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RFID im Blick

Für welche Anwendungen eignet sich RFID-Sensorik?

Artikel | von PR RFID im Blick | 12. Oktober 2017
RFID-Sensorik im Mauerwerk kann das Eindringen von Feuchtigkeit in die Gebäudesubstanz erkennen. RFID-Sensorik im Mauerwerk kann das Eindringen von Feuchtigkeit in die Gebäudesubstanz erkennen. BILD: Fraunhofer IPMS

Fraunhofer IPMS berichtet über Einsatzbereiche für Sensortransponder

Ein RFID-Sensortransponder ist die Kombination von Antennen-, Identifikations- und Sensortechnologie in einer Komponente. Für welche Anwendungen eignen sich Sensortransponder? Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden entwickelt innovative Sensortransponder-Lösungen für Bauwirtschaft, Logistik, Instandhaltung, Medizin, Handel und weitere Wirtschaftszweige. Dr. Andreas Weder, Business Unit Wireless Microsystems, erläutert mögliche und bereits realisierte Anwendungsszenarien für Sensortransponder.

Dr. Andreas Weder, Business Unit Wireless Microsystems, Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS, im Interview mit „RFID im Blick

Was ist RFID-Sensorik?

RFID-Sensorik ist die Verbindung von RFID-Standardschaltkreisen mit einem Sensor, um physikalische Parameter wie Druck, Feuchtigkeit, Erschütterung oder Temperatur zu erfassen. Das Fraunhofer IPMS stellt aktuell passives UHF-RFID in den Fokus der Entwicklung von RFID-Sensoren, so Dr. Andreas Weder: „UHF ermöglicht im Vergleich zu HF oder LF höhere Reichweiten. Die Anwendungsmöglichkeiten sind breit gefächert: passive Systeme sind wartungsfrei und benötigen keine Stromversorgung, wodurch sie sich unkompliziert in unterschiedliche Produkte, Maschinen und Objekte integrieren lassen.“

Aufbau eines Sensortransponders

Die Basis eines RFID-Sensors ist ein Standard-RFID-Tag mit einer rechteckigen, acht Zentimeter langen und zwei Zentimeter breiten Antenne. Alternativ und je nach Anforderung kann auch ein Tag mit einer runden Antenne und einem Durchmesser von fünf Zentimetern genutzt werden. Der Tag enthält eine Sensor-Bridge mit I²C, an die Sensoren angeschlossen werden können.

„Im Grunde lässt sich jeder energieeffiziente Sensor einbinden“, erklärt Dr. Andreas Weder. „Da passive Transponder keine eigene Stromversorgung besitzen, muss das elektrische Feld des Lesegerätes ausreichen, um per Energy Harvesting den Transponder ansprechen und den Sensor parallel zu betreiben.“ Einfache Sensoren, etwa Temperatursensoren, lassen sich direkt in den Schaltkreis integrieren. Zudem können analoge Sensorwerte direkt im Tag-IC für die Übertragung zum Reader digitalisiert werden.

Einbau, Ausrichtung und Konfiguration

Für die Praxis müssen zunächst Proof of Concepts erarbeitet werden, um die Eignung der Technologie für die Anwendung festzustellen. Umgebung, Trägermaterial und Positionierung der Antennen sind wichtig für die reibungslose Funktion des Systems. Laut Dr. Weder können bereits Drehungen des Sensortransponders um wenige Grad oder Positionsveränderungen von wenigen Zentimetern beeinflussen, ob der Sensor eine ausreichende Menge Energie erhält und die Ergebnisse zuverlässig gelesen werden können.

Um diese Herausforderungen zu lösen, entwickelt das Fraunhofer IPMS Simulationen, um Umgebungen bereits vor der Implementierung analysieren zu können. Antennen mit höherer Empfangsleistung, Hochfrequenzschaltungen mit höherer Energieeffizienz und natürlich optimierte Methoden zur Integration der Daten in existierende Systeme sind verschiedene Optionen, um anwendungsspezifische Anforderungen zu erfüllen.

Dr. Andreas WederDr. Andreas Weder „RFID-Sensorik kommt in der Zustandsüberwachung von Großanlagen, im Bauwesen und der Instandhaltung, in der Logistik, Medizintechnik und Pflege sowie im Einzelhandel zum Einsatz. Im Bereich Sensortransponder registrieren wir einen hohen Anwendungsbedarf am Markt. Das Potenzial ist enorm, sodass der Fokus auf Weiterentwicklungen von RFID-Sensortranspondern liegt, am alle Anforderungen erfüllen zu können.“

Anwendungsbeispiele für RFID-Sensortransponder in der Praxis

1. Beispiel: Condition Monitoring von Großanlagen

Je komplexer eine Anlage, desto komplexer ihre Wartung. Großanlagen beispielsweise in der Industrie oder im Energiesektor, bei denen eine hohe Verfügbarkeit gewährleistet sein muss, können nicht ohne weiteres abgeschaltet werden. Wartungen müssen auf Monate im Voraus effizient geplant werden, um ...

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Letzte Änderung am Donnerstag, 12 Oktober 2017 10:46
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