Download Broschüre IRL [PDF] - Innovative Retail Laboratory

Innovative Retail Laboratory
Forschung und Innovationen für den Einzelhandel der Zukunft

Liebe Leserinnen und Leser,
das Innovative Retail Laboratory (IRL) verfolgt seit seiner Gründung 2007 ehrgeizig das
Ziel, neue und innovative Ideen für den Handel der Zukunft zu entwickeln und deren
Einsatzmöglichkeiten in realitätsnahen Anwendungsszenarien zu evaluieren.
Unsere Schwerpunkte liegen dabei auf der Erforschung neuer Interaktionsformen im
Bereich der Mensch-Technik-Kommunikation und darauf deren Einsatzpotentiale in
erlebbaren Exponaten zu demonstrieren. Die Generation zukünftiger Kunden, die mit
dem Internet groß geworden ist, wird nach mehr Informationstransparenz verlangen,
die nur durch innovative Technologien geschaffen werden kann. Durch die Entwicklung
von innovativen Technologien, wie beispielsweise der Navigationsunterstützung im Markt
oder der Vereinfachung des Bezahlvorgangs wird der Einkauf von morgen einfacher,
erlebnisorientierter und informativer.
Das IRL versteht sich nicht nur als Plattform zur Erforschung von intelligenten
Assistenzsystemen, sondern auch als Diskussionsforum für Wissenschaftler, Fachkräfte
aus Handel, Industrie und Wirtschaft, insbesondere aber auch für die breite Öffentlichkeit.
Sie sind herzlich eingeladen, uns im IRL in St. Wendel zu besuchen, um unseren
Supermarkt der Zukunft bei einer Labortour selbst zu erleben.
Ich wünsche Ihnen bis dahin viele spannende und wissenswerte Momente beim Lesen
dieser Broschüre, in der wir eine Auswahl unserer Projekte und Demonstratoren für Sie
zusammengestellt haben.
Mit den besten Grüßen,
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Prof. Dr. Antonio Krüger
Wissenschaftlicher Direktor des Innovative Retail Laboratory

Sehr geehrte Leserinnen und Leser,
die Kooperation zwischen dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz
(DFKI) und Globus bringt auf neue Art und Weise wissenschaftliche Forschung und
Praxis in unserem Haus eng zusammen. Globus liefert dabei für die Forschung
praxisrelevante Sachverhalte und die Möglichkeit zur Evaluation der Innovationen im
realen Einzelhandelsumfeld.
Die Bedürfnisse der Kunden beim Einkaufen, auch in Bezug auf die demografische
Entwicklung, werden im IRL mit ganz unterschiedlichen Ansätzen wahrgenommen und
erfüllt. Somit gibt das IRL für die zukünftige Ausrichtung unserer SB-Warenhäuser wichtige
Impulse, bis hin zur Entwicklung bereits einsatzfähiger Systeme. Beispielsweise ist das
in unserem Markt in Saarbrücken-Güdingen getestete Assistenzsystem „Artikelfinder“
eine echte Orientierungshilfe für unsere Kunden, wodurch wir deren Zufriedenheit weiter
steigern können.
Das IRL erzielt mit seinen Forschungsobjekten einen klaren Nutzen für unsere Kunden
und hilft somit, die Leistung von Globus gegenüber dem Kunden mittelfristig noch
weiter zu verbessern. Mit einem Blick in die Zukunft ist klar erkennbar, dass die
Forschungsergebnisse des Labors uns auch in unserer Differenzierung zum Wettbewerb
weiter bringen werden.
Das Saarland als Technologiestandort besitzt mit dem IRL-Labor eine Einrichtung, die
mittlerweile über die Grenzen des Bundeslandes hinaus bekannt ist und stellvertretend
für die Kreativität im Forschungssektor steht.
Ich freue mich auf eine weiterhin produktive Zusammenarbeit.
Thomas Bruch
Geschäftsführender Gesellschafter der Globus Gruppe
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Visionen des Innovative Retail Laboratory
Forschung am Supermarkt der Zukunft
Das Innovative Retail Laboratory (IRL) gibt einen visionären Blick auf den Einzelhandel der Zukunft.
Zukünftige Systeme werden die steigende Mobilität der Benutzer unterstützen und zugleich einen
natürlichen und intuitiven Umgang mit Assistenzsystemen erlauben. Erst durch die Fusion von
Informationen aus unterschiedlichen Datenquellen und deren semantischer Interpretation kann aus
Information Wissen generiert werden. Die Entwicklung solcher intelligenter Assistenzsysteme für
Kunden und Mitarbeiter ist die Kernvision des IRL.
Durch das Internet der Dinge und Dienste wird es möglich, die Transparenz der
Produkte des alltäglichen Bedarfs zu erhöhen. Von der Produktion über Transportwege,
Zwischenlager bis hin zum Händler werden relevante Daten erfasst und verarbeitet, um
schließlich dieses Wissen Mitarbeitern und Kunden zur Verfügung stellen zu können.
IT-Systeme der nächsten Generation benötigen dafür neue Interaktionsparadigmen, die eine schnelle
und natürliche Handhabung ermöglichen. Intuitive Bedienbarkeit, individuelle Präferenzen und die auf
die einzelne Person maßgeschneiderte Informationsdarstellung sind Grundvoraussetzungen für die
Akzeptanz und Effizienz zukünftiger Assistenzsysteme.
Zusammen mit unseren mittlerweile 15 Innovations- und Technologiepartnern aus Handel und
Wirtschaft entwickelt unser stetig wachsendes Team aus aktuell 12 Wissenschaftlern gemeinsam mit
studentischen Hilfskräften Lösungsansätze für die Herausforderungen der Zukunft.
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Antonio Krüger Maria Iskudi Ralf Jung
Sven Gehring
Markus Löchtefeld
Florian Daiber
Gesche Roy
Denise Paradowski
Gerrit Kahl
Lübomira Spassova
Benedict Fehringer
Matthias Böhmer
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Forschung + Technologie = Zukunft
Intelligente Benutzerschnittstellen für die Kunden von morgen
Künstliche Intelligenz
Zukunft
Datenquellen
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Produktgedächtnis

Assistenzsysteme
RFID
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Intelligenter Kühlschrank – SmartFridge
Wir frischen Ihr Gedächtnis auf
Der intelligente Kühlschrank ermöglicht
dem Benutzer das Abrufen individueller
Produktinformationen.
Die Produkte werden beim Hersteller
mit einem RFID-Funkchip an der
Verpackung versehen. Beschrieben
und ausgelesen werden können diese
durch sich im Kühlschrank befindliche
RFID-Antennen. Neben einheitlichen
Daten, wie beispielsweise den Nährwertinformationen
für ein Produkt,
werden individuelle Daten, wie etwa
der zurückgelegte Lieferweg oder der
lückenlose Temperaturverlauf, entlang
des Produktlebens bis hin zum
Endkunden, gespeichert.
Auf einem Touchscreen am Kühlschrank kann der Benutzer verschiedene Informationen zum Produkt abrufen.
Neben detaillierten Nährwertangaben und Herstellerinformationen gibt der Kühlschrank Auskunft
über die Haltbarkeit der Produkte und warnt selbstständig unmittelbar vor Erreichen des Verfallsdatums.
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Die Benutzer des intelligenten Kühlschranks
können in ihren Profilen favorisierte
Artikel und Lebensmittelallergien
speichern und werden bei der Entnahme
unverträglicher Produkte automatisch
gewarnt. Mit den sich im Kühlschrank
befindlichen Artikeln können Rezeptvorschläge
unter verschiedenen Kriterien,
wie Diätplänen, generiert werden. Fehlen
Produkte, können am Kühlschrankbildschirm
personalisierte Einkaufslisten
erstellt werden. Dabei wird durch die
Verbindung mit dem Internet auch auf
externe Informationen, wie Werbeprospekte
einzelner Märkte, zurückgegriffen.
Die elektronische Einkaufsliste kann auf
ein mobiles Endgerät übertragen und dort
editiert werden. Damit steht sie dem Kunden
unterwegs und im Markt zur Verfügung.
Diese Technologie wird dem stärker
werdenden Bedürfnis des Konsumenten
nach tiefer gehenden Produktinformationen
gerecht und unterstützt ihn bei der
Planung der Einkäufe und einer bewussten
Ernährung.
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Gestenerkennung mit Tiefensensorkamera an der Frischetheke - LyDeCa
Zeig‘s mir!

Die Ausstattung dieses Exponats weicht nur geringfügig von dem ab, was heute bei Frischetheken schon
Standard ist. Neben der Kühltheke mit den Waren gehört eine moderne Waage mit zwei Bildschirmen
zum Exponat. Ergänzt ist lediglich eine kleine Kamera, die im Verkaufsraum an der Decke montiert ist.
Sie erkennt durch die Reflexion der ausgesendeten unsichtbaren Infrarotstrahlen die Zeigegesten des
Kunden, wenn dieser auf eine Ware in der Auslage zeigt. Dadurch kann das gewünschte Produkt eindeutig
identifiziert werden, wodurch Missverständnissen zwischen Kunden und Mitarbeitern vorgebeugt wird.
Basierend auf dem ausgewählten Produkt
zeigen die beiden Bildschirme der
Waage weitere Detailinformationen an.
Der Kunde erhält neben der Preisangabe
produktspezifische Informationen über
Herkunft und Haltbarkeit, wodurch die
Transparenz des Produkts und damit das
Vertrauen des Verbrauchers erhöht werden.
Gleichzeitig sieht der Mitarbeiter hinter
der Theke zusätzliche Informationen
(beispielsweise Weinempfehlungen zu
dem gewählten Produkt), die für eine
produktübergreifende Kundenberatung
genutzt werden können.
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Automatische Regalüberwachung mit Hilfe von Glasfasern – FibreShelf
Wir haben was auf Lager
Die Technologie des FibreShelfs ermöglicht eine automatisierte
Regalüberwachung in Supermärkten und SB-
Warenhäusern.
Die im Regalboden integrierten Glasfasern, bekannt aus
der Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung, senden
mit Hilfe einer an der Unterseite des Regals angebrachten
Kamera durchgehend Signale. Diese Daten werden
zu einer einfachen schematischen Repräsentation der
Produkte auf dem Regalboden verarbeitet und können
so visualisiert werden.
Das FibreShelf erkennt neben Form und Farbe auch die
Position der Artikel im Regal. Damit kann beispielsweise
die Entnahme eines Produktes durch das Regal registriert
werden. Sobald nur noch wenige Artikel vorhanden
sind, wird eine Meldung an den Sortimentsverantwortlichen
versendet.
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Durch die Übertragung der
Informationen über die Warenbewegungen
in Echtzeit
auf mobile Endgeräte, können
auch die Marktmitarbeiter
schneller reagieren. Dies stellt
sicher, dass der Kunde nie vor
leeren Regalen steht, wodurch
die Kundenzufriedenheit und
zugleich die Marktattraktivität
gesteigert werden. Fehlplatzierungen
und chaotische, unaufgeräumte
Regale gehören
in Zukunft der Vergangenheit
an.
Das FibreShelf ist eines der
Assistenzsysteme im IRL, das
speziell zur Unterstützung der
Mitarbeiter im Supermarkt
konzipiert wurde.
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Mobile Produktlupe für Smartphones – ProductLens
Passt‘s zu mir?
Die mobile Produktlupe ist eine
von vielen Innovationen des IRL
für mobile Endgeräte. Sie wird
als kleines Programm (Applikation)
auf einem herkömmlichen
Smartphone mit Kamera installiert.
Benutzt wird die mobile Produktlupe
direkt im Warenhaus.
Der Verbraucher tritt vor das
Regal, in welchem sich Produkte
seines Interesses befinden, und
startet die Applikation. Über die
Kamera am Smartphone wird
das Produkt vom Gerät erkannt.
Es handelt sich hierbei um ein
rein optisches Verfahren, basierend
auf SIFT, einem Algorithmus
zur Bilderkennung.
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Der Kunde kann sich dann auf seinem mobilen Endgerät den Packungsinhalt dreidimensional anzeigen lassen.
Dieses Feature ist vor allem bei Non-Food Artikeln von großem Vorteil, da unliebsame Überraschungen
über Aussehen und Beschaffenheit des Produktes ausbleiben. Der Kunde sieht das eigentliche Produkt direkt
am Regal, ohne die Verpackung öffnen zu müssen. Möglich ist auch das Abspielen von Produktvideos, welche
den Artikel im Gebrauch zeigen.
Wünscht dies der Anwender, kann er ein persönliches Profil angelegen. Dabei bleiben alle Daten auf dem
privaten Gerät des Kunden und sind nur für ihn persönlich sichtbar.
Ist auf dem Mobiltelefon ein Benutzerprofil gespeichert, berät die Produktlupe den Kunden aktiv. Liegt beispielsweise
eine Unverträglichkeit vor, wird der Kunde darauf hingewiesen und sofort gewarnt.
Benutzer können sich über Produktdetails, wie beispielsweise Inhaltsstoffe und Herkunft, informieren, Rezeptvorschläge
anfordern und in Foren von Erfahrungswerten anderer Kunden profitieren. Dadurch können
Mogelpackungen erkannt und das Vertrauen der Kunden zum Markt gestärkt werden.
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Produkte einfach finden – Artikelfinder
Verstecken zwecklos
„Entschuldigen Sie bitte, wo finde ich…?“ Diese
Frage beantworten Mitarbeiter in SB-Warenhäusern
täglich dutzendfach. Der Artikelfinder, welcher
sich zur Zeit in der Testphase in der Globusfiliale
in Saarbrücken-Güdingen befindet, hilft genau in
dieser Situation.
In großen Warenhäusern mit Verkaufsflächen von
über 10.000 m² und einem Sortiment von bis zu
120.000 Einzelartikeln (so genannte Hypermärkte)
können Kunden leicht den Überblick verlieren. Der
Artikelfinder zeigt dem Kunden schnell und effizient
den aktuellen Standort des gesuchten Artikels
an und kann über einen kompakten Multi-Touch-
Bildschirm intuitiv durch Fingereingabe bedient
werden.
Bei der Suche hat der Benutzer zwei Optionen: die
Volltextsuche, bei der die Eingabe des Produktnamens,
des Herstellers oder eines Teilbegriffs zum
gewünschten Produkt führt, oder die Suche nach
Warenkategorien. In beiden Fällen wird das Ergebnis
zusammen mit dem Namen und der Nummer
des Regals, in der sich das gesuchte Produkt befindet,
auf einer speziellen Grundrisskarte des Warenhauses
angezeigt.
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Die Anbindung an das Warenwirtschaftssystem
des Marktes garantiert Aktualität
und stellt sicher, dass der Artikelfinder
für jeden Markt individualisiert werden
kann. Durch die intelligente Suchfunktion
unterstützt diese Innovation nicht
nur den Kunden, sondern auch die Mitarbeiter
auf der Verkaufsfläche.
Als erstes der IRL-Systeme ist der
Artikelfinder fest in einem Hypermarkt
installiert und wird intensiven Praxistests
unterzogen.
Anregungen von Kunden und Mitarbeitern
sind bereits bei der Weiterentwicklung
des Kiosksystems berücksichtigt. Somit
ist der Artikelfinder 2.0 bereit für eine
flächendeckende Einführung in weiteren
Hypermärkten.
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Kasse mit automatischer Produkterkenung – EasyCheckout
Klasse Kasse!
Am Ende des Einkaufsbummels steht unweigerlich die Kasse. Im IRL geht
man einfach und bequem durch eine RFID-Schleuse, in der die Produkte im
Einkaufswagen oder -korb vom Kassensystem automatisch erkannt werden.
Nach Bestätigung durch den Kassierer kann der Kunde bargeldlos mit seiner
Kundenkarte oder einem mobilen Gerät mit NFC-Technologie (Near Field
Communication), wie etwa dem Mobiltelefon oder dem Autoschlüssel, bezahlen.
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Wahlweise besteht auch die Möglichkeit, mit
dem Fingerabdruck die Rechnung zu begleichen.
Dabei ist der Fingerabdruck in einer Datenbank
mit Kreditkarteninformationen verknüpft, auf
die beim Bezahlvorgang verschlüsselt zugegriffen
wird.
Der ausgedruckte Kassenbon enthält neben den
üblichen Angaben zusätzlich einen 2D-Barcode
(QR-Code), der nach Erfassung mit Hilfe des
Mobiltelefons die Verknüpfung zur digitalen
Version des Kassenbons ermöglicht. Somit kann
man seinen Kassenzettel auch in digitaler, also
papierloser, Form mitnehmen, um ihn später
mit Hilfe seines digitalen Haushaltsbuchs weiter
auszuwerten.
Die Leitidee dieser Innovation ist die enorme
Zeitersparnis, da an der Kasse kein Aus- und
Einladen von Artikeln mehr nötig ist. Dieser Effekt
wird durch neue, bequeme und schnelle
Bezahlmöglichkeiten noch verstärkt. Damit ist
der Easy Checkout ein Exponat, das viele der im
IRL verwendeten Technologien nahtlos miteinander
verknüpft.
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Technologien im IRL
Prototypen - selbstgemacht und maßgeschneidert
Grundlagen der meisten Entwicklungen im IRL sind die Identifikation und
Lokalisation von Gegenständen im Sinne des Internets der Dinge und
Dienste. Hier setzen wir aktuell vor allem auf Funktechnik und optische
Marker. Radio Frequency Identification (RFID) ist eine kostengünstige
und funkbasierte Methode, um gesammelte Sensordaten an dem Produkt
selbst zu speichern und um diese Daten auch berührungslos auslesen zu
können. Ein Lesegerät erzeugt dabei ein elektromagnetisches Feld, durch
das ein schwacher Strom in das Funketikett (RFID-Tag) induziert wird.
Damit ist der Chip in der Lage, seine gespeicherten Informationen an das
Lesegerät zu senden. Durch die Induktionsmethode benötigt ein solches
(passives) Funketikett keine Batterie und wird nur aktiviert, wenn seine
Informationen benötigt werden.
Die Weiterentwicklung von RFID ist die Near Field Communication (NFC).
NFC wird in der Zukunft vor allem elektronische und mobile Bezahlsysteme
stark beeinflussen und eignet sich besonders für den Einsatz in
Mobiltelefonen. Im Labor entwickeln und evaluieren wir unter anderem
solche neuen Anwendungsszenarien.
Bei der Entwicklung neuer Konzepte haben wir immer den Anspruch, dass
diese möglichst unabhängig von einer bestimmten Technologie sind, so
dass sie leicht an neue Technologietrends angepasst werden. So ließen
sich beispielsweise alle RFID-basierten Ansätze auch mit anderen funkbasierten
Technologien umsetzen.
Um neue Innovationen im Bereich der Mensch-Technik-Interaktion auf den Weg zu bringen, erforschen wir
unter anderem die Einsatzmöglichkeiten von berührungsempfindlichen Multitouch-Oberflächen, eingebetteten
Systemen, Beschleunigungs- und Lagesensoren, mobilen und stationären Displays, e-Paper sowie
Tiefenbildkameras zur Gestenerkennung.
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Datenschutz ist uns wichtig. Der Einsatz von neuen Technologien wird häufig in Zusammenhang mit dem
Schutz der Privatsphäre diskutiert. Letztendlich ist das Ziel, dass jeder Kunde die Kontrolle über die von
ihm eingegebenen und über ihn erhobenen Daten behält.
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Unsere Partner
Partnerschaft die Wissen schafft
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Knowledge &
Innovation
Community
EIT ICT Labs

Impressum
Herausgeber
Innovative Retail Laboratory (IRL)
Deutsches Forschungszentrum für
Künstliche Intelligenz GmbH, DFKI
Campus D3 2, D-66123 Saarbrücken
Fotos
Dr. Patrick Gebhardt
Layout
Andreas Rebmann und Matthias Böhmer
Kontakt
Dr. Ralf Jung
IRL Labor
Leipziger Straße 8
D-66606 St. Wendel
E-Mail: Ralf.Jung@dfki.de
Tel.: +49 (0)681 / 857 75-2016
Web: www.innovative-retail.de
Twitter: www.twitter.com/innoretail
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© Innovative Retail Laboratory, Juli 2011 23|

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