RFID-Tags auf mehrere Meter Erfassen und Auslesen

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Technische Universität Wien

Entfernungsmessung von wesentlichem Interesse

Bei dem Verfahren wird dem gewöhnlichen Funksignal des Lesegerätes zusätzlich ein Lokalisierungssignal überlagert, das sich periodisch wiederholt. Dieses Signal ist so schwach, dass es vom RFID-Transponder unerkannt bleibt. Dadurch bleibt die Antwort des Tags auf das eigentliche Funksignal unbeeinflusst, die ausgelesenen Daten werden wie gewohnt übertragen. Dennoch reflektiert der RFID-Tag Teile des Lokalisierungssignals zurück. Durch ein kluges Aufaddieren der zeitlich wiederkehrenden Signale fanden Holger Arthaber und sein Team eine Methode, die erlaubt, diese schwache Antwort im Lesegerät von zufälligem Rauschen zuverlässig zu unterscheiden. „Wenn wir in der Antwort des RFID-Tags das Muster des Lokalisierungssignals herauslesen können,“ so Arthaber, „dann lässt sich die Laufzeit des Signals und damit auch der Abstand berechnen.“

Auslesen und Lokalisieren des Tags ist damit auch auf Entfernung möglich. Die Reichweite hängt hierbei von zwei Faktoren ab. Da batterielose RFID-Transponder über das Funksignal mit Energie versorgt werden müssen, schränkt dies die mögliche Distanz entsprechend ein. Handelsübliche Tags, die in Milliardenstückzahlen auf dem Markt verbreitet sind, lassen sich nach Aussage von Herrn Arthaber unter Idealbedingungen auf bis zu zehn bis zwölf Metern erfolgreich erfassen. Abhängig von der konkreten Anwendung seien allerdings unter Normalbedingungen Reichweiten von ein bis sechs Metern realistischer.

Der zweite Faktor ergibt sich aus der Messzeit. In bisherigen Tests habe man sich bislang auf Entfernungen von bis zu vier Metern konzentriert. Mit größerer Entfernung des RFID-Transponders vom Funk-Lesegerät wird der Messwert zunehmend verrauscht, was aber durch längere Messzeit ausgeglichen werden kann. Selbst dann seien mehrere Messwerte pro Sekunde möglich.

Bezüglich der Genauigkeit habe man sich beim Prototypensystem an der TU Wien in erster Linie auf die Entfernung konzentriert. Die Entfernungsmessung sei das, was nach dem aus der Industrie erhaltenen Feedback das wesentliche Interesse an dem System ausmache. Als konkrete Anwendungsbeispiele gelten demnach Förderbänder oder Produktionsstraßen, in denen RFID-Tags an Produkten in der richtigen Reihenfolge auf Distanz gelesen werden können. Vor allem im Bereich der Prozessautomatisierung wäre diese Technologie daher von Vorteil.

Smart Clothes

RFID-Chips zum Einfädeln

Die TU Wien ist mit einer ihrer Firmenpartner auf der SPS IPC Drives (Nürnberg, 24.-26.11.2015) in Halle 4-Stand 548 vertreten. Neben der RFID-Reader-Technologie präsentiert die Hochschule fünf weitere Innovationen, darunter ein Synchronmotor, der ohne Seltenerdmetalle auskommt, sowie ein Magnetlager, das auch für höchste Drehzahlen geeignet ist, die beide sensorlos geregelt sind.

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