröffentlichung - Zeitschriften (Eigene Darstellung)
Abbildung 4: Staaten der Veröffentlichung - Zeitschriften (Eigene Darstellung)

Abbildung 5 zeigt grafisch die Verteilung der Artikel auf die herausgebenden Staaten der Zeitschriften.

Abbildung 5: Staaten der Veröffentlichung - Artikel (Eigene Darstellung)
Abbildung 5: Staaten der Veröffentlichung - Artikel (Eigene Darstellung)

Zwischen der Verteilung der Staaten der Zeitschriften und derer der Artikel besteht ein starker Unterschied. Dies ist, wie im Kapitel Zeitschriften dargestellt, auf die ungleichmäßige Verteilung der Artikel auf die Zeitschriften zurückzuführen. Beispielsweise veröffentlicht die Zeitschrift Lecture Notes in Computer Science die mit Abstand meisten Artikel zum Thema RFID und erscheint dabei in Deutschland.

3.6 Art des Dokuments

Das Sucherergebnis besteht aus insgesamt 575 Dokumenten. Dieses setzt sich aus Artikeln (Article) wissenschaftlicher Zeitschriften (Journal) und Beiträgen zu wissenschaftlichen Konferenzen (Conference Paper) zusammen. Darüber hinaus sind Publikationen als Artikel in der Presse (Article in Press), Konferenzrezension (Conference Review), Leitartikel (Editorial), Korrekturverzeichnis (Erratum) und Rezension (Review) klassifiziert.

Tabelle 6 zeigt die Verteilung der unterschiedlichen Beiträge auf die Kategorien.

Tabelle 6: Art des Dokuments (Eigene Darstellung)
Tabelle 6: Art des Dokuments (Eigene Darstellung)

Abbildung 6 beschreibt die Verteilung grafisch.

Abbildung 6: Art des Dokuments (Eigene Darstellung)
Abbildung 6: Art des Dokuments (Eigene Darstellung)

Im Ergebnis teilen sich die Artikel des Suchergebnisses in Artikel und Konferenzbeiträge auf. Alle anderen Formen inklusive Presseartikel besitzen einen Anteil von gerundet drei Prozent. Somit zeigt sich, dass die beiden erstgenannten die vorherrschende Form von Beiträgen zum Thema RFID in wissenschaftlichen Fachzeitschriften sind.

3.7 Jahr der Veröffentlichung

Das Thema RFID ist seit mehreren Jahrzenten für die Forschung relevant. Insbesondere bestehende und neue Anwendungsbereiche in Industrie und Logistik erfordern die Entwicklung von Verbesserungen und neuen technologischen Ansätzen. In der öffentlichen, nicht-wissenschaftlichen Berichterstattung hat das Thema in der Wahrnehmung an Relevanz verloren. Hintergrund sind neue Funkstandards, welche auch in Consumer-Geräten genutzt werden. Eine Analyse des Veröffentlichungsjahres der Artikel des Suchergebnisses soll den aktuellen Trend in der Forschung feststellen.

Tabelle 7 listet die Anzahl und Anteile der Veröffentlichungen der Jahre 2010 bis 2014.

Tabelle 7: Jahr der Veröffentlichung (Eigene Darstellung)
Tabelle 7: Jahr der Veröffentlichung (Eigene Darstellung)

Abbildung 7 zeigt den Trend im Jahresverlauf grafisch auf. Die Trendlinie veranschaulicht die Entwicklung.

Abbildung 7: Jahr der Veröffentlichung (Eigene Darstellung)
Abbildung 7: Jahr der Veröffentlichung (Eigene Darstellung)

Unter Vernachlässigung des relativ kurzen Zeitraums der Analyse zeigt sich ein stark negativer Trend in der Veröffentlichung von Artikeln zum Thema RFID. Zwar ist die Standardabweichung der Veränderung mit zwölf Prozent (11,7%) durch den Anstieg von 2011 zu 2012 relativ hoch. Gleichwohl zeugt ein durchschnittlicher Rückgang von sieben Prozent (7,1) von einem erheblichen Nachlassen des Interesses am Thema RFID.

3.8 Herkunftsstaat der Artikel

Die Analyse der Staaten der Veröffentlichung ist vorrangig zur Auswertung der wissenschaftlichen Verlage interessant. Wissenschaftliche Beiträge, insbesondere in englischsprachigen Zeitschriften, sind im Bereich der Informationstechnologie von internationaler Bedeutung. Sie erscheinen unabhängig vom Verlagssitz der veröffentlichenden Zeitschrift. Alle Suchergebnisse und untersuchten Zeitschriften sind englischsprachig. Jeder Artikel des Suchergebnisses besitzt einen oder mehrere Autoren. Dieser gehört jeweils einer Institution an, welche im Artikel und in den Meta-Informationen angegeben ist. Dies ist in der Regel eine universitäre oder außeruniversitäre Forschungseinrichtung, seltener auch ein Unternehmen. Zu jeder Einrichtung ist der Staat des Rechtssitzes angegeben. Jeder Autor eines Artikels gehört jeweils einer Institution an. Die meisten Artikel werden in Kooperation verschiedener Autoren unterschiedlicher Institutionen erstellt, welche ihren Sitz oftmals in verschiedenen Staaten haben. Einer Institution können mehrere Autoren angehören. (Anzahl der Artikel < Anzahl der Autoren < Anzahl der Institutionen < Anzahl der Staaten der Institutionen)

In der Auswertung erfolgt eine Analyse der beteiligten Institutionen, unabhängig von der Anzahl oder dem Verhältnis der beteiligten Autoren. Zwar wird der Erfolg eines Artikels auch der Reputation einzelner Autoren zugerechnet, volkswirtschaftlich profitiert jedoch in der Regel die Institution und damit der Herkunftsstatt dieser. (Zum Beispiel durch Netzwerkeffekt aus Forschung und Wirtschaft.) Aufgrund der manuellen Aufarbeitung der Daten sind diese und die nachfolgenden beiden Auswertungen auf das Jahr 2014 beschränkt.

Tabelle 8 schlüsselt die Staatsangehörigkeit der Institutionen der Autoren auf.

Tabelle 8: Herkunftsstatt der Artikel (Eigene Darstellung)
Tabelle 8: Herkunftsstatt der Artikel (Eigene Darstellung)

Abbildung 8 beschreibt die Verteilung der Staaten der Einrichtungen der Autoren grafisch.

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Zusammenfassend ist das Ergebnis überraschend. Vorhersehbar ist alleine der hohe Anteil der Vereinigten Staaten. Als größte Industrienation sind diese auch in der Forschung auf zahlreichen Fachgebieten führend, so auch beim Thema RFID. Gleichwohl sind die Vereinigten Staaten nur zweiter nach China. Dies ist die erste Überraschung der Auswertung: Zwar ist bekannt, dass China in der Forschung massiv aufholt, doch zählt es gemeinhin noch nicht zu den führenden Staaten. Anders bei RFID: Hier ist China offensichtlich forschungsstärkstes Land. Wenn man zudem bedenkt, dass die Sonderverwaltungszone Hongkong separat aufgeführt wird, ist die Führung als überragend zu bezeichnen. Der Anteil Hongkongs alleine ist ebenfalls beeindruckend. (Hongkong besitzt nur knapp über sieben Millionen Einwohner bei einem mit den Vereinigten Staaten vergleichbaren kaufkraftbereinigtem Bruttoinlandsprodukt / Einwohner.) Europaweit sind, wenn auch zur Spitzengruppe mit weitem Abstand, Spanien und das Vereinigte Königreich in der RFID-Forschung führend. Mit drei Beteiligungen hinter Staaten wie Malaysia und Schweden kann die deutsche RFID-Forschung nur als nicht relevant bezeichnet werden. (Beim Vergleich einzelner Staaten ist die Größe bzw. wirtschaftliche Stellung zu berücksichtigen.) Insbesondere unter Berücksichtigung der Einwohnerzahl, des Bruttoinlandsprodukts (als ein Kriterium für die allgemeine wirtschaftliche Leistungsfähigkeit) und den Entwicklungsstand (G7-Staat) ist Deutschland weit abgeschlagen.

3.9 Fachbereiche

Der Themenkomplex RFID lässt sich grundlegend aus zwei Richtungen betrachten. Einerseits die technische Entwicklung von Komponenten, Systemen und Implementierungen, andererseits die Einführung und Nutzung in Organisationen, insbesondere Unternehmen. Dazu zählt zudem die Entwicklung von Anwendungen und Nutzungsszenarien um RFID in neuen Bereichen zielführend einzusetzen. Die 95 Publikationen des Jahres 2014 lassen sich in technische und betriebswirtschaftliche Artikel einteilen. Diese Klassifizierung dient als grober Anhaltspunkt. Zusammen mit dem nachfolgenden Kapitel soll eine Näherung an die behandelten Themenfelder erfolgen. Eine ursprünglich geplante Einteilung in detailliertere Themenfelder erweist sich aufgrund der Themenvielfalt als zu komplex.

Tabelle 9 schlüsselt die Publikationen des Jahres 2014 in technische und betriebswirtschaftliche Artikel auf.

Tabelle 9: Fachbereiche (Eigene Darstellung)
Tabelle 9: Fachbereiche (Eigene Darstellung)

Abbildung 9 zeigt den Zusammenhang zwischen wirtschaftlichen und technischen Artikeln grafisch.

Abbildung 9: Fachbereiche (Eigene Darstellung)
Abbildung 9: Fachbereiche (Eigene Darstellung)

Analog zur Verteilung bei der Kategorisierung überwiegt mit 72 Prozent der Anteil technischer Artikel klar. Der Anteil betriebswirtschaftlicher Artikel mit 27 Prozent ist dennoch überraschend hoch. Dies ist insofern erfreulich, als dass aus Sicht des Autors die Entwicklung neuer Anwendungsbereiche und Branchensysteme in den letzten Jahren zumindest seitens der Forschung vernachlässigt wird. RFID bietet Potenzial für den Einsatz in zahlreichen weiteren Anwendungsfeldern, welche der Technologie durch grundlegende Forschung in Zusammenarbeit mit der Entwicklung neuer Produkte und Geschäftsmodelle eröffnet werden müssen. Forschungseinrichtungen im Bereich der betriebswirtschaftlichen Produktions- und Logistikforschung können hier einen wesentlichen Beitrag leisten. Ergänzend befasst sich das letzte Kapitel mit einer Untersuchung der betrieblichen Einsatzfelder der untersuchten Literatur.

3.10 Themen

Neben den Fachbereichen der Betriebswirtschaft und Technik erfolgt eine weitere Klassifizierung aller Artikel des Jahres 2014. Durch die Vielzahl der Forschungsfragen und Themenbereiche ist diese nur in begrenztem Umfang möglich. Ziel ist, einen Überblick über die wichtigsten Einsatzbereiche und Forschungsthemen zu erlangen.

Die Publikationen können jeweils einer der nachfolgenden Kategorien zugeordnet werden. Die meisten sind aufgrund der spezifischen Fragestellung nicht einordbar und werden somit nicht kategorisiert.

  • Konsumenten bezeichnet eine Kategorie, in der Artikel eingeordnet werden, welche die Nutzung von RFID beim Endkunden untersuchen. Dies ist insofern interessant, als dass solche Anwendungsszenarien in Verbindung mit RFID im Vergleich zur Nutzung anderer Funktechnologien noch relativ selten sind.
  • Logistik und Distribution dreht sich insbesondere um Fragen des Supply-Chain-Managements und der Nutzung innerhalb eines Warenlagers.
  • Medizin subsumiert Artikel, die sich um den Einsatz im medizinischen Umfeld, zum Beispiel in Krankenhäusern oder bei der Notfallversorgung drehen.
  • Produktion behandelt Artikel, die den Einsatz von RFID in der Produktion von Gütern untersuchen. Dies umfasst beispielsweise die Verfolgung von Maschinen und Werkzeugen in Produktionsstraßen.
  • Sicherheit und Datenschutz beschreibt Artikel, welche sich um die Sicherheit beim Einsatz von RFID, insbesondere vor dem unerlaubten Zugriff auf Systembestandteile drehen. Zudem fallen darunter Publikationen, welche um die Einhaltung des Datenschutz im Zusammenhang mit dem Einsatz beim Endkunden bemüht sind.

Tabelle 10 zeigt die Verteilung der Artikel auf die einzelnen Themenbereiche.

Tabelle 10: Themen (Eigene Darstellung)
Tabelle 10: Themen (Eigene Darstellung)

Abbildung 10 beschreibt die Verteilung der kategorisierten Publikationen grafisch.

Abbildung 10: Themen (Eigene Darstellung)
Abbildung 10: Themen (Eigene Darstellung)

Vorweg sei auf die Herausforderung einer Einordnung hingewiesen: Aufgrund der Betrachtung eines einzelnen Jahres und der Konzentration auf wenige prägnante Kategorien ist die Anzahl der jeweils eingeordneten Publikationen relativ gering.

Gleichwohl lassen sich verschiedene Trends ausmachen: Der Bereich Logistik und Distribution ist mit Abstand immer noch das meistuntersuchte Themenfeld. RFID wird seit Jahren im Supply-Chain-Management zur Verfolgung von Waren eingesetzt. Dieser Sachverhalt hat auch im Jahr 2014 Bestand. Das Thema Sicherheit und Datenschutz ist überraschend oft Gegenstand der Forschung. Angesichts des geringen Anteils deutscher Forschung scheint die Problematik mittlerweile auch international an Relevanz zu gewinnen. Weiterhin ist der vergleichsweise hohe Anteil von konsumentenorientierter Forschung interessant. Dies lässt darauf hoffen, dass weitere interessante Anwendungen auch für Endkunden entwickelt werden. Die Nutzung in der Produktion hält an, welches neben der Logistik ein langjähriges Einsatzfeld ist. Die medizinische Nutzung hat zumindest einen signifikanten Anteil, was angesichts der Betrachtung als Zukunftsfeld erfreulich ist.

4 Framework

Aufbauend auf der Literaturanalyse des vorangegangenen Kapitels gilt es Schlussfolgerungen für die zukünftige Forschung im Bereich RFID zu entwickeln. Dazu dient nachfolgendes Framework, welches die RFID-Forschung in verschiedene Dimensionen einteilt. Das Framework unterteilt sich in vier verschiedene Bausteine: Technik, Sicherheit und Datenschutz, Anwendungen, Management und Systemintegration.

4.1 Technik

Die steten Bemühungen zur Weiterentwicklung von RFID, sowohl bei Anbietern, als auch bei Kundenunternehmen, zeigen, dass die Technologie zukünftig weiterhin relevant bleibt. Dies ist angesichts neuer Funktechnologien, wie WLAN, Bluetooth und NFC nicht selbstverständlich. Die bislang nur teilweise erfolgte Standardisierung von RFID führt zu einer Unmenge an Plattformen und Komponenten. Damit ist RFID eher grob als Technologie und weniger als einsetzbareres Produkt (wie oben genannte Funkstandards) zu bezeichnen. Dies führt auch zu einem wichtigen Forschungsfeld, welches einer höheren Priorität eingeräumt werden sollte: Die Standardisierung von RFID. Diese sollte im besten Fall von einem internationalen Standardisierungsgremium durchgeführt werden, ähnlich wie es bei WLAN und Bluetooth der Fall ist. Sie ist nicht nur für die einsetzenden Unternehmen wünschenswert, sondern könnte auch zu einem Durchbruch von RFID in weiteren Bereichen führen. Wenn Systembestandteile verschiedener Hersteller ebenso einfach zu kombinieren wären wie bei WLAN oder Bluetooth, ist RFID sogar in Consumer-Geräten vorstellbar.

Nicht zuletzt muss zudem weiterhin an der Zuverlässigkeit von RFID gearbeitet werden. Insbesondere die Erkennungsleistung (Rate der korrekten Erkennung) ist für viele industrielle Einsatzbereiche noch nicht ausreichend. Alternativ wäre ein Framework zu entwickeln, welches anhand verschiedener Faktoren die Erfolgswahrscheinlichkeit eines RFID-Projekts bereits vor den ersten Tests abschätzen könnte. Bestandteile könnten RFID-Varianten, Systemaufbau, Entfernungen, Materialien, Störeinflüsse und weitere Variablen sein.

4.2 Sicherheit und Datenschutz

Insbesondere aus Sicht Deutschlands, mit einer auf Sicherheit und Datenschutz besonders wertlegenden Gesellschaft, ist die hohe Anzahl von Artikeln zu diesem Themenkomplex erfreulich. Hier ist weitere Arbeit zu leisten: Bestehende Ansätze zur Beurteilung von Risiken und Maßnahmen bezüglich des Datenschutzes sind zu vertiefen. Bei der Sicherheit der Systeme bleibt aufgrund der ausbleibenden Standardisierung und der somit einhergehenden Vielfalt an Systemkomponenten ein übergreifendes Konzept schwierig. Gleichwohl erfordert der Einsatz von RFID beim Endkunden ein hohes Maß an Vertrauen in die Anbieter und Technologie. Hier wären bestehende Konzepte für den Datenschutz weiterzuentwickeln, beispielsweise in Form eines Governance-Frameworks.

4.3 Anwendungen

RFID wird heute bereits in verschiedensten Anwendungen genutzt. Wie in dieser Literaturanalyse bestätigt, sind die meistgenutzten Anwendungsbereiche das Supply-Chain-Management inklusive der Lagerhaltung und die Unterstützung der Produktion, zum Beispiel in Fabrikhallen. Darüber hinaus befindet sich RFID aber in zahlreichen weiteren Anwendungsbereichen eingesetzt. Publikationen aus dem Jahr 2014 zeigen den Weg für Anwendungen für Konsumenten und im medizinischen Bereich. Insbesondere letzterer könnte für neue Anbieter interessant sein. Ergänzend zur Nutzung für einen bestimmten Einsatzzweck lassen sich zudem die gewonnenen Datensätze systematisch auswerten. Wenn dies bei einem bestehenden System geschieht, sind keine weiteren Investitionen in die Hardware notwendig. Vielmehr kann durch die Investition in passende Analysesoftware der Wert der Installation gesteigert werden. Denkbare Einsatzszenarien sind die Optimierung von Logistikketten bei Systemen für den Diebstahlschutz oder die Optimierung von Produktionsstraßen bei Systemen zur Lokalisierung von Werkzeugen.

Darüber hinaus sind mit RFID als Grundlage auch neue Geschäftsmodelle denkbar. Zum einen könnten bei bestehenden Installationen gewonnene Daten weiter vertrieben oder mit anderen Daten verknüpft werden und so einen Mehrwert erzeugen. Andererseits sind auch gänzlich neue Geschäftsmodelle denkbar: Near Field Communication, welches als Untermenge von RFID bezeichnet werden kann, ist mit der Integration in Smartphones fast aller Hersteller ein entscheidender Schritt zur breiteren Nutzung unter Entwicklern gelungen. Mit vorhandenen technischen Standardisierungen und Programmierschnittstellen ist eine schnelle Adoption für neue Produkte möglich. Im Nahbereich ist damit auch das Problem der Standardisierung, zumindest für Installationen mit beiderseitig aktiven Geräten gelöst. Die Forschung kann bei der Entwicklung neuer Anwendungen und Geschäftsmodelle mit einem theoretischen Fundament unterstützen.

4.4 Management und Systemintegration

Neben der Entwicklung neuer und verbesserter Geräte und Anwendungen gilt es zudem bestehende Ansätze für das Management und die Integration verschiedener Systemkomponenten zu verbessern. Zum einen gilt es die Hürden zu senken und Installationen zukunftsfest zu machen, indem Bestandteile herstellerübergreifend zusammenarbeiten. Der Einsatz von Softwarekomponenten kann deutlich vereinfacht werden, indem mehr Schnittstellen für den Datenaustausch definiert werden. In Kombination mit der Entwicklung neuer Anwendungsbereiche wäre die Definition eines offenen und frei verfügbaren Satzes von RFID-Komponenten denkbar. Analog zu den mittlerweile sehr beliebten Entwicklerboards wie Rasperry Pie, welche eine Platine und Softwarekomponenten bereitstellen, könnte eine offene RFID-Plattform (Hardware und Software) Entwicklern einen schnellen Einstieg bieten. Ähnliche Entwicklungssysteme werden bereits für das Internet der Dinge angeboten, so zum Beispiel das Produkt WunderBar. Eine universitäre Entwicklung und Ausgründung könnte hierbei ein passendes Entwicklungsmodell darstellen.

5 Schlussfolgerungen und Fazit

Zusammenfassend lassen sich aus der Untersuchung vier wesentliche Erkenntnisse festhalten:

  • Die Forschung zum Thema RFID bleibt qualitativ und quantitativ auf hohem Niveau. Gleichwohl geht die Anzahl der veröffentlichten Artikel zurück. Somit lässt sich zumindest im Zeitraum von 2010 bis 2014 ein abnehmendes Interesse feststellen.
  • Schwerpunkt bleibt dabei die Forschung zu technischen Themen, insbesondere zur Verbesserung von Hardware und Software. Der Anteil betriebswirtschaftlicher Fragestellungen ist deutlich geringer, obwohl die Technologie gerade in den Bereichen Logistik und Produktion genutzt wird.
  • Die Herkunft der Publikationen ist die mit Abstand überraschendste Erkenntnis dieser Arbeit. Mit China (und der Sonderverwaltungszone Hongkong) ist in der RFID-Forschung ein Staat führend, der bislang nicht für innovative Anwendungen bekannt ist. Deutschland ist quantitativ völlig abgeschlagen und besitzt zumindest im Verhältnis zur Wirtschafts- und Forschungskraft keine Relevanz auf diesem Feld. Angesichts der hierzulande aktuellen Diskussion um das Thema Industrie 4.0 und RFID als Baustein dieses Themenkomplexes sollte die Entwicklung zu denken geben.

Schlussfolgernd sind aus Sicht des Autors zwei Maßnahmen zu ergreifen:

  • Für den zukünftigen Einsatz in der Wirtschaft ist eine weitergehende Standardisierung zu forcieren. Die Forschung kann hierbei einen wesentlichen Beitrag leisten. Nur so können neue Anwendungen nicht nur konzeptionell entworfen, sondern auch zügig entwickelt und vermarktet werden. Ohne übergreifende Kompatibilität bleibt RFID ansonsten eine Technologie, die erhebliche Investitionskosten bedarf.
  • Die Forschung zu betriebswirtschaftlichen Themen ist zu intensivieren, weil sie die Weiterentwicklung bestehender und die Entwicklung neuer Anwendungen ermöglicht. Insbesondere die Auswertung von RFID-Daten mittels Data-Mining-Software ist dabei von Bedeutung. RFID bietet bestimmte Merkmale, welche bislang einzigartig sind. (Beispielsweise die Verwendung passiver Transponder.) Disruptive Geschäftsmodelle könnten im Rahmen des Internet der Dinge eine wesentliche Rolle spielen, um neben der Auswertung von Maschinen und Sensordaten, mehr Gegenstände auch geografisch zu verfolgen. Gerade Deutschland mit der Initiative Industrie 4.0 wäre hierbei als Forschungsstandort prädestiniert.

Wenn die beiden genannten Maßnahmen, Standardisierung und Entwicklung weiterer Anwendungen, vorangetrieben werden, bleibt RFID auch in Zukunft eine bedeutende Technologie. Geografisch ist die Entwicklung zunehmend diversifiziert. Mit konzertierter Anstrengung der Industrie und Wissenschaft könnte Deutschland wieder einen Spitzenplatz einnehmen.

Literaturverzeichnis

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