RFID-Techniken sind weiter auf dem Vormarsch

Im Rahmen des 5. Europäischen Workshops über RFID-Systeme und –Technologien sind zahlreiche Experten der Einladung der Informationstechnischen Gesellschaft im VDE (ITG) nach Bremen gefolgt, um die neuesten Entwicklungen auf dem Gebiet der RFID-Technik vorzustellen und zu diskutieren.

Das Spektrum neuer Anwendungen erstreckt sich von RFID-Techniken  in der Medizin bis hin zu RFID-Systemen in der Wartung und Instandhaltung.

Der Einsatz von Sensor-Transpondern in der Medizin eröffnet neue Möglichkeiten der Therapie. Hierauf verwies unter anderem Andreas Henning vom Duisburger Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme, kurz IMS. Bei medizinischen Anwendungen könnte die RFID-Technologie sinnvoll genutzt und durch eine zusätzliche bedarfsorientierte Sensorik erweitert werden. „Auf diese Weise könnte ein tief im menschlichen Körper implantierter Sensor-Transponder Parameter des Herz-Kreislaufsystems überwachen und an ein Lesegerät senden“, erläuterte Henning anlässlich der Tagung. Da ein solches Implantat lange im Körper bleibe, seien insbesondere passive Responder, die ohne Batterie arbeiten, von Interesse.

Für diesen Zweck sind Systeme geeignet, die eine Energieübertragung mittels induktiver Antennen  gestatten. Bei dieser Anwendung besteht das System aus einem Lesegerät und dem Sensor-Transponder. Die Energie- und Datenübertragung findet dabei ausschließlich im Nahfeld statt. Dabei kommen induktive Antennen beziehungsweise Antennenspulen zum Einsatz.

Optimale Auslegung implantierter Antennen

Im IMS wurden bisher die Einflüsse der Verkapselung und des menschlichen Gewebes untersucht. Da die untersuchten Patienten in der Regel korpulent waren, müssen Distanzen von bis zu einem halben Meter überwunden werden. Eine optimale Auslegung der verwendeten Antennenspulen, deren Abmessungen 2 mm x 10 mm nicht überschreiten dürfen, ist daher unumgänglich.

Die bisherigen Untersuchungen haben gezeigt, dass das Gewebe einen wesentlichen Einfluss auf die parasitäre Kapazität hat. Je nach geometrischer Beschaffenheit der Spulen kann die Wirkung durch eine entsprechende Verringerung der Abstimmkapazität ausgeglichen werden.

Anwendungen in abschirmenden Metallen

Mit Fragen des Einsatzes von RFID- und Sensortranspondersystemen hat sich Hennings IMS-Kollege Frederic Meyer befasst. So können RFID-Systeme in der Wartung und Instandhaltung die dort laufenden Prozesse wirksam unterstützen. Ihr wesentlicher Nachteil ist jedoch die Unverträglichkeit mit Metall, denn dieses schirmt die Strahlung leider gut ab. Zur effektiven Unterstützung von Instandhaltungsprozessen müssen die Transponder jedoch entweder auf Metalloberflächen aufgebracht oder teilweise sogar in das Metall appliziert werden.

Am Beispiel einer Werkzeugmaschine konnte am IMS gezeigt werden, wie sich ein RFID-System erfolgreich in ein metallisches Umfeld applizieren lässt. Dabei wurde am Beispiel eines semiaktiven Datenloggers für Baumaschinen gezeigt, wie ein System beschaffen sein muss, um relevante Betriebsdaten wie Dauer-, Regel- beziehungsweise Fehlbetrieb aufzunehmen. Dabei wurde eine Datenbasis geschaffen, mit der zeitnah über eine reguläre oder eine eingeschobene Wartung und deren Umfang entschieden werden kann. RFID-Experte Meyer resümiert: „Dies ermöglicht einen kosteneffizienteren Betrieb von Baumaschinen.“

Quelle: Rolf Froböse