Assion Electronic RFID-Technik Grundlagen, Möglichkeiten & Grenzen. Assion Electronic GmbH, 2010 L-vertrieb@assion-electronic.de

Transkript

1 RFID- T ech n ik Grundlagen, Möglichkeiten & Grenzen der Technologie

2 Grundlagen Der Transponder Medium zur Kennzeichnung eines Objektes Drahtlose Übermittlung des Identifikations-Codes & Speicher- inhaltes des Transponders an ein RFID-Lesegerät Transponder & Lesegerät kommunizieren über geeignete physikalische Verfahren (z.b. magnetische Felder oder elektromagnetische Wellen) Komponenten eines Transponders (Tags) Transponder (Analoger Schaltkreis zum Senden/Empfangen) Antenne Digitaler Schaltkreis Permanenter Speicher Batterie (nur bei aktiven Tags) 2

3 Grundlagen Aufbau eines Transponders Inlay Antenne Chip-Größe: < 1,5 mm 2 3

4 Grundlagen Individuelle Nutzung der Tag-Speicherbereiche Speicherbereiche Nutzbarer Speicherbereich des Transponder Speicherbereich z.b. Teilnehmer A Gemeinsamer Speicherbereich z.b. Teilnehmer A + B Speicherbereich z.b. Teilnehmer B Speicherbereich z.b. Teilnehmer C Seiten Bereich für Services Seriennummer Zugriffskontroll- mechanismen Administrationsbereich 4

5 Grundlagen RFID-FrequenzbereicheFrequenzbereiche 5

6 Grundlagen Frequenzbereiche & Eigenschaften Low Frequency ,4 khz High Frequency 13,56 MHz Ultra High Frequency MHz Energieversorgung ege esogu g Passiv Passiv Passiv + Aktiv Datenspeicherung Read Only / Read write Read Only / Read write Speicherkapazität ität bis 2 kbit bis 2 kbit Lesereichweiten < 1 m max cm Pulkfähigkeit Technisch möglich, kaum realisiert möglich Read Only / Read write bis 256 kbit bei aktiven Systemen max. 6 m (passiv) 300 m möglich (aktiv) möglich Übertragungsraten niedrig hoch sehr hoch Normen ISO 11785, Bauformen Disc, Glasröhrchen, Stick, Coin, Karte ISO 14443, 15693, Label, Coin, Karte, Disc ISO , EPC Global Class 0,1 Label, Kunststoffgehäuse Lesbarkeit auf metallischen hoch mittel eingeschränkt Objekten 6

7 Grundlagen Mögliche Transponder-Bauformen Nail-Tags: LF/HF PU-Tag: LF/HF Scheckkarten: LF/HF/UHF Wäsche-Tags: LF/HF Stick-Tag: LF/HF Armband-Tag: LF/HF Clear-Disk-Tag: LF/HF Schrauben-Tag: LF/HF Glas-Tag: LF/HF Inlay-Tag: LF/HF/UHF Miniatur-Tag: LF/HF World-Tag: LF Wristband-Tag: LF/HF Metall-Tag: LF/HF/UHF Active-Tag: UHF 7

8 Grundlagen Komponenten & Funktionsweise eines RFID-Systems Funktionsweise eines RFID-Systems Komponenten eines RFID-Systems HOST (PC) Mobile Schreibund Lesegeräte Transponder Sende- & Empfangs- einheit (Reader oder ext. Antennen) Middleware (Integration von Servern & sonstigen Systemen; z.b. PPS) Controller mit Antennen oder externe Antennen Objekte gekennzeichnet mit Transpondern 8

9 Grundlagen Barcode-Etiketten vs. RFID-Transponder Barcode RFID Sichtverbindung erforderlich nicht erforderlich Anbringung Robustheit auf glatter & sauberer Oberfläche gering flexibel, können durch verschiedene Materialien gelesen werden je nach Ausführung hoch, bis zu Temp. von C verfügbar Pulklesen nicht möglich möglich Lesereichweite bis max. 2 m aktiv bis 300 m, passiv bis max. 12 m Lesen- &(Be-) Schreiben Lebensdauer Kontrollfunktionen Änderung & Erweiterung von Daten nicht möglich, Verschlüsselung nicht möglich sehr gering, nicht wieder verwendbar keine Änderung & Erweiterung von Daten möglich, Verschlüsselung möglich langlebig, wieder verwendbar mit Sensorik, Temperatur, Bewegung, Feuchtigkeit, Zeitangabe Kosten sehr gering relativ hochh 9

10 Grundlagen Weitere Kennzeichnungsverfahren Mobiles Laserbeschriftungsgerät: YAG Laser Beschriftungshandteil mit abgeschlossenem Prozessraum Fahrbare Basiseinheit Beschriftungsfläche flä h von 40 x 40 mm bis zu 100 x 100 mm Diverse Laser-Wechselobjektive Anwendungsspezifische Arbeitsplatzsicherheitsvorrichtungen e c tu Beschriftungssoftware - Diverse Schriftfonts - Barcodes: EAN-, Datamatrix etc. - Grafiken: Bitmaps, JEPG etc. Programmierung via Notebook 10

11 Möglichkeiten RFID-Einsatz in der Labor-/Medizintechnik Grundlegende Möglichkeiten & Ziele: Straffung & Optimierung der Prozess-/Administrationsaufgaben und dadurch Minimierung der Prozesskosten bis zu 20% Schaffung von Transparenz Sicherstellung der Qualitätskontrolle & Produktverfolgung Verbesserung und Senkung der Reaktionszeiten bei Rückrufaktionen Wartung/Instandhaltung jeglicher Geräte in Forschungseinrichtungen Sicherstellung der Verfügbarkeit von erforderlichen Ressourcen Permanente und automatische Inventur Verbesserung des Markenschutzes 11

12 Grenzen & Probleme 12

13 Grenzen Aktuelle Themen & Hindernisse Technik Datenverbundsysteme, Integration der Sensorik in RFID-Systeme Datenschutz Schutz der Privatsphäre - Unwissenheit bzgl. der RFID- Technik erzeugt Misstrauen Sicherheit Verschlüsselung der Daten Sabotage, Manipulation Standards Kommunikation weltweit Nutzung unterschiedlicher Frequenzbereiche Transponder-Daten genormt gemäß ISO- und EPCglobal-Standards Log. Systeme Große Anzahl von Anbietern für RFID-Handelsware, aber wenige Systemhäuser am Markt vertreten Entwicklung von Standardlösungen für Unternehmen sind schwierig Relativ hoher Investitionsaufwand für die erstmalige Integration (Transponder, Hardware, Schulungen ) 13

14 Ausblick Zukünftige Möglichkeiten & Bestrebungen RFID ist ein stetig steigender Wachstumsmarkt RFID-Anbieter und Systempartner werden & müssen zusammenwachsen Vermehrte Integration von Sensorik in die RFID-Prozesse wird gefordert, wie z.b. Temperatursensoren, optische Messsysteme, Wiege- Wäge-Systeme Erzeugung einer medienbruchfreien logistischen Kette Herstellung der RFID-Labels aus organischer Polymerstruktur Massenproduktion funktionsfähiger RFID-Transponder auf Polymer- basis (z.b. PET, PVC, Nylon ) wird in zirka 10 Jahren möglich sein Erwartungen: günstige Transponderpreise aufgrund geringere Materialpreise & vereinfachte Druckverfahren IT-Architektur muss sich verändern, um mit RFID-Systemen besser zu harmonieren & alle Vorteile moderner Echtzeitsysteme nutzen zu können. 14

15 Ausblick Zukünftige Möglichkeiten & Bestrebungen Ubiquitousi Computing (ubicomp) Allgegenwärtigkeit der rechnergestützten Informationsverarbeitung Meshed Networking (vermaschtes Netzwerk) Einzelne Knoten, wie z.b. Notebooks, PDAs, Mobiletelefone etc., sind zum Teil so weit voneinander entfernt, dass sie nicht direkt miteinander kommunizieren können. Hierbei leiten die dazwischen liegenden Knoten die Daten weiter. Auf diese Weise kann ein fast beliebig großes, sich selbst verwaltendes Netz entstehen. Internet der Dinge (Elektr. Vernetzung von Gegenständen des Alltags) Logistiksystem, in dem das log. Objekt (Paket, Behälter ) durch eingebettete Intelligenz auf Basis von RFID seinen Weg selbstständig durch inner-/außerbetriebliche Netze findet, und die dazu notwendigen Ressourcen anfordert. 15

16 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Assion Electronic GmbH Grandkaule , Niederkassel (Germany) Tel.: Fax: L-vertrieb@assion-electronic.de Web: 16