RFID-Studie untersucht Reichweiten von UHF-Metalltranspondern

Gerade im produzierenden Gewerbe gilt die Kennzeichnung von Metall mit RFID-Transpondern neben den abschirmenden Flüssigkeiten als ein wichtiges Kriterium bei der Einführung der RFID-Technologie. Das Steinbeis-Transferzentrum My eBusiness hat kürzlich die Ergebnisse einer Studie vorgelegt, bei der die bekanntesten und meist genutzten Metallarten mit ausgewählten RFID-Handlesegeräten und speziellen RFID-Metall-Transpondern hinsichtlich der Lesereichweite untersucht wurden. Das Ergebnis fiel laut Dipl.-Wirt.-Inf. Norman Pelzl, Steinbeis-Transferzentrum, überraschend positiv aus.

„Eine wesentliche Erkenntnis der Studie ist, dass je nach Art des Metalls unterschiedliche Reichweiten erzielt werden. Daher muss bei der Einführung von RFID auf (Metall-) Artikelebene durchaus darauf geachtet werden, welche Metalle verwendet werden", berichtet der Experte. Vor allem Aspekte wie die Leitfähigkeit und Magnetismus hätten auf die Ergebnisse einen entscheidenden Einfluss. Für die Durchführung der Studie wurden laut dem Institut RFID-Handlesegeräte der Hersteller Nordic ID, Psion Teklogix und Höft & Wessel in Kombination mit verschiedenen metallfähigen RFID-Transpondern verwendet, die nach Angaben des Zentrums von den Herstellern Smart-Tec, Siemens, Confidex und Schreiner LogiData zur Verfügung gestellt wurden. Neun verschiedene Metalle wurden getestet: Titanverzinktes Blech, Weißblei, VA-Blech/Edelstahl, Gusseisen, Aluminium, Verchromtes Messingrohr, Massives Messingrohr, Eisen (unbehandelt) und Kupferblech.

„Die höchste Reichweite konnte aufgrund der Leitfähigkeit bei verchromtem Messingrohr erzielt werden", so der Diplom-Wirtschaftsinformatiker. „Die niedrigste Reichweite haben wir bei unbehandeltem Eisen gemessen, da hier Magnetismus eine starke Rolle spielt. Die drittniedrigste Leserate wies Weißblei auf, das Material mit dem zweitniedrigsten Ergebnis war Aluminium. So lag beispielsweise die durchschnittliche Reichweite bei Weißblei bei 78,85 Zentimetern, wobei als höchster Wert 285 Zentimeter erzielt werden konnten." Wie Norman Pelzl erläutert, seien die Tests unter normalen Umgebungsbedingungen durchgeführt worden. Dabei seien circa 10 bis 15 Lesungen pro RFID-Tag vorgenommen worden, wobei die Testpersonen jeweils in der selben Position zum Transponder standen, um gleiche Bedingungen zu schaffen.
„Das Ergebnis hat uns insofern positiv überrascht, als dass man sagen kann, dass zwei Meter Lesereichweite bei allen Metallen auf jeden Fall erreicht werden können. Die maximale gemessene Lesereichweite lag bei vier Metern. Eine entscheidende Rolle spiele laut Norman Pelzl grundsätzlich die Antennenbauform sowie die Antennengröße.

„Generell kann man sagen, dass mit dieser Studie aus unserer Sicht die Problematik 'RFID und Metall' ausreichend beleuchtet ist. Allein die Transpondertechnologie betreffend, existieren inzwischen zahlreiche Lösungen für jeden Anwendungsfall, welche den Einsatz von RFID auf Metall möglich machen. So können in dieser Studie auch kleine RFID-Transponder und geringe Lesereichweiten herausgefiltert werden, je nach Anwendungsfall.", so der Wirtschaftsinformatiker. So gibt es für die direkte Applikation verschiedene Lösungsansätze, welche den Abstand zum Metall erhöhen. Flag-Tags beispielsweise umgehen die Problematik durch das Falten des Papiertags, der wie eine Fahne senkrecht vom Untergrund absteht. Ein ähnliches Prinzip nutzen so genannte Foam-Tags, wobei Schaumstoff zwischen Tag und Untergrund als Abstandhalter fungiert. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die zu erwartenden Verzerrungen durch das Metall mit in die Bauart des Transponders einzubeziehen. Diese werden durch Kopplung zwischen Label und Metallfläche eliminiert und die Metalloberfläche genutzt, um eine verbesserte Abstrahlwirkung des Tags zu erzielen.

Nicht einbezogen wurden in der Studie andere Störgrößen wie WLAN-Netze oder beispielsweise funkgesteuerte Rolltore. „Gerade im letzten Fall gilt es zu beachten, dass hierdurch zusätzliche Störungen möglich sind." Weitere Studien, welche diese und andere Einflüsse, beispielsweise durch Wasser, Öl oder Benzin betrachten, seien seitens des Steinbeis-Transferzentrum My eBusiness durchaus vorstellbar.

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