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Doppelt wirkt besser! Gleichbleibende RFID-Performance im Nah- und Weitbereich

Artikel | von deister electronic | 11. Januar 2017
A dual technology by Deister Electronic unites HF and UHF in one access card A dual technology by Deister Electronic unites HF and UHF in one access card

Eine duale Technologie von Deister Electronic vereint HF und UHF störungsfrei auf nur einer Zugangskarte

RFID ist im Bereich Zutritts- und Zufahrtskontrolle als Technologie gesetzt. Mit herkömmlichen Lösungen muss der Benutzer jedoch mehrere RFID-Karten für die unterschiedlichen Systeme mit sich führen. Oder eine hybride Karte wird genutzt, bei der die Performance leiden kann. Die ‚DualTechnology‘- Lösung von Deister Electronic schafft Abhilfe: HF- und UHF-Transponder werden in der selben Karte verbaut, ohne sich gegenseitig zu beeinflussen. Norman Maaß, Entwickler bei Deister Electronic, spricht mit „RFID im Blick“ über die Kartenlösung, die steigende Nachfrage danach sowie das Potenzial der Lösung für die Migration von HF auf UHF.

Norman Maaß, Diplom-Ingenieur Research & Development – UHF, Deister Electronic, im Gespräch mit „RFID im Blick“

Begrenzter Platz auf Karte mindert RFID-Performance

Norman MaaßNorman Maaß Sowohl für HF als auch für UHF gilt: Je größer die Antenne, desto besser die Sendeleistung. Bei einer reinen HF- oder UHF-RFID-Karte stellt dies keine Herausforderung für den Entwickler dar. Werden HF und UHF jedoch auf einer Karte kombiniert, so tritt ein Platzproblem auf, dass die Lesereichweiten beider Technologien vermindert. „Legt man einen UHF-Dipol in eine große HF-Spule, wird der Dipol kurzgeschlossen und empfängt nicht mehr ausreichend. Wenn beide Technologien nebeneinander verbaut werden, führt dies zu einer schlechteren HF-Performance, da die Antenne über weniger Platz verfügt. Anstatt mehrerer Zentimeter beträgt die Reichweite plötzlich beispielsweise nur noch drei Zentimeter.

Ein weiteres Problem ist der Sendeleistungseinbruch der UHF-Antenne, wenn sie durch die Hand des Benutzers beim Anfassen der Karte verdeckt wird. Eine Erfassungsreichweite von sechs bis sieben Metern kann sich bei falscher Handhabung auf einen Meter reduzieren. Nicht nur die technologische Performance leidet, sondern auch der Nutzerkomfort. Die ‚DualTechnology‘-Lösung von Deister Electronic schafft Abhilfe bei Performanceeinbußen bei Zutritt und Zufahrt per RFID-Erfassung“, erläutert Norman Maaß.

Loop-Design-Lösung aus Textilbereich bringt Durchbruch

Doch wie konnte Deister Electronic das Platz- und Sendeleistungsproblem lösen? „In der Regel können Kartenhersteller nur auf bereits vorhandene Transponder, beziehungsweise Inlays, zurückgreifen und diese dann mit Abstrichen bei der Performance in die Zugangskarte einbringen. Als ein Kunde mit der Anfrage an Deister Electronic herantrat, einen 868 MHz UHF-RFID-Transponder für die Weitbereichsidentifikation störungsfrei auf einer 13,56 MHz HF-Karte für die Lesegeräte an der Tür zu integrieren, war der Ehrgeiz geweckt, eine performante Lösung zu kreieren.

Das Entwickler-Team konnte auf eine 2011 zum Patent angemeldete Lösung für textile Anwendungen zurückgreifen, für die das Unternehmen eine Loop-Antennen-Lösung auf Basis einer geschlossenen UHF-Dipol-Antenne entwickelt hatte. Der Loop besteht aus mehreren parallelen Leitern, die eine Spule bilden. Wird der von Deister Electronic entwickelte Falt-Dipol an eine Massefläche wie beispielsweise einen menschlichen Körper angelegt, schließen sich variable Teile der Antenne kurz, nicht die gesamte Antenne. Die anderen Teile der Antenne senden bei optimaler Performance weiter und werden auch nicht von einer ebenfalls angeschlossenen HF-Antenne beeinflusst, wie erste Tests in 2013 belegten“, so Maaß.

Martin HartwigsenMartin Hartwigsen „Die ‚DualTechnology‘- RFID-Lösung von Deister Electronic kombiniert beeinflussungsfrei HF und UHF auf einer Karte. So kann lediglich eine Karte sowohl für die Zufahrtsidentifikation auf das Gelände, als auch für die Zutrittskontrolle zum Gebäude genutzt werden. Weder die zwei verschiedenen Frequenzen noch Störfaktoren wie menschliche Körper oder Metall beeinträchtigen die Performance.“

‚DualTechnology‘-Lösung bietet gleichbleibende Sendeleistung

Der Diplom-Ingenieur führt aus: „Die HF-UHF-Zugangskarte von Deister Electronic zeichnet sich durch Benutzerfreundlichkeit und Komfort für den Nutzer aus. Zahlreiche Lösungen von Mitbewerbern erzielen geringere Lesereichweiten bei der Zufahrtskontrolle und dürfen für eine volle Sendeleistung nur an bestimmten Stellen vom Benutzer gehalten werden. Aufgrund der fehlenden UHF-Lesereichweite muss der Mitarbeiter mit dem Fahrzeug nah an das Lesegerät heranfahren, im Extremfall bis zum Stillstand abbremsen und die Karte zwischen den Fingerspitzen weit von Körper weg zur Authentifikation an der Zugangskontrolle präsentieren.

Für den Zutritt zum Gebäude ist entweder eine weitere RFID-Karte nötig oder der Benutzer darf die Kombikarte nur an spezifischen Punkten berühren und diese nicht nah am Körper tragen, um die Sendeleistung nicht zu beeinflussen. In der ‚DualTechnology‘-Lösung von Deister Electronic arbeiten HF und UHF störungsfrei nebeneinander und werden auch nicht von Störfeldern wie einer menschlichen Hand in der Sendeleistung beeinflusst. Die Lösung besteht aus einer einzigen Antenne, die aufgrund der Loop-Struktur die maximale Fläche der Zugangskarte ausnutzt und parallel von beiden Technologien ohne Leistungseinbußen genutzt werden kann.“

Performance per Aufkleber reduzieren

„Die Kombikarte öffnet per UHF alle Eingänge und Zufahrten zum Gelände, ohne, dass der Fahrer anhalten muss. Die Zufahrt wird beschleunigt. Gleichzeitig gewährt sie per HF den Zutritt zum Gebäude und kann beliebig gehalten oder sogar direkt am Körper getragen werden. Gleiches gilt für Windshield-Transponder auf metallbedampften Frontscheiben für die Fahrzeugidentifikation. Ein sogenanntes Range Reduction Device (RRD) konfiguriert die Sendeleistung von Karte oder Windshieldlabel, indem Teile des Transponders mittels eines Metallfolien-Aufklebers variabel auf circa 66 oder 33 Prozent der Leistungsfähigkeit gedrosselt werden können, um Überreichsweiten zu verhindern. Die Technologielösung verhindert, dass ein nachfolgendes oder nebenstehendes Fahrzeug ohne metallbedampfte Frontscheibe aufgrund der höheren Transponderreichweite bei der Zufahrtskontrolle auch identifiziert wird.

RRD verhindert Doppel-, Falsch- oder Nichtlesungen und garantiert die eindeutige Identifikation von Fahrer und Fahrzeug. Deister Electronic registriert eine zunehmende Nachfrage für HF-/UHF-Kombikarten. Dauer- oder Übergangslösung werden in Unternehmen eingesetzt, um eine Migration von HF auf UHF in der Zugangskontrolle zu realisieren. Auch kann die HF-/UHF-Kombikarte bei Bedarf um einen Magnetstreifen und einen Kontaktchip ergänzt werden“, fasst Maaß zusammen.

Letzte Änderung am Sonntag, 15 Januar 2017 22:37
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