Smarte Hybriden: Verknüpfung von RFID und Sensorik für lückenlose Dokumentation in der Supply Chain

| Autor / Redakteur: Johannes Becker * / Margit Kuther

Unkompliziert und komfortabel – digitale Datenverwaltung per App

Sämtliche Daten des Monitorings werden in einem digitalen Informationssystem hinterlegt, anhand dessen der Hersteller den Weg des ausgelieferten Produktes in Echtzeit verfolgen kann. So stellt er aufwandsarm und zuverlässig sicher, dass die Transportbedingungen stimmen und kann im Zweifelsfall zeitnah eingreifen und Beschädigungen der Produkte verhindern.

Unkompliziert ausgelesen und verwaltet werden die gesammelten Messwerte per App. Deren Systemvewaltung liefert Information zu Seriennummer, Zeiteinstellung und dem aktiven oder passiven Aufzeichnungsstatus. Die Aufzeichnungsdaten mit Zeitstempel lassen sich wahlweise in Tabellenform oder als Grafik anzeigen. Jedes Label trägt eine individuelle und nur einmal vergebene Seriennummer (UID), die nicht abgeändert werden kann und als Referenz in der Datenverwaltung dient.

Ingegrierte Chips können aktiv und passiv gespeist werden

Die in den smarten Hybriden integrierten Chips sind ISO15693-konform und mit NFC-V- und HF-RFID kompatibel. Die ICs enthalten jeweils einen integrierten Temperatursensor, eine Schnittstelle zu einem externen Sensor und eine Uhr. Sie können je nach Anwendungsfall durch eine Batterie gespeist oder im passiven Modus, also batterielos, betrieben werden.

Im passiven Modus bezieht der Tag seine Betriebsenergie aus dem Sendesignal der Schreib-Leseeinheit. Gespeist durch diese Energie erfasst er Messdaten seines internen Temperatursensors oder eines externen Sensors und überträgt diese zusammen mit einer eindeutigen Seriennummer an ein Lesegerät. Erst dort werden im Moment der Auslesung elektronisch Datum und Uhrzeit erfasst und gespeichert.

Alternativ können die Chips durch eine ultraflache und besonders flexible 3-V-Batterie im Label gespeist werden, welche auch die Langzeitaufzeichnung ermöglicht. Im batteriegestützten passiven Modus ist eine integrierte Echtzeituhr aktiv und zeichnet periodische Sensormessungen auf. Die kritischen Ereignisse können inklusive Zeitstempel im chipinternen Speicher dauerhaft aufgezeichnet und von einem Reader ausgelesen werden, sobald der Tag in dessen Reichweite gerät.

Verpackung als essentieller Bestandteil logistischer Prozesse

Die Kombination von Sensorik und RFID im Label wird sich konsequent weiterentwickeln. Im Vergleich zu bislang verfügbaren Loggern bietet der ultradünne Produktaufbau von RFID-Sensorplattformen eine Vielzahl weiterer Einsatzmöglichkeiten – selbst bei komplexen Anforderungen. Konventionelle drucktechnische Indikatoren zeigen beispielsweise an, ob in eine Verpackung Feuchtigkeit eingedrungen ist – jedoch erst, wenn das jeweilige Objekt geöffnet wurde.

Zudem sind meist keine Aussagen zu Zeitpunkt und Intensität möglich. Mithilfe von gedruckten leitfähigen Strukturen kann das Eindringen von Nässe oder der Temperaturverlauf deutlich differenzierter gemessen und dokumentiert werden. Denkbar ist, dass ein „Messfühler“ aus gedruckter Elektronik künftig zum integralen Bestandteil der gesamten Verpackungslösung wird, denn er bietet drei große Vorteile: technische Zuverlässigkeit, Beständigkeit und Kosteneffizienz. Diese ergibt sich durch den mit hoher Präzision weiterentwickelten Elektronik-Druck von Rolle zu Rolle, der beim Anwender ein automatisches Verspenden der Labels ermöglicht.

Durch die Kombination von Etikett, Erstöffnungssensor und weiteren Sensorik-Anwendungen wird die Verpackung zu einem essenziellen Bestandteil logistischer Prozesse. Darüber hinaus schlägt die Verpackung neben dem Fälschungsschutz und dem Monitoring entlang der Lieferkette bei B2C-Produkten auch eine Brücke zur Interaktion mit dem Endanwender, wenn diesem über das Sensor-Label digitale Inhalte bereitgestellt werden. Gedruckte Elektronik verwandelt die Produktverpackung so zum unverzichtbaren Multitalent.

* Johannes Becker ist Leiter des Competence Centers bei Schreiner PrinTronics in Oberschleißheim.

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