Aus Zwei mach Eins
Semi-passive Transponder eröffnen neue Anwendungen
Jede RFID-Technologie, ob passiv oder aktiv, hat ihre Vor- und Nachteile. Semi-passive Transponder kombinieren beide Technologien. Durch die gedruckte Batterie sind diese platzsparend, umweltfreundlich und hauchdünn bei hoher Lesereichweite.
Veröffentlicht: Oktoberausgabe 2008 "RFID im Blick"
Aktive Transponder verfügen über eine eingebaute Batterie, wodurch ein starkes Funksignal entsteht. Nachteile sind unter anderem die dadurch bedingte Mindestdicke sowie die unflexible Ausführung des Gehäuses. Die freie Gestaltung des Transponders ist daher nicht möglich. Als selbständig sendende Objekte erfordern die Tags eine aufwändige länderspezifische Zulassung. Für die umweltgerechte Entsorgung der Geräte auf Basis von WEEE 2002/96/EC müssen entsprechende Vorkehrungen getroffen werden. Damit bleibt der Einsatz aktiver Transponder auf spezielle Anwendungen beschränkt.
Preiswerte Vielfalt
Als wesentliches Element geben die Transponderantennen die Größe des passiven Transponders sowie das nutzbare Frequenzband vor. Passive Transponder sind in einer Vielzahl von Formfaktoren erhältlich. Ein Vorteil ist die Tatsache, dass keine eigenständige Funkzulassung notwendig ist, da das Feld des Lesegerätes nur moduliert wird. In ihrer einfachsten Form als Smart Labels kosten diese deutlich weniger als einen Euro. Ein Nachteil ist die geringere Leseentfernung. Passive Transponder kommen überall dort zum Einsatz, wo kurze Reichweiten vorliegen und das Umfeld für RFID günstig und zudem gut kalkulierbar ist.
Zwei Welten verbinden
Semi-passive UHF-Transponder kombinieren die Flexibilität passiver Etiketten nahezu mit der Leistung von aktiven Transpondern. Die 0,7 Millimeter dünne integrierte Einwegbatterie garantiert dabei weite Lesereichweiten auch unter schwierigen Einsatzbedingungen mit einer Lebensdauer von bis zu drei Jahren. Die Transponder sind dank der umweltfreundlichen Batterie problemlos entsorgbar. Damit werden die wesentlichen Nachteile der passiven Technologie gelöst: Die zum Betrieb notwendige Energie wird nicht mehr aus dem Feld bezogen, sondern von der Batterie geliefert. Zusätzlich ist die Transponderantenne für die Erzeugung eines optimalen Antwortsignals entwickelt. Zusammen ermöglicht all dies einen erheblichen Gewinn in der Lesereichweite. Bei guten Umgebungsbedingungen wurden Reichweiten bis zu 30 Meter nachgewiesen. Darüber hinaus ist die Antenne der semi-passiven Transponder breitbandig und damit für die weltweit verschiedenen RFID-Frequenzen ausgelegt. So können diese international mit den jeweils lokal zugelassenen Lesegeräten gleich gut erfasst werden.
Dünn wie Tinte
Die Batterie sowie die Antenne werden im Druckverfahren direkt auf die flexible Trägerschicht aufgebracht. Dadurch betragen die Preise für semi-passive Etiketten nur einen Bruchteil der Preise für aktive Transponder. Unbedenkliche Grundstoffe sichern dabei die problemlose und umweltfreundliche Entsorgung. So ist der Einsatz auch in der Nahrungsmittelindustrie möglich. Für ein RFID-Lesegerät ergibt sich im Betrieb kein Unterschied zwischen einem passiven und einem semi-passiven Transponder. Ein Systemwechsel ist daher ohne Änderung der RFID-Infrastruktur denkbar.
Allrounder mit Potenzial
Bisher sind Metalle und Flüssigkeiten oft ein Hinderungsgrund für RFID. Mit semi-passiver Technologie werden dagegen sehr gute Leseergebnisse erzielt. Dies gilt insbesondere für Anwendungen im Behältermanagement und in der Logistik, wo das Material der transportierten Güter nicht immer im Voraus bekannt ist. Weiter werden semi-passive Transponder auch bereits in industriellen Papierrollen eingesetzt. Die Tags werden aus bis zu sieben Metern Entfernung erkannt und zuverlässig gelesen. Eine andere Anwendung ist die Fahrzeuglogistik: Während die mögliche Objektgeschwindigkeit des passiven Transponders aufgrund der notwendigen Aufladezeit begrenzt ist, konnte die problemlose Erfassung von Objekten, die mit semi-passiven Datenträgern ausgestattet sind, bis zu einer Geschwindigkeit von 80 Kilometer pro Stunde nachgewiesen werden, bis zu 150 km/h sind möglich. Weitere Einsatzbereiche im In- und Ausland sind Distributionslogistik, Prozessdatenerfassung, elektronische Tickets und Themenparks.
Lösung für „Problemfälle“
Hard- und Softwareumgebung für passive und semi-passive Etiketten unterscheiden sich prinzipiell nicht. So ist es durchaus vorstellbar, beispielsweise Paletten mit passiven Etiketten auszurüsten, Metallbehälter und andere „Problemfälle“ aber mit semipassiven Etiketten. Der RFID-Reader wird beide Varianten gleichermaßen erfassen. Es ist daher keine zusätzliche Investition für semi-passive Technologie notwendig. Für Anwendungsfälle, bei denen die Anzahl der Lesepunkte vergleichsweise hoch ist, lohnt es sich, mehr in Transponder zu investieren, um dadurch die Lesegeräte und Antennen deutlich günstiger zu gestalten.
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