Batterieloser RFID-Chip mit Sensorik bietet hohe Reichweiten

| Redakteur: Hendrik Härter

Das Fraunhofer IPMS bietet produktnahe Techniken für passive batterielose und wartungsfreie Sensorknoten für LF, HF, NFC und UHF.
Das Fraunhofer IPMS bietet produktnahe Techniken für passive batterielose und wartungsfreie Sensorknoten für LF, HF, NFC und UHF. (Bild: Fraunhofer IPMS)

Forscher des Fraunhofer IPMS arbeiten an speziellen passiven UHF-RFID-Chips, in die sich analoge und digitale Sensorik integrieren lässt. Damit sollen sich günstig Materialfluss und Logistik optimieren lassen.

In Zeiten von IoT und Industrie 4.0 rückt der Systemgedanke mehr und mehr in den Vordergrund und der Wunsch wächst, dass in einer globalen Infrastruktur physische und virtuelle Gegenstände sich vernetzen und miteinander kommunizieren. Damit verbunden sind auch neue Anforderungen, die an Maschinen oder ganze Systeme gestellt werden. Daten sollen zukünftig nicht mehr nur einfach erfasst, sondern bestenfalls durch Cloud-Anbindung automatisiert ins Web gespeist und dort für Echtzeit-Monitoring verarbeitet werden.

Das Team um Dr. Andreas Weder vom Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden hat dazu eine spezielle RFID-Sensorik entwickelt. Da im Zuge von Industrie 4.0 häufig der Wunsch aufkommt, Parameter physikalischer Natur zu erfassen, erweiterte das Team um Weder die herkömmliche RFID-Technik um zusätzliche Dimensionen. Kernpunkt der Forschungsarbeit bilden RFID-Schaltkreise, die eine einfache Integration analoger und digitaler Sensorik unterschiedlichster Herkunft erlauben. Mit einem gekoppelten Sensor ist es möglich, physikalische Parameter wie Druck, Feuchtigkeit, Erschütterung oder Temperatur zu messen und entsprechend auszuwerten.

Unterstützt von Software ist auch die Integration in bestehende Umgebungen und die Anbindung an vorhandene Leitsysteme möglich. Das Institut „bietet RFID-Expertise vom ASIC- und Antennendesign über die Sensortag-Entwicklung bis hin zur Sensor-, System- und Cloud-Integration“. Die Dienstleistungen decken die vollständige Wertschöpfungskette von der Schaltkreisentwicklung bis hin zur Softwareintegration in komplexe Industrieanwendungen ab und richten sich sowohl an RFID-Ausrüster, Anlagenbauer und Systemintegratoren.

UHF bietet höhere Reichweiten

Das Fraunhofer IPMS entwickelt aktuell passive UHF-RFID-Systeme, die bei RFID-Sensoren verwendet werden. UHF ermöglicht im Vergleich zu HF oder LF höhere Reichweiten. Die Anwendungsmöglichkeiten sind breit gefächert: batterielose Systeme sind wartungsfrei und benötigen keine Stromversorgung, wodurch sie sich unkompliziert in unterschiedliche Produkte, Maschinen und Objekte integrieren lassen.

Beim Predictive Maintenance, also in der vorausschauenden Wartung und Instandhaltung von Maschinen und Gebäuden, stoßen UHF-RFID-Systeme auf ein großes Interesse. Es lassen sich mögliche Fehlfunktionen und Ausfallrisiken an Anlagen schon im Voraus erkennen. So ließen sich Produktionsausfälle und Sicherheitsrisiken zukünftig vermeiden. Ein anderes Feld ist die Nachverfolgung von Lebensmitteln oder das Gebiet des Life Sciences. Bei beiden werden physikalische Messwerte wie Druck und Temperatur drahtlos übermittelt, um beispielsweise die Durchgängigkeit der Kühlkette oder die Unversehrtheit einer Vakuumverpackung zu dokumentieren.

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Es ist immer wieder Erstaunlich, wie Fraunhofer Institute Fördergelder, also Geld vom...  lesen
posted am 08.09.2017 um 11:40 von Unregistriert


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