RFID in/on Metal

Durch die Nutzung einer höheren Trägerfrequenz können Mechanismen wie Frequenzmodulation und Modenwirbel die Lesbarkeit ermöglichen

RFID in/on Metal

Integrierter Transponder im OP-Besteck
© Fraunhofer IMS
Integrierter Transponder im OP-Besteck

Die RFID-Technologie hat sich in vielen Bereichen erfolgreich durchgesetzt. Von einfachen Tags zur Diebstahlsicherung bis hin zur permanenten Überwachung von Betriebsgrößen in Prozessen, wird die RFID-Technologie vielfältig eingesetzt. Dabei sind LF (Low Frequency), HF (High Frequency) und UHF (Ultra High Frequency) Systeme weit verbreitet und decken einen Großteil der Anwendungsbereiche ab. Problematisch wird der Einsatz der RFID-Technologie im metallischen Umfeld in industriellen Anwendungen sowie in der Medizintechnik. Hier kann man zwischen zwei Szenarien unterschieden:

1.    Der Transponder (Tag) befindet sich in metallischer Umgebung, z. B. in einem metallischen Behälter.

2.    Der Tag wird direkt auf einem metallischen Untergrund befestigt.

Beide Fälle haben durchaus mit unterschiedlichen Schwierigkeiten zu kämpfen. Ist im ersten Fall das Auslesen der Tags aufgrund von der Ausbildung stehender Wellen schwierig, so ist im zweiten Fall besonders die Performance des Tags auf metallischem Untergrund besonders problematisch. Dazu ist man in vielen Szenarien in der Größe des Tags stark beschränkt. Der Tag muss auf kleinen Flächen angebracht werden und darf die Performance oder die Handhabung des Trägers nicht einschränken. Gerade im Werkzeug-Tracking und dem Sterilgut-Tracking sind die hohen Anforderungen an ein Tag deutlich zu erkennen.

Das Fraunhofer IMS entwickelt in diesem Bereich neue RFID-Technologien, die zum Einsatz auf oder in Metall (RFID in/on Metal) geeignet sind. Hierzu wird der SHF (Super High Frequency) Bereich genutzt, um die Performance der RFID-Tags auf oder in Metall zu steigern. Die Verwendung des SHF-Bereichs hat viele Vorteile gegenüber herkömmlichen und bekannten RFID-Lösungen hinsichtlich der Größe des RFID-Tags und vor allem des möglichen Einsatzes in einer metallischen Umgebung. Bisher ist kein RFID-Standard im SHF-Bereich auf dem Markt verfügbar. Das Fraunhofer IMS arbeitet daher auch aktiv an Kommunikationsprotokollen für diesen Bereich, aus denen später ein Standard entstehen soll.

Die vom Fraunhofer IMS entwickelte RFID in/on Metal Technologie beinhaltet das gesamte RFID-System, vom Lesegerät (Reader) bis zum Transponder (Tag). Wir unterstützen Sie bei der Spezifizierung der Systemparameter, der Konzeption sowie der Realisierung. Dabei wird ein System speziell für Ihre Bedürfnisse entwickelt und die Antennen speziell für die jeweilige Umgebung angepasst.

Die RFID in/on Metal Technologie wird bisher im Bereich des Werkzeug-Trackings und des Sterilgut-Trackings genutzt und wird in entsprechenden Projekten immer weiterentwickelt.  

Anwendungsbereiche

  • Werkzeug-Management: die eindeutige Identifikation von Werkzeugen wie Fräser und Bohrer und deren individuelle Abnutzungsüberwachung 
  • Sterilgut-Management: die eindeutige Identifikation von chirurgischen Instrumenten und deren individuelle Verwaltung und Verfolgung im Krankenhausbetrieb

Forschungspartner

  • Universität Duisburg Essen
  • Ruhruniversität Bochum
  • Fraunhofer FHR

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