Intrenion

RFID in der wissenschaftlichen Literatur

Christian Ullrich
2015-04-13

Zusammenfassung

Diese Seminararbeit untersucht das Thema Radio Frequency Identification (RFID) mittels einer Literaturanalyse. Sie wertete die wissenschaftliche Literatur der Jahre 2010 bis 2014 zu diesem Thema aus. Anhand verschiedener Kriterien werden der aktuelle Stand und die Trends zu diesem Themenkomplex erfasst und Schlussfolgerungen für die Zukunft gezogen. Die statistische Auswertung der aktuellen Literatur ist eine Form der Wissenschaftsforschung. 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 zahlreiche Publikationen. Gleichwohl sinkt die Zahl der veröffentlichten 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 in den Bereichen Logistik und Produktion, wenngleich vielversprechende medizinische Anwendungen in Entwicklung sind.

Abstract

This seminar paper examined, through a literature analysis, the subject of Radio Frequency Identification (RFID). It evaluates the scientific literature from 2010 to 2014. Based on various criteria, the current status and trends of this topic are examined, and conclusions are drawn for the future. The statistical analysis of the current literature represents a form of scientific study. In addition, a framework summarizes current research on RFID and identifies potential future issues in science and industry. In summary, RFID research has been conducted at a high level for many years. Numerous scientific journals publish many articles. 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 publication origins: 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 persist in logistics and production, although promising medical applications are under development.

Inhaltsverzeichnis

1 Einführung

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

Grundsätzlich dient die Technologie dazu, Identifizierungsmerkmale per Funk zu übertragen. Dazu erzeugt ein Lesegerät (Reader) ein elektromagnetisches Feld. Wenn sich ein Transponder (Tag) in dieses bewegt, werden dessen Chip und Antenne mit Energie versorgt. Der verbaute Chip decodiert gegebenenfalls die empfangenen Informationen und liefert die zu sendenden an die Antenne weiter. Diese verändert das elektromagnetische Feld, wodurch Informationen übertragen werden. Oft 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 zur 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 diese 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, zum anderen werden weiterhin neue entwickelt. Die Forschung im Bereich der Wirtschaftsinformatik setzt sich darüber hinaus zunehmend mit der weiteren Nutzung von 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 einer Vielzahl bestehender Literaturanalysen soll nicht weniger die Literatur zusammengefasst und eingeordnet werden, sondern durch die Auswertung von Meta-Informationen wissenschaftlicher Publikationen ein Überblick über bestimmte Fragestellungen der RFID-Forschung gewonnen werden.

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

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 bei anderen Themen sind wissenschaftliche Übersichtsarbeiten eine Möglichkeit, wichtige Beiträge zusammenzufassen und zu bewerten. Insbesondere die Verknüpfung und Einordnung der Publikationen können dabei helfen, den Überblick zu behalten.

Diese Arbeit baut auf bereits erstellten Übersichtsarbeiten, Literaturanalysen und Frameworks auf. Dabei dienen diese als Vorbild für Struktur, Gliederung und inhaltliche 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 von dieser Arbeit wird die Literatur jedoch anders ausgewertet. Andere Publikationen ergänzen die Vorgehensweise. (Ngai et al., 2008, 510-520)

2.1 Zielsetzung

Das Ziel dieser Seminararbeit ist, einen Überblick über die Forschung zum Thema RFID in den Jahren 2010 bis 2014 im Allgemeinen und insbesondere zum Jahr 2014 zu geben.

Als Grundlage dient eine Literaturrecherche der Jahre 2010 bis 2014. Diese wird statistisch ausgewertet und anhand verschiedener Merkmale untersucht. Dieser quantitative Ansatz vermittelt einen Eindruck von verschiedenen Aspekten 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:

Ergänzend erfolgt eine genauere Analyse der wissenschaftlichen Literatur zum Thema RFID des Jahres 2014. Diese wird manuell durchgeführt und dient dazu, einen Überblick über die aktuellen Forschungsschwerpunkte zu geben. Die Beschränkung auf ein Jahr liegt in der großen Zahl an Publikationen zu diesem Thema und im hohen Aufwand der manuellen Auswertung.

Im Detail werden drei weitere Fragestellungen beantwortet:

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 auf mögliche zukünftige Forschungsvorhaben.

2.2 Datensammlung

Als Grundlage 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 Begrenzungen kombinieren. Wichtigstes Merkmal ist jedoch die Möglichkeit, die Suchergebnisse als Datei herunterzuladen. Dieser ist entscheidend für die 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”. Das Suchfeld ist ausschließlich der jeweilige Artikeltitel (und nicht der Textkörper, die Zusammenfassung oder die Stichwörter). Mit dieser Vorgehensweise ist sichergestellt, dass die Artikel zu einem hohen Grad relevant sind und sich im Kern mit dem Thema RFID auseinandersetzen, ohne es nur am Rande oder als einen Aspekt unter vielen zu behandeln.

2.3 Datenanalyse

Es gibt eine große Anzahl wissenschaftlicher Zeitschriften, Konferenzen und anderer Formate, die sich mit dem Thema RFID auseinandersetzen. Zur Beschränkung der Suchergebnisse auf solche von hoher wissenschaftlicher Qualität ist die Analyse auf Publikationen aus hochwertigen 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 wissenschaftlicher Qualität nicht unumstritten, bietet jedoch einen relativ guten Anhaltspunkt für die Qualität einer Publikation. (o.V.1, 2015)

Die Basis der Werte von SCImago ist ebenfalls die verwendete Literatursuchmaschine Scopus. Der Vorteil der gemeinsamen Datenbasis ist die Konsistenz der Ergebnisse sowie die nur geringen Abweichungen bei den Publikationsbezeichnungen. Die Auswertung mittels Tabellenkalkulation und Data-Mining-Software wird dadurch 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 Suchergebnisse der Literatursuchmaschine Scopus um Informationen aus den Ranglisten von SCImago ergänzt. Zudem erfolgt eine Angleichung der Publikationsbezeichnungen. Mit einem einheitlichen Datenbestand können die Auswertungen schneller und übersichtlicher erfolgen.

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

Generell soll die Auswertung den Sachstand zum aktuellen Zeitpunkt widerspiegeln 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 Bestandteile der Analyse der Suchergebnisse der Jahre 2010 bis 2014. Ziel dieses Teils ist es, einen Überblick über die RFID-Forschung der letzten Jahre zu geben. Die drei weiteren 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 Jahrzehnten nicht nur Gegenstand der Forschung, sondern auch in zahlreichen Anwendungen praktisch eingesetzt. Seit Beginn wird RFID von vielen als Abkürzung verwendet. Die erste Fragestellung dieser Arbeit ist, inwiefern diese Abkürzung tatsächlich in der Fachwelt genutzt wird und als Äquivalent zur ausgeschriebenen Variante gilt.

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

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

Tabelle 1 gliedert das Suchergebnis nach Suchbegriffen auf.

Suchbegriffe Ergebnisse Anteil
“rfid” AND NOT “radio frequency identification” 8076 94,4%
“radio frequency identification” AND NOT “rfid” 347 4,1%
“rfid” AND “radio frequency identification” 131 1,5%
Gesamt (addiert) 8554 100,0%
“rfid” OR “radio frequency identification” (zur Verifizierung) 8554  

Tabelle 1: Begrifflichkeiten (eigene Darstellung)

Im Ergebnis lässt sich festhalten, dass die Abkürzung RFID das Ausschreiben des Begriffs Radio Frequency Identification praktisch vollständig ersetzt. Da die Abkürzung und ihre Bedeutung in der Fachwelt bekannt sind, ist der Begriff dadurch 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 gliedert die Auswertung der Suchergebnisse in drei Kategorien: Business, Management and Accounting, Computer Science und Decision Sciences. Bei Berücksichtigung dieser drei Kategorien und eines 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 enthält die Anzahl der Zeitschriften und der Artikel je Kategorie.

Kategorien Zeitschriften Anzahl Zeitschriften Anteil Artikel Anzahl Artikel Anteil
BMA 3 4,7% 4 0,7%
BMA, CS 0 0,0% 0 0,0%
BMA, CS, DS 2 3,1% 19 3,3%
BMA, DS 8 12,5% 57 9,9%
CS 46 71,9% 480 83,5%
CS, DS 3 4,7% 6 1,0%
DS 2 3,1% 9 1,0%
Gesamt 64 100,0% 575 100,0%

Tabelle 2: Kategorisierung (Eigene Darstellung)

Abbildung 1 zeigt die Verteilung der Artikel auf die Kategorienkombinationen grafisch.

Abbildung 1: Kategorisierung (eigene Darstellung)

Abbildung 1: Kategorisierung (Eigene Darstellung)

Es ist festzuhalten, dass die Zeitschriften und Artikel überwiegend der Kategorie Computer Science zugeordnet sind. Dies ist zwar auf den ersten Blick offensichtlich. Andererseits sind insbesondere Untersuchungen zu Anwendungsfällen und zum 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 auf die thematische Schwerpunktsetzung deuten.

3.3 Zeitschriften

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

Tabelle 3 zeigt einen Ausschnitt der zehn häufigsten Zeitschriften.

Zeitschrift Rang Anzahl Anteil
Lecture Notes in Computer Science 1 197 34,3%
Expert Systems with Applications 2 29 5,0%
International Journal of Production Economics 3 27 4,7%
Proceedings - IEEE INFOCOM 3 27 4,7%
IEEE Communications Letters 4 26 4,5%
Proceedings of SPIE - The International Society for Opt. Eng. 5 25 4,4%
IEEE Transactions on Industrial Electronics 5 25 4,4%
International Journal of Production Research 6 22 3,8%
IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems 7 18 3,1%
IEEE Transactions on Mobile Computing 8 16 2,8%
Decision Support Systems 9 15 2,6%
Computers in Industry 10 14 2,4%
Gesamt (Top 10)   441 76,7%
Alle anderen Zeitschriften (11-64) 11-19 134 23,3%
Gesamt   575 100,0%

Tabelle 3: Zeitschriften (Eigene Darstellung)

Es zeigt sich eine erhebliche Ungleichverteilung der Artikel unter den verschiedenen Zeitschriften. Die meistgenutzte Zeitschrift veröffentlicht alleine mehr als ein Drittel der Beiträge. Die zehn häufigsten Zeitschriften veröffentlichen mehr als drei Viertel aller Artikel. Bei der Wahl einer Zeitschrift zur Veröffentlichung eigener Beiträge ist man bei den 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 trägt über ein Drittel der Beiträge bei. Weitere Zeitschriften zeigen eine sichtbare Steigung; der Rest ist nicht besonders relevant.

Abbildung 2: Zeitschriften (eigene Darstellung)

Abbildung 2: Zeitschriften (Eigene Darstellung)

3.4 Verlage

Die Zeitschriften des Suchergebnisses verteilen sich auf zwölf Verlagsgruppen. 33 Publikationen in vier Zeitschriften sind keinem Verlag zugeordnet. Der Begriff “Verlag” umfasst an dieser Stelle die einzelnen Gruppen, die unter einem einheitlichen Markennamen agieren.

Verlagsgruppe Zeitschriften Anzahl Zeitschriften Anteil Artikel Anzahl Artikel Anteil
Springer 7 10,9% 207 36,0%
Inst. of Electrical and Electronics Eng. (IEEE) 22 34,4% 144 25,0%
Elsevier 18 28,1% 130 22,6%
keine Angabe 4 6,3% 33 5,7%
SPIE 1 1,6% 25 4,3%
IEEE Computer Society 3 4,7% 25 4,3%
Academic Press 2 3,1% 2 0,3%
Association for Computing Machinery 2 3,1% 2 0,3%
Emerald 1 1,6% 2 0,3%
Wiley-Blackwell 1 1,6% 2 0,3%
INFORMS 1 1,6% 1 0,2%
Blackwell Publishing 1 1,6% 1 0,2%
Palgrave Macmillan 1 1,6% 1 0,2%
Gesamt 64 100,0% 575 100,0%

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 dessen 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 häufig kein “Heimatstaat” mehr feststellen. Dagegen wird für jede Zeitschrift auf SCImago ein Herkunftsland angegeben. Da mehrere Verlagsgruppen ihre Zeitschriften in verschiedenen Staaten herausgeben, ist dies ein besserer Indikator für die geografische Zuordnung. In der Regel sitzt die Leitung und im weiteren Sinne die Redaktion einer Zeitschrift am Standort, der als Herkunftsort der Zeitschrift (und nicht des Verlags) angegeben ist. Tabelle 5 zeigt die Verteilung der Herkunftsstaaten der Zeitschriften und der Artikel.

Staat Zeitschriften Anzahl Zeitschriften Anteil Artikel Anzahl Artikel Anteil
Vereinigte Staaten 37 57,8% 221 38,4%
Deutschland 2 3,1% 198 34,4%
Niederlande 14 21,9% 88 15,3%
Vereinigtes Königreich 11 17,2% 68 11,8%
Gesamt 64 100,0% 575 100,0%

Tabelle 5: Staaten der Veröffentlichung (eigene Darstellung)

Abbildung 4 zeigt die Verteilung der Heimatstaaten der Zeitschriften grafisch.

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

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

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

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

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

Zwischen der Verteilung der Staaten der Zeitschriften und der der Artikel besteht ein deutlicher Unterschied. Dies ist, wie im Kapitel Zeitschriften dargestellt, auf die ungleichmäßige Verteilung der Artikel unter den 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 Suchergebnis umfasst insgesamt 575 Dokumente. Dieses setzt sich aus Artikeln (engl. article) wissenschaftlicher Zeitschriften (engl. journal) sowie Beiträgen zu wissenschaftlichen Konferenzen (engl. conference paper) zusammen. Darüber hinaus sind Publikationen als Artikel in der Presse (engl. article in press), Konferenzrezension (engl. conference review), Leitartikel (engl. editorial), Korrekturverzeichnis (engl. erratum) und Rezension (engl. review) klassifiziert.

Tabelle 6 zeigt die Verteilung der Beiträge auf die Kategorien.

Art des Dokuments Artikel Anzahl Artikel Anteil
Article 291 50,6%
Conference Paper 265 46,1%
Article in Press 10 1,7%
Erratum 3 0,5%
Conference Review 3 0,5%
Review 2 0,3%
Editorial 1 0,2%
Gesamt 575 100,0%

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 werden die Artikel des Suchergebnisses in Artikel und Konferenzbeiträge unterteilt. Alle anderen Formen, einschließlich Presseartikeln, haben einen Anteil von rund 3%. Somit zeigt sich, dass die beiden Erstgenannten die dominante Form der Beiträge zum Thema RFID in wissenschaftlichen Fachzeitschriften darstellen.

3.7 Jahr der Veröffentlichung

Das Thema RFID ist seit mehreren Jahrzehnten 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, nichtwissenschaftlichen Berichterstattung hat das Thema an Relevanz in der Wahrnehmung verloren. Der Hintergrund sind neue Funkstandards, die auch in Consumer-Geräten eingesetzt werden. Eine Analyse des Veröffentlichungsjahres der Artikel im Suchergebnis soll den aktuellen Forschungstrend erkennen.

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

Jahr Anzahl Anteil Veränderung zum Vorjahr
2010 132 23,0%  
2011 110 19,1% -16,7%
2012 127 22,1% 15,5%
2013 111 19,3% -12,6%
2014 95 16,5% -14,4%
Gesamt 575 100,0%  

Tabelle 7: Jahr der Veröffentlichung (eigene Darstellung)

Abbildung 7 zeigt den Trend im Jahresverlauf grafisch. 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 bei 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 um 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 für die 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 im Suchergebnis hat einen oder mehrere Autoren. Dieser gehört jeweils einer Institution an, die 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 Rechtsstaat des Rechtssitzes angegeben. Jeder Autor eines Artikels gehört jeweils einer Institution an. Die meisten Artikel werden in Kooperation mit verschiedenen Autoren aus unterschiedlichen Institutionen erstellt, die häufig ihren Sitz 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 Herkunftsstaat dieser. (Zum Beispiel durch Netzwerkeffekt zwischen Forschung und Wirtschaft.) Aufgrund der manuellen Aufarbeitung der Daten sind diese und die beiden nachfolgenden Auswertungen auf das Jahr 2014 beschränkt.

Tabelle 8 schlüsselt die Staatsangehörigkeit der Institutionen der Autoren auf.

Staat Anzahl Anteil
China 41 20,5%
Vereinigte Staaten 40 20,0%
Hongkong 22 11,0%
Spanien 9 4,5%
Vereinigtes Königreich 9 4,5%
Frankreich 7 3,5%
Australien 6 3,0%
Griechenland 6 3,0%
Italien 6 3,0%
Singapur 6 3,0%
Belgien 5 2,5%
Südkorea 5 2,5%
Taiwan 5 2,5%
keine Angabe 4 2,0%
Kanada 4 2,0%
Malaysia 4 2,0%
Schweden 4 2,0%
Deutschland 3 1,5%
Niederlande 2 1,0%
Österreich 2 1,0%
Saudi-Arabien 2 1,0%
Brasilien 1 0,5%
Indien 1 0,5%
Israel 1 0,5%
Japan 1 0,5%
Kroatien 1 0,5%
Polen 1 0,5%
Portugal 1 0,5%
Thailand 1 0,5%
Gesamt 200 100,0%

Tabelle 8: Herkunftsstaaten der Artikel (eigene Darstellung)

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

Abbildung 8: Herkunftsstaaten der Artikel (eigene Darstellung)

Abbildung 8: Herkunftsstaaten der Artikel (eigene Darstellung)

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, darunter im Bereich der RFID. Gleichwohl kommen die Vereinigten Staaten nur 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 das forschungsstärkste 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 dem der Vereinigten Staaten vergleichbaren kaufkraftbereinigten Bruttoinlandsprodukt pro Einwohner.) Europaweit sind, wenn auch mit weitem Abstand zur Spitzengruppe, Spanien und das Vereinigte Königreich in der RFID-Forschung führend. Mit drei Beteiligungen an 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 Kriterium für die allgemeine wirtschaftliche Leistungsfähigkeit) und des Entwicklungsstands (als G7-Staat) liegt Deutschland weit abgeschlagen zurück.

3.9 Fachbereiche

Der Themenkomplex RFID lässt sich grundlegend aus zwei Perspektiven betrachten. Einerseits die technische Entwicklung von Komponenten, Systemen und Implementierungen, andererseits die Einführung und Nutzung in Organisationen, insbesondere in Unternehmen. Dazu zählen 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 zu den behandelten Themenfeldern 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.

Fachbereich Anzahl Anteil
Technik 68 71,6%
Betriebswirtschaft 26 27,4%
keine Einordnung 1 1,1%
Gesamt 95 100,0%

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 der technischen Artikel klar. Der Anteil der betriebswirtschaftlichen Artikel beträgt 27 Prozent und 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, die 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 aus der Literatur.

3.10 Themen

Neben den Fachbereichen Betriebswirtschaft und Technik erfolgt eine weitere Klassifizierung aller Artikel des Jahres 2014. Aufgrund der Vielzahl an Forschungsfragen und Themenbereichen ist dies nur in begrenztem Umfang möglich. Ziel ist es, einen Überblick über die wichtigsten Einsatzbereiche und Forschungsthemen zu gewinnen.

Die Publikationen können jeweils einer der folgenden Kategorien zugeordnet werden. Die meisten sind aufgrund der spezifischen Fragestellung nicht einordnbar und werden daher nicht kategorisiert.

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

Thema Anzahl Anteil Anteil kategorisiert
Logistik und Distribution 15 15,8% 38,5%
Sicherheit und Datenschutz 10 10,5% 25,6%
Produktion 5 7,4% 17,9%
Konsumenten 5 5,3% 12,8%
Medizin 2 2,1% 5,1%
keine Kategorisierung 56 58,9%  
Gesamt 95 100,0% 100,0%

Tabelle 10: Themen (Eigene Darstellung)

Abbildung 10 zeigt 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 noch das meistuntersuchte Themenfeld. RFID wird seit Jahren im Supply-Chain-Management zur Nachverfolgung von Waren eingesetzt. Dieser Sachverhalt hatte 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 an konsumentenorientierter Forschung interessant. Dies lässt darauf hoffen, dass weitere interessante Anwendungen auch für Endkunden entwickelt werden. Die Nutzung in der Produktion hält an, die neben der Logistik ein langjähriges Einsatzfeld ist. Die medizinische Nutzung trägt zumindest einen signifikanten Anteil bei, was angesichts der Betrachtung als Zukunftsfeld erfreulich ist.

4 Framework

Aufbauend auf der Literaturanalyse des vorangegangenen Kapitels gilt es, Schlussfolgerungen für die zukünftige RFID-Forschung zu entwickeln. Dazu dient das nachfolgende Framework, das die RFID-Forschung in verschiedene Dimensionen einteilt. Das Framework gliedert sich in vier Bausteine: Technik, Sicherheit und Datenschutz, Anwendungen sowie 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 die oben genannten Funkstandards) zu bezeichnen. Dies führt auch zu einem wichtigen Forschungsfeld, das einer höheren Priorität eingeräumt werden sollte: die Standardisierung von RFID. Diese sollte im besten Fall von einem internationalen Standardisierungsgremium durchgeführt werden, ähnlich wie bei WLAN und Bluetooth. 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, wäre RFID sogar in Consumer-Geräten realisierbar.

Nicht zuletzt muss weiterhin an der Zuverlässigkeit von RFID gearbeitet werden. Insbesondere die Erkennungsleistung (die Rate der korrekten Erkennung) ist in vielen industriellen Einsatzbereichen noch nicht ausreichend. Alternativ wäre es möglich, ein Framework zu entwickeln, das anhand verschiedener Faktoren die Erfolgswahrscheinlichkeit eines RFID-Projekts bereits vor den ersten Tests abschätzen könnte. Bestandteile könnten RFID-Varianten, Systemaufbau, Entfernungen, Materialien, Störeinflüsse sowie 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 an Artikeln zu diesem Themenkomplex erfreulich. Hier ist weitere Arbeit zu leisten: Bestehende Ansätze zur Beurteilung von Risiken und Maßnahmen im Bereich des Datenschutzes sind zu vertiefen. Bei der Sicherheit der Systeme bleibt aufgrund der ausbleibenden Standardisierung und der damit einhergehenden Vielfalt an Systemkomponenten ein übergreifendes Konzept schwierig. Gleichwohl erfordert der Einsatz von RFID beim Endkunden ein hohes Maß an Vertrauen in 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 sowie die Unterstützung der Produktion, zum Beispiel in Fabrikhallen. Darüber hinaus wird RFID in zahlreichen weiteren Anwendungsbereichen eingesetzt. Publikationen aus dem Jahr 2014 zeigen den Weg für Anwendungen sowohl für Konsumenten als auch für den medizinischen Bereich. Insbesondere Letzterer könnte für neue Anbieter interessant sein. Ergänzend zur Nutzung für einen bestimmten Einsatzzweck lassen sich die gewonnenen Datensätze zudem systematisch auswerten. Wenn dies bei einem bestehenden System erfolgt, 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 weitervertrieben oder mit anderen Daten verknüpft werden, um Mehrwert zu schaffen. Andererseits sind auch gänzlich neue Geschäftsmodelle denkbar: Near Field Communication, das 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 neuer 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 durch ein theoretisches 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 lässt sich deutlich vereinfachen, indem mehr Schnittstellen für den Datenaustausch definiert werden. In Kombination mit der Entwicklung neuer Anwendungsbereiche wäre die Definition eines offenen und frei verfügbaren Satzes an RFID-Komponenten denkbar. Analog zu den mittlerweile sehr beliebten Entwicklerboards wie Raspberry Pi, die 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, 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:

Schlussfolgernd sind aus Sicht des Autors zwei Maßnahmen zu ergreifen:

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