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Machbarkeitsstudie für eine Lösung für ein Grundgerüst für die system- und produktionskettenübergreifende Integration von Systemen zum Tracking und Tracing
Projekt
Förderkennzeichen: FP7-KBBE-2009-245003
Laufzeit: 01.12.2009
- 30.11.2011
Fördersumme: 995.094 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Eines der Ziele des Projektes 'Transparent Food' ist der Entwurf einer europäischen Lösung für ein Grundgerüst, das grundlegende und einfache Funktionalitäten bereitstellt, um so die System- und Produktionsketten-übergreifende Integration von vorhandenen Systemen zum Tracking und Tracing zu ermöglichen. Nach einer anfänglichen Anforderungsanalyse wurden Methoden und Technologien, die in einer derartigen Lösung eingesetzt werden können, gesammelt, analysiert und beurteilt. Die Wiederverwendung von vorhandenen Standards und die Nutzung des Leistungsvermögens von etablierten Organisationen ist ein entscheidender Faktor beim Aufbau und Einsatz des geplanten Grundgerüsts. Organisationsstrukturen Eine Vielzahl von Organisationen liefert Standards und Leitlinien für das Daten- und Informationsmanagement in der Logistik, in der Landwirtschaft und der Lebensmittelbranche. Sowohl öffentliche Einrichtungen (z.B. UN/CEFACT und UNECE, EFSA auf europäischer Ebene, Projekte mit beschränkter Laufzeit wie z.B. EuroFIR, diverse nationale Behörden) und privatrechtliche Vereinigungen wie z.B. GS1, EPCglobal, OASIS sind in diese Arbeit eingebunden. Ferner erstellen eine Reihe von Organisationen grundlegende und allgemeine Standards im Bereich der Informationstechnologie (z.B. W3C, IETF, ISO JTC1). Protokoll Protokolle als Mechanismen zum Datenaustausch im Bereich des eBusiness, der Logistik und der Lebensmittelbranche sind z.B. EDIFACT, der neuere Standard ebXML und EPCIS als Standard für den Austausch von Daten über Produktbewegungen. Die meisten der derzeit eingesetzten Protokolle basieren auf dem Designparadigma der 'Remote procedure calls' mittels der SOAP-Technologie. Wenn man die Anforderungen an Skalierbarkeit, Flexibilität und Erweiterbarkeit berücksichtigt, die durch die große Anzahl an Beteiligten, ihre verschiedenartigen Interessen und die Notwendigkeit auch kleinere Unternehmen zu integrieren gestellt werden, sind diese Mechanismen allerdings für die angestrebte Lösung nur teilweise geeignet. Die für das Grundgerüst eingesetzten Technologien sollten eher dem Paradigma der REST-Architektur folgen, die eine einfachere Skalierbarkeit und eine Wiederverwendung der Daten in verschiedenen Kontexten ermöglicht. REST-konforme Webdienste werden bereits von einigen Systemlieferanten eingesetzt. Die HTTP-Methoden, auf denen sie basieren, sind leicht zu implementieren und gut bekannt. Syntax Die derzeit am häufigsten eingesetzte Syntax zur Strukturierung von Daten ist XML, wie z.B. bei ebXML, EPCIS oder, im Bereich der Landwirtschaft, agroXML. Eine Alternative, die berücksichtigt werden muss, ist JSON, das kompakter und weniger ausführlich ist und daher für eine effiziente Übertragung von großen Datenmengen besser geeignet ist. Semantik Erfolgreicher Datenaustausch auf globaler Ebene zwischen anonymen Partnern erfordert die Verwendung von kontrollierten Vokabularien. Die vielversprechendsten Standards zum Bau solcher Vokabularien sind derzeit RDF, RDF Schema und SKOS. Sie stellen Methoden zur Verfügung, mit denen die Begriffe und die Beziehungen zwischen ihnen definiert werden, und um Beschreibungen von bestimmten Ressourcen (Objekte, Dokumente, Prozesse) zu erstellen. Werkzeuge und Programmierbibliotheken für diese Standards sind frei verfügbar. Zwei Typen von Klassifizierungssystemen existieren im Nahrungsmittelbereich: hierarchische Klassifizierungen, wie sie von der EFSA eingesetzt werden und facettierte Klassifikation wie z.B. LanguaL. AGROVOC, der Thesaurus der FAO ist derzeit der umfassendste mehrsprachige Thesaurus im Bereich der Landwirtschaft. Identifikation Zur Identifikation können Gegenstände mit RFID, mit Klartextzahlen, Strichcodes oder zweidimensionalen Codes wie dem Datamatrix-Code gekennzeichnet werden. Zu den am häufigsten gespeicherten Informationen gehören der „Electronic Product Code' (EPC), die 'Global Trade Item Number' (GTIN) und der 'Uniform Resource Identifier' (URI): Aus diesen Identifikatoren kann auf die Adresse geschlossen werden, um zusätzliche Informationen abzufragen. 2D-Codes können auch zusätzliche Daten wie das Verfallsdatum, die Seriennummer usw. enthalten. Stand der Technik in anderen Industriezweigen In der pharmazeutischen Industrie werden immer häufiger Verkaufsverpackungen mit eindeutigen Seriennummern gekennzeichnet um Fälschungen und Produktpiraterie zu verhindern. Der hierfür nötige hohe Aufwand ist durch die hohen Umsätze in dieser Branche gerechtfertigt. Außerdem besteht bei verfälschten Arzneimitteln ein hohes Risiko für gesundheitliche Schäden. In der Abfallwirtschaft ist in Deutschland jetzt elektronisches Tracking vorgeschrieben. Dies umfasst ein technisch ausgefeiltes System zur Authentifizierung, zur Nachverfolgung und Identifikation der verantwortlichen Personen. Ausblick Um einen flexiblen und dynamischen Datenaustausch zu ermöglichen, muss dass Problem angegangen werden, dass in der Landwirtschaft und im Nahrungsmittelbereich zahlreiche verschiedene Data Dictionaries, Thesauren und Codiersysteme existieren, die nicht einfach zueinander kompatibel sind. Eine andere Aufgabe ist die Handhabung von eindeutigen Objektidentifikatoren, die auch von kleinen und mittleren Unternehmen einsetzbar und finanziell tragbar sind. Um ein besseres Verständnis der Prozesse zu erreichen, wird im nächsten Arbeitsschritt eine Anzahl von typischen Szenarien zum Tracking und Tracing untersucht, die die typischen Charakteristika von Prozessen und Produkten im Nahrungsmittelbereich abdecken. Konsequenzen, Vor- und Nachteile der oben beschriebenen Technologien und Prozesse werden analysiert und aus den gewonnenen Erfahrungen ein Lösungsvorschlag für ein technisches Grundgerüst zum Tracking und Tracing erarbeitet.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Agrarökonomie
Verbundprojekt
Förderprogramm
Ausführende Einrichtung
Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL)
