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Passive RFID-UHF-Technologie zur Fahrzeugidentifikation am BLG Autoterminal Bremerhaven | Teil 2

Use Cases | von Dirk Werthmann | 22. Juli 2013
Fahrzeugidentifikation mit einem mobilen RFID-Gate beim Löschen der Schiffe (Car Carrier) aus den USA Fahrzeugidentifikation mit einem mobilen RFID-Gate beim Löschen der Schiffe (Car Carrier) aus den USA BILD: BIBA

Viele Labels, eine Lösung

Ein Bestandteil des Forschungsprojektes RFID-based Automotive Network (RAN) war die Untersuchung, welche Hardware notwendig ist, um Fahrzeuge mit verschiedenen Transponderpositionen sicher in den Logistikprozessen zu erfassen. BLG, Daimler, Opel, Siemens und das BIBA haben Tests durchgeführt, in denen unterschiedliche Fahrzeuge durch verschieden konfigurierte RFID-Gates identifiziert wurden, um die wirtschaftlichste Lösung zu ermitteln.

Von Dennis Brandwein und Dirk Werthmann, Wissenschaftliche Mitarbeiter am BIBA – Bremer Institut für Produktion und Logistik GmbH im Forschungsbereich Intelligente Produktions- und Logistiksysteme (IPS)

Im gesamten RAN-Netzwerk einigten sich die 18 Projektpartner auf die Verwendung von passiver UHF-Technologie sowie die Abbildung der vollständigen Fahrzeugidentifikationsnummer (VIN) auf dem RFID-Tag zur Erfassung der Fahrzeuge. Unterschiedliche Ansätze gab es etwa bei den angewendeten „Containerformaten“ zur Speicherung der VIN auf dem Transponder.

Anwendungsszenario im BLG Autoterminal Bremerhaven

Gemeinsam mit Opel und Daimler stellte die BLG Logistics Group das Anwendungsszenario mit den entsprechenden Fahrzeugen und Anforderungen an die Transponderposition. Die Tests wurden im wettergeschützten Automobile Service Center (ASC) des BLG Autoterminals Bremerhaven durchgeführt. Das BIBA und Siemens waren für die Konzipierung, Durchführung und Auswertung der Tests verantwortlich. Die zwei getesteten Lesegeräte können jeweils bis zu vier Antennen nutzen und haben eine effektive Strahlungsleistung von maximal 2000 Milliwatt. Zu Beginn der Tests wurden zwei zirkular polarisierte Antennen links und zwei rechts an einem Gate aus 4-Punkt- Traversen montiert. Die Positionierung und Ausrichtung der Antennen wurde auf die Transponderpositionen abgestimmt. Die Durchfahrtsbreite des RFID-Gates betrug 4000 Millimeter, die Durchfahrtshöhe 2250 Millimeter. Spiegelverkehrt zu diesem Aufbau wurde ein zweites RFID-System auf der Rückseite des Gates montiert, um durch den Vergleich der beiden Testsysteme zu einem aussagekräftigen Ergebnis zu gelangen.

Die wirtschaftlichste Gate-Konfiguration ermitteln

Bei den Testläufen passierten die Fahrzeuge etwa mittig das RFID-Gate mit einer Geschwindigkeit von mindestens fünf Kilometern pro Stunde und maximal 30 Kilometern pro Stunde. Pro Durchfahrt war jeweils nur ein System eingeschaltet, um eine gegenseitige Beeinflussung zu vermeiden. Um eine Aussage über die wirtschaftlichste Konfiguration eines RFID-Gates zur Fahrzeugerfassung treffen zu können, wurden verschiedene Systemparameter (Antennenanzahl, Antennenposition und Sendeleistung) variiert. Für jede einzelne Konfiguration des RFID-Systems wurden die Messergebnisse von zehn Durchfahrten aufgezeichnet. Unabhängig von der Lesehäufigkeit wurde das Ereignis der erfolgreichen Identifikation eines Transponders pro Durchfahrt (erfasst/nicht erfasst) als Messgröße herangezogen.

Standardisierung trotz Individualität

Vor allem für den Logistikdienstleister ist das Ergebnis der Tests wichtig. „Wir müssen damit rechnen, dass die Hersteller die Anbringungs- oder Verbauposition der Transponder zukünftig nach jeweils eigenen Kriterien auswählen“ meint Wolf Lampe, Gesamtprojektleiter für BLG Logistics. „RFID-Gates, die ohne großen technischen Aufwand ganz unterschiedlich positionierte Transponder auslesen können, werden uns in unseren Netzwerken, durch die fast alle Fahrzeugmarken transportiert werden, die Umstellung auf automatische Fahrzeugidentifizierung sehr erleichtern.“

Zur Erfassung der Fahrzeuge mit einem RFID-Gate konnten alle von den Herstellern untersuchten Positionen mit nur einer Antenne auf jeder Seite des RFID-Gates gelesen werden und dies bei einer Leistung von nur 500 Milliwatt. Bei der Auswahl der Antennen ist insbesondere auf den Öffnungswinkel und bei der Montage der Antennen auf die Orientierung zu achten. Aus diesen Ergebnissen konnte eine Empfehlung für ein standardisiertes RFID-Gate (RAN-Erfassungsklasse 1) abgeleitet werden. Die Lesebereiche wurden hierbei so definiert, dass das Gate unabhängig von der jeweiligen Transponderposition eingesetzt werden kann.

Weitere Schritte auf dem Weg zur Implementierung

Den physikalischen Herausforderungen beim RFID-Einsatz in einem metallischen und dynamischen Umfeld kann in jedem Fall durch entsprechende Voruntersuchungen und darauf aufbauende Optimierungen der Soft- und Hardwarekonfigurationen begegnet werden. Es ist davon auszugehen, dass bei spezieller Anpassung an die Anwendung und den Installationsort auch noch eine sichere Identifikation bei einer Leistung unter 500 Milliwatt gewährleistet werden kann. Dies gilt vor allem im Hinblick auf die ständig voranschreitende Entwicklung von Mikrochips mit geringerem Leistungsbedarf, neuen Antennenlayouts und sensitiveren Lesegeräten. Wie die Tests gezeigt haben, steht dem produktiven Einsatz von RFID-Technik in der Fahrzeugdistribution aus technischer Sicht nichts mehr entgegen. Auf dem Weg zur Implementierung sind nun noch von den beteiligten Partnern Fragestellungen im Bereich der Wirtschaftlichkeit und der Prozessgestaltung zu bearbeiten.

Lesen Sie auch Teil 1: Passive UHF-Technologie zur Fahrzeugidentifikation im Distributionsprozess

Der komplette Beitrag ist in der Aprilausgabe 2013 des Fachmagazins „RFID im Blick“ erschienen.

Treffen Sie das BIBA, als Aussteller auf dem RFID-Kongress 2013 am 10. September 2013 in Düsseldorf, organisiert von „RFID im Blick“. Matthias Kalverkamp, Wissenschaftlicher Mitarbeiter, beim BIBA bietet das SpeedLab "Werkzeuge zur Entwicklung individueller RFID-Lösungen, Unternehmen gestalten ihre Industrie 4.0 Umgebung" an.

Letzte Änderung am Mittwoch, 21 Oktober 2015 17:18
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