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Dienstag, 12. Dezember 2017

Funktechnik

Den Kinderschuhen entwachsen

Von Simone Fasse | 19. Oktober 2017 | Ausgabe 42

RFID spielt nicht nur in der Industrie eine immer größere Rolle. Auch im Smart Home, der Medizin und im Handel wächst die Bedeutung – zumal es mit neuen Techniken günstiger wird.

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Foto: GS1 Germany

Paarweise: Das Normungsgremium GS1 hat mit dem Individual Trade Item Piece, kurz Itip, einen neuen Standard entwickelt. Mit ihm können Unternehmen beide Schuhe eines Paares mit einem eigenen RFID-Tag versehen und so für immer miteinander verbinden.

Mit RFID (Radio Frequency Identification) können Güter und sogar Lebewesen elektronisch kontaktlos identifiziert und vom Wareneingang bis zur Verladekontrolle automatisch verfolgt werden. Welche Rolle die Technologie in der vernetzten Fabrik und Industrie 4.0 spielt, das beleuchtete die Smart-SysTech-Konferenz der Informationstechnischen Gesellschaft (ITG) im VDE vor wenigen Wochen in München. Nahezu zeitgleich stand bei der Konferenz „RFID & Wireless IoT tomorrow“ in Düsseldorf die wachsende Bedeutung dieser Funktechnologien im Mittelpunkt.

Foto: privat

Gerd vom Bögel, Fraunhofer IMS in Duisburg.

„RFID ist als Komponente im Internet der Dinge eigentlich unverzichtbar“, betont Gerd vom Bögel. „Es gibt derzeit kein anderes Tracking-System, das die Vorteile in den Bereichen Logistik, Smart Home und Gesundheit aufwiegt.“ Das Credo des Projekt- und Gruppenleiters am Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme (IMS) in Duisburg: „RFID funktioniert, ist wirtschaftlich kostengünstig und langlebig.“

Doch die Technologie benötigt verschiedene Parameter, um stabil und zuverlässig zu funktionieren. Einen Einkaufswagen mit getaggten Waren nur durch eine entsprechende Schleuse zu fahren und ohne Auf- und Abladen rasch bezahlen zu können, dieser Traum wird wohl nicht so bald in Erfüllung gehen. Für das Tracking, das Nachverfolgen, sind ungeordnete Mengen an Waren schwer bis gar nicht erfassbar.

Dafür gibt es beispielsweise im Handel neue Lösungsansätze, um den wachsenden Anforderungen bei der Abwicklung von Retouren und auf der Verkaufsfläche gerecht zu werden.

So soll ein neuer Identifikationsstandard in der Schuhbranche dafür sorgen, dass zusammengehörende Paare automatisch unzertrennlich bleiben. Eine gemeinsame Brancheninitiative hat auf der Basis des elektronischen Produktcodes (EPC) den neuen GS1-Standard Individual Trade Item Piece (Itip) und eine Anwendungsempfehlung, die RFID Tagging Guideline, entwickelt.

Damit können Unternehmen beide Schuhe eines Paares mit einem eigenen RFID-Tag versehen und so für immer als Paar verbinden. Die Lösung lässt sich laut GS1 Germany aber auch auf andere Warengruppen, wie dreiteilige Anzüge, und auf andere Branchen, etwa die produzierende Industrie, übertragen.

EPC werde heute zwar schon häufig im Bekleidungshandel eingesetzt. „Der entscheidende Unterschied besteht darin, dass Itip darüber hinaus noch die Teilenummer und die jeweilige Gesamtzahl an Teilen codiert“, erläutert Ralph Tröger vom Standardisierungsgremium GS1 Germany.

RFID ermöglicht nicht nur die Identifikation und fungiert als Datenträger, immer stärker komme auch die Sensorik hinzu, weiß Experte vom Bögel. Dadurch eröffnet sich eine Reihe neuer Anwendungen – beispielsweise, wenn an Waren gleich die Temperaturen gemessen werden können.

Zu den Spezialisten für diese innovativen Anwendungen zählt die Schreiner Group aus Oberschleißheim nahe München. Das Unternehmen ist Anbieter verschiedenster RFID-Hightechanwendungen.

Das Portfolio reicht von Kennzeichnungen medizinischer Spritzen mit Erstöffnungsschutz bis hin zu Lösungen für intelligentes Behältertracking und Industriefolien. Zudem offeriert es extrem robuste und hitzebeständige RFID-Etiketten für den Karosseriebau.

„Häufig werden dabei mehrere Funktionen kombiniert – beispielsweise im Fälschungs- und Erstöffnungsschutz. Das kann auch interaktiv über NFC oder RFID geschehen“, erklärt Robert Weiß, Leiter Technologie- und Innovationsmanagement der Schreiner Group (s. VDI nachrichten Nr. 14-15/17).

Die Near Field Communication (NFC) basiert als Standard zwar ebenfalls auf der RFID-Technik und nutzt die Frequenz 13,56 MHz, ist jedoch nur für den kontaktlosen Austausch von Daten über kurze Strecken von wenigen Zentimetern geeignet. Im Zusammenspiel und mit den entsprechenden Standards dürften RFID und NFC in den kommenden Jahren weiter Richtung Internet der Dinge zusammenwachsen, erwarten Experten.

„Unternehmen wollen die RFID-Technologie. Nach dem Hype, der vor acht bis zehn Jahren losgetreten wurde und eine gewisse Ernüchterung im Markt nach sich zog, geht es jetzt ganz realistisch in die Anwendung“, erläutert vom Bögel. Ausgehend von Produktion und Logistik, werde RFID zunehmend in anderen Bereichen eingesetzt, etwa für die Überwachung von Smart Homes oder für die individuelle Identifizierbarkeit im medizinischen Bereich. So ließe sich beispielsweise mithilfe von RFID genau nachvollziehen, welches Instrument bereits sterilisiert ist oder ob ein Medikament zuvor schon einmal geöffnet wurde.

Einen immensen Schub dürften auch Entwicklungen wie UHF-RFID oder Kunststoff-RFID-Tags bringen, die unter anderem auf der Fachkonferenz in Düsseldorf vorgestellt wurden. UHF-RFID-Systeme mit 869-MHz-RFID-Transpondern verfügen über programmierbare Chips, die auch über größere Distanzen eingelesen werden können. Zudem lassen sich auch größere Mengen an Transpondern, die sich gleichzeitig im Antennenumfeld befinden, in der sogenannten Bulklesung, einer Art Massenerfassung, tracken. Allerdings teilen sich diese Transpondersysteme die Frequenz mit Mobiltelefonen und macht sie damit störungsanfälliger.

Das belgische Forschungsinstitut Imec zeigte gemeinsam mit den Projektpartnern Quad Industries, Agfa und TNO in Düsseldorf zudem den Protoypen eines Kunststoff-HF-RFID-Tags mit Siebdruckantenne. Laut dem größten Forschungszentrum für Nano- und Mikroelektronik in Europa handelt es sich hierbei um eine Weltneuheit.

Statt herkömmlicher Siliziumchips werden Dünnschichttransistoren auf Kunststoff aufgetragen. Durch die Siebdruckantenne, die keine Brückenkomponente erfordert, reduziert sich die Antennenherstellung auf den Druck einer einzelnen leitenden Schicht.

Somit könnten die Kosten laut Imec für jeden Kunststoff-RFID-Tag drastisch sinken. Auch hier peilen die Experten als nächstes Ziel UHF-RFID-Tags an, was die Zahl der möglichen Einsatzszenarien weiter erhöht. Vom Bögel jedenfalls ist überzeugt, dass RFID längst den Kinderschuhen entwachsen ist: „Die Entwicklung der Technik geht immer weiter und wird stetig in kleinen Schritten optimiert.“rb

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