DIN SPEC 19426-2-2017 Auto-ID-systems for the digital identification and classification of Personal Protection Equipment (PPE) - Part 2 Guideline for the selection of the required .pdf

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1、September 2017 DIN-Normenausschuss Persnliche Schutzausrstung (NPS)DIN-Normenausschuss Informationstechnik und Anwendungen (NIA)Preisgruppe 11DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berl

2、in, gestattet.ICS 13.340.01; 35.040.50Zur Erstellung einer DIN SPEC knnen verschiedene Verfahrensweisen herangezogen werden: Das vorliegende Dokument wurde nach den Verfahrensregeln eines Fachberichts erstellt.!%e“2669495www.din.deDIN SPEC 19426-2Auto-ID-Systeme zur digitalen Kennzeichnung und Klass

3、ifizierung von Persnlicher Schutzausrstung (PSA) Teil 2: Leitfaden fr die Auswahl der erforderlichen Gerte zur Erfassung und Identifizierung der PSAAuto-ID-systems for the digital identification and classification of Personal Protection Equipment (PPE) Part 2: Guideline for the selection of the requ

4、ired equipment for the registration and identification of PPESystmes didentification automatique pour lidentification numrique et la classification des quipements de protection individuelle (EPI) Partie 2: Lignes directrices pour la slection de lquipement requis pour la collecte et lidentification d

5、es EPIAlleinverkauf der Spezifikationen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 16 SeitenDDIN SPEC 19426-2:2017-09 2 Inhalt Seite Vorwort 3 Einleitung 4 1 Anwendungsbereich . 5 2 Normative Verweisungen . 5 3 Begriffe 5 4 Empfohlene Auto-ID-Technologien zur Kennzeichnung von PS

6、A . 6 4.1 Allgemeines . 6 4.2 Kennzeichnungsebene . 6 4.3 RFID-Technologie 6 4.3.1 Allgemeines . 6 4.3.2 bertragungsmglichkeiten und Frequenzbereiche . 7 4.3.3 Hardwarekomponenten eines RFID-Systems . 8 4.4 Barcode-Technologie . 12 4.4.1 Barcode-Technik 12 4.5 Vergleich Barcode RFID . 13 5 Spezielle

7、 Anforderungen an RFID-Systeme zur Kennzeichnung von PSA 14 5.1 Allgemeines . 14 5.2 Prfanforderungen und -verfahren 14 5.2.1 Prfanforderungen . 14 5.2.2 Prfverfahren . 14 6 Mgliche Anwendungen 14 6.1 Allgemeines . 14 6.2 Anwendungsflle . 14 6.2.1 Kontrolle der mitgefhrten PSA . 14 6.2.2 Inventarisi

8、erung der PSA . 14 6.2.3 berwachung von Prfungsterminen 15 6.2.4 berwachung von Wartungsintervallen . 15 6.2.5 Dokumentation von Reparaturen . 15 6.2.6 Erfassung von Herstellungs- und Verfallsdatum . 15 6.2.7 Lebenszyklusberwachung . 15 6.2.8 Produktspezifische Kennzeichnung . 15 6.2.9 Rckverfolgbar

9、keit am Markt . 15 6.2.10 Sensorik 15 Literaturhinweise . 16 DIN SPEC 19426-2:2017-09 3 Vorwort Diese im DIN-Normenausschuss Persnliche Schutzausrstung (NPS)“ erstellte DIN SPEC (Fachbericht) wurde vom Sonderausschuss NA 075 BR-01 SO RFID bei PSA“ erarbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen,

10、dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Erfahrungen mit dieser DIN SPEC sind erbeten vorzugsweise als Datei per E-Mail an npsdin.de in Form einer Tabelle

11、. Die Vorlage dieser Tabelle kann im Internet unter http:/www.din.de/stellungnahme abgerufen werden; oder in Papierform an den DIN-Normenausschuss Persnliche Schutzausrstung (NPS), 10772 Berlin (Hausanschrift: Burggrafenstrae 6, 10787 Berlin). DIN SPEC 19426-2:2017-09 4 Einleitung Die Nutzung von Sy

12、stemen zur Auto-Identifikation (Auto-ID), insbesondere der Radio Frequency (RFID)-Technologie, von Persnlicher Schutzausrstung (PSA) eignet sich zur Verbesserung des Arbeits- und Gesundheitsschutzes. Groe Potenziale liegen in Anwendungen, die es ermglichen, Gegenstnde der PSA automatisch zu erfassen

13、, eindeutig zu identifizieren und dieses zu dokumentieren. Um diese Mglichkeiten prozess-, branchenbergreifend und flchendeckend zu nutzen, ist es notwendig, auf ein einheitliches System fr die digitale eineindeutige Kennzeichnung und eindeutige Klassifizierung von PSA zurckgreifen zu knnen. Anhand

14、der Gruppierung und der Merkmale von PSA auf der Basis der Anforderungen in europischen PSA-Normen wurde ein Konzept fr ein bergeordnetes Kennzeichnungs- und Klassifizierungssystem fr PSA unter Bercksichtigung vorhandener Standards zur Kennzeichnung und Klassifizierung entwickelt. Das Kennzeichnungs

15、system zur Identifizierung basiert auf ISO-Normen, das Klassifizierungssystem auf der Klassifizierung der PSA in anerkannten Normen und technischen Regeln. Die Nummernstruktur zur Kennzeichnung und die Nummernstruktur zur Klassifizierung der PSA wurden in eine binre Kodierung umgesetzt, die die Grun

16、dlage fr die automatische Identifikation bildet. Es ist damit mglich, einer einzelnen PSA eine eineindeutige, maschinenlesbare Kennzeichnung zur Identifikation zu geben. Mittels der zustzlichen Klassifizierungsnummer kann zustzlich die Art der PSA und ggf. deren Eigenschaften und weitere Information

17、en eindeutig erkannt werden. Diese Normenreihe besteht aus zwei Teilen: DIN 19426-1 legt den Aufbau der digitalen Nummernstruktur zur Kennzeichnung und Klassifizierung von PSA fest; DIN SPEC 19426-2 stellt einen Leitfaden fr die Auswahl der erforderlichen Gerte zur Erfassung und Identifizierung der

18、PSA dar. DIN SPEC 19426-2:2017-09 5 1 Anwendungsbereich Dieser Teil von DIN (SPEC) 19426 gibt einen berblick ber die Techniken und die daraus resultierenden Mglichkeiten und untersttzt damit den Anwender bei der Auswahl des geeigneten Systems fr seinen Anwendungsfall zur Erfassung und Identifizierun

19、g der einzusetzenden PSA. Abschlieend werden Anwendungsbeispiele aufgezeigt 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genomme

20、ne Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 19426-1, Auto-ID-Systeme zur digitalen Kennzeichnung und Klassifizierung von PSA Teil 1: Nummernstruktur DIN EN 16656, Informationstechnik Identifizierung von Waren

21、 mittels Hochfrequenz (RFID) fr das Management des Warenflusses RFID-Emblem DIN EN 300220, Elektromagnetische Vertrglichkeit und Funkspektrumangelegenheiten (ERM) Funkanlagen mit geringer Reichweite (SRD) Funkgerte zur Verwendung im Frequenzbereich von 25 MHz bis 1 000 MHz mit Ausgangsleistungen bis

22、 500 mW DIN EN 300330, Elektromagnetische Vertrglichkeit und Funkspektrumangelegenheiten (ERM) Funkanlagen mit geringer Reichweite (SRD) Funkgerte im Frequenzbereich 9 kHz bis 25 MHz und induktive Schleifensysteme im Frequenzbereich 9 kHz bis 30 MHz DIN EN ISO/IEC 19762-1, Informationstechnik Automa

23、tische Identifikation und Datenerfassungsverfahren (AIDC) Harmonisiertes Vokabular Teil 1: Allgemeine Termini mit Bezug zu AIDC DIN EN ISO/IEC 19762-3, Informationstechnik Automatische Identifikation und Datenerfassungsverfahren (AIDC) Harmonisiertes Vokabular Teil 3: Identifizierung von Waren mitte

24、ls Hochfrequenz (RFID) ISO/IEC 18000 (alle Teile), Information technology Radio frequency identification for item management 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach DIN 19426-1, DIN EN ISO/IEC 19762-1, DIN EN ISO/IEC 19762-3 und die folgenden Begriffe. 3.1 RFID-Tag RFID

25、-Transponder Tag Transponder System zur Speicherung von Daten, beschreibbar, und auslesbar Anmerkung 1 zum Begriff: Obwohl RF Transponder“ der technisch genaueste Ausdruck ist, ist die Bezeichnung RFID-Tag“ oder Transponder“ gelufiger und wird bevorzugt. Anmerkung 2 zum Begriff: Das Wort Transponder

26、 setzt sich begrifflich aus den Worten Transmitter (Sender) und Responder, (Empfnger) zusammen. DIN SPEC 19426-2:2017-09 6 3.2 RFID-Reader Schreib-/Lese-Einheit Reader RFID-Erfassungseinheit Leser Teil einer Einheit, welcher in Verbindung mit einer Antenne Daten vom Transponder lesen und den Transpo

27、nder beschreiben kann 3.3 Rckstreuung (en: backscatter) Technik zum Abrufen von Informationen aus einem Transponder 3.4 Middleware Schnittstellensoftware, die Daten verarbeitet und sie fr entsprechende Anwendungen bereitstellt 3.5 Kennzeichnungssystem vom Kennzeichnenden ausgewhlte Technologie zur I

28、dentifizierung 4 Empfohlene Auto-ID-Technologien zur Kennzeichnung von PSA 4.1 Allgemeines PSA oder Kombinationen von PSA knnen zustzlich zu der Kennzeichnung in von Menschen lesbarer Schrift mittels Auto-ID-Systemen gekennzeichnet werden. Diese Kennzeichnung kann nach in Teil 1 dieser Norm festgele

29、gten Nummernstrukturen erfolgen. Hierzu eignen sich insbesondere die RFID- und die Barcode-Technologie (2D-Codierung), welche jeweils im Folgenden beschrieben werden. 4.2 Kennzeichnungsebene Bei kombinierter PSA, die trennbar, auswechselbar und/oder einzeln anwendbar ist, sollte jede einzelne Kompon

30、ente gekennzeichnet werden. 4.3 RFID-Technologie 4.3.1 Allgemeines Die RFID-Technologie (Radio Frequency Identification) bietet die Mglichkeit zur automatischen Identifizierung von Gegenstnden und Personen durch elektromagnetische Wellen. Mit dieser Technik knnen Daten berhrungslos und sichtkontaktf

31、rei zwischen einem an dem zu identifizierenden Objekt angebrachten Datentrger, dem sog. RFID-Transponder, und einer RFID-Erfassungseinheit (RFID-Reader) bertragen werden. Die RFID-Nutzung wird durch das RFID Emblem nach DIN EN 16656 gekennzeichnet. In Abhngigkeit von der Transponderwahl ist die Art

32、und Weise des Schreibschutzes zu beachten. DIN SPEC 19426-2:2017-09 7 4.3.2 bertragungsmglichkeiten und Frequenzbereiche 4.3.2.1 Allgemeines Grundstzlich gibt es zwei Arten der Datenbertragung von Informationen ber die Luftschnittstelle zwischen RFID-Tag und RFID-Reader, wie in Bild 1 dargestellt si

33、ehe auch Normenreihe ISO/IEC 18000 (alle Teile): Legende RFID LF (Low Frequency) RFID HF (High Frequency) RFID UHF (Ultra High Frequency) RFID UHF (Ultra High Frequency) RFID MW / SHF (MicroWaves /Super High Frequency) a)EU b)Nordamerika 1 induktive Kopplung 2 elektromagnetisches Backscatter-Prinzip

34、 Bild 1 Derzeit gebruchliche Frequenzbereiche DIN SPEC 19426-2:2017-09 8 4.3.2.2 Anwendung der induktiven Kopplung Der Informationsaustausch mittels magnetischer, induktiver Kopplung wird in den Frequenzbereichen 100 kHz bis 135 kHz und 13,56 MHz angewendet, wobei Antennen in Form einer Spule verwen

35、det werden. Die Reichweiten zur Detektion der Tags sind im Allgemeinen geringer als im UHF-Bereich, im LF-Bereich betragen sie nur wenige Zentimeter. Zudem ergeben sich bei kleineren Datenbertragungsfrequenzen nach ISO/IEC 18000 auch geringere Datenbertragungsraten pro Zeiteinheit. Vorteilhaft ist j

36、edoch die geringe Dmpfung des Magnetfeldes durch Flssigkeiten, so dass auch durch Wasser oder organisches Material hindurch gelesen werden kann. Zu den genannten Frequenzbereichen siehe auch 4.3.2.1. 4.3.2.3 Anwendung des Backscatter-Prinzips Bei dem elektromagnetischen Backscatter-Prinzip sendet di

37、e Lese- und Empfangseinheit, im Gegensatz zur induktiven Kopplung, elektromagnetische Wellen aus. Befindet sich ein Transponder innerhalb der Reichweite von mehreren Metern einer solchen Welle, so empfngt dieser einen Teil der Energie und sendet diese an die Sende- und Empfangseinheit zurck. Der Inf

38、ormationsaustausch mittels zurckgestrahlter elektromagnetischer Welle findet seine Anwendung im UHF Frequenzbereich bei 868 MHz in Europa sowie 915 MHz in Nordamerika und 2,4 GHz. Zu den genannten Frequenzbereichen siehe auch 4.3.2.1. Aufgrund der Reichweite sind Manahmen zu ergreifen, damit nur die

39、jenigen Transponder gelesen werden, die fr die Datenerfassung relevant sind, z. B. durch Eingrenzung des Lesebereiches und/oder Datenfilter-funktion. 4.3.2.4 Prinzip der aktiven Transponder Wenn eine Batterie zur Untersttzung der Transponder-Funktionen eingesetzt wird, spricht man von aktivem Transp

40、onder. Dient die Batterie allerdings nur zur Aufnahme von Messwerten (Temperatur Logger), so fllt das nicht unter den Begriff Aktiver Transponder“. 4.3.2.5 Luftschnittstellen Unter diesem Begriff versteht man die komplette Spezifikation der Datenbertragung zwischen Lesegert und Transponder. Hierzu g

41、ehren die Frequenz, die Modulation, das Datentelegramm und die Befehls-struktur. Diese Daten sind in der Normenreihe ISO/IEC 18000 zusammengefasst. 4.3.3 Hardwarekomponenten eines RFID-Systems 4.3.3.1 Allgemeines Ein typisches RFID-System besteht aus verschiedenen Hardwarekomponenten, deren beispiel

42、hafte Kombination in Bild 2 dargestellt ist. DIN SPEC 19426-2:2017-09 9 Bild 2 Beispielhafte Zusammenstellung eines RFID-Systems Das RFID-System wird in die Bereiche der Datenerfassung und der Datenverarbeitung unterteilt. Zur Datenerfassung mittels RFID-Technologie werden mindestens ein RFID-Transp

43、onder und mindestens eine Schreib-/Leseeinheit (RFID-Reader) inklusive mindestens einer Antenne bentigt. Zur Datenverarbeitung sendet der RFID-Reader die erfassten Daten ber eine Schnittstelle an das Datenverarbeitungssystem, welches meist auf einer Middleware (Schnittstellensoftware) beruht und die

44、 Daten in einer Datenbank verarbeitet, um sie fr die entsprechende Anwendung bereitzustellen. Die Auswahl und Zusammenstellung der verschiedenen RFID-Komponenten hngt stark von den Anforderungen an die Anwendung ab und definiert sich zudem ber den gewhlten Frequenzbereich. 4.3.3.2 Transponder 4.3.3.

45、2.1 Aufbau eines RFID-Transponders Sowohl induktive, als auch Backscatter-Transponder verfgen mindestens ber ein Kopplungselement und einen angeschlossenen mikroelektronischen Chip, welcher die Steuerlogik des Transponders, sowie den Datenspeicher umfasst. Bei induktiven Transpondern bildet eine Ant

46、ennenspule das Kopplungselement. Beim Backscatter-Prinzip besitzt der RFID-Transponder als Kopplungselement eine Sende- und Empfangs-antenne. Die Unterscheidung nach Transponder-Typen wird zum einen anhand der Energieversorgung vorgenommen, welche wiederum die Funktionsweise des Systems bestimmt, si

47、ehe 4.3.3.2.2. Zum andern gibt es eine Unterteilung nach Bauform und weise, siehe 4.3.3.2.3. 4.3.3.2.2 Transponder-Typen 4.3.3.2.2.1 Passive Transponder Dieser Transponder verfgt ber keine eigene Energieversorgung. Die zur Aktivierung des Transponder-chips bentigte Energie wird aus dem von einer Sen

48、de-/Empfangsantenne erzeugten elektromagnetischen Feld gewonnen. Dieses Prinzip fhrt zu einer Reichweite von bis zu mehreren Metern, welche fr eine Vielzahl von Anwendungen ausreichend ist. DIN SPEC 19426-2:2017-09 10 4.3.3.2.2.2 Aktive Transponder Der Transponder verfgt ber eine eigene Energieverso

49、rgung und sendet aktiv in beliebig einstellbaren Intervallen seine Informationen an eine Sende-, bzw. Empfangseinheit. Auf diese Weise knnen Reichweiten von ber mehreren 100 m erreicht werden. 4.3.3.2.3 Transponder-Ausfhrungen 4.3.3.2.3.1 Allgemeines Um unterschiedlichen Anforderungen zu gengen, werden Transponder in den verschiedensten Ausfhrungen hergestellt. Die Unterscheidung dieser ve