UHF – der neue Standard für die RFID-Kartenbranche?
Forschungsprojekt gab Anstoß für die Entwicklung erster Prototypen durch PAV
Die UHF-Frequenz ist bisher weniger in der Kartenbranche als im logistischen Sektor beheimatet. So wird der weitaus größte Teil der RFID-Karten in der HF-Frequenz hergestellt. Die Gründe hierfür sind unter anderem die höhere Speicherkapazität sowie die Mikroprozessorfunktionen, welche in der HF-Technologie verwendet werden können und für den Einsatz von kryptografischen Algorithmen in Sicherheitsanwendungen unerlässlich sind. Doch ist die UHF-Frequenz für den RFID-Kartensektor grundsätzlich nicht von Interesse? Dierk Früchtenicht, Entwicklungsleiter bei PAV verneint diese Frage im Interview mit „RFID im Blick" und zählt zahlreiche Anfragen aus dem Logistik-Sektor auf und informiert über bereits erstellte Prototypen. „Die Entwicklung der neuen Kartengeneration wird aktuell durch das Forschungsprojekt 'Entwicklung von modularen In-Mould-Transpondern (MIT)' unterstützt. Ziel ist es RFID-Transponder in Kunststoff-Spritzgussteile einzuschließen", erläutert Früchtenicht.
Der Prototyp der UHF-Karte beinhaltet eine gedruckte Antenne, welche sich nur auf einer Hälfte der Plastikkarte befindet. „Eine der Haupteinschränkungen der UHF-Frequenz ist die Empfindlichkeit gegenüber Wasser. Da der Mensch größtenteils aus Wasser besteht, würde er beim Anfassen der Karte den Empfang stark einschränken. Zum einen verstimmt er dabei die Antennen, zum anderen dämpft er dabei das Feld", erklärt Früchtenicht. Um die Übertragungssicherheit nicht zu gefährden, müsse daher die Karte so aufgebaut sein, dass die Antenne nur einen Teil der Kartenfläche belegt. Dadurch könne diese auf der nicht belegten Seite in die Hand genommen werden. „In Logistikanwendungen ist die Abstimmung von RFID-Antennen bei weitem einfacher, da die zu erfassenden Objekte, wie beispielsweise Behälter, bekannt sind. Bei Kartenantennen ist die Abstimmung durchaus schwieriger, weil der Faktor Mensch immer eine gewisse Unwägbarkeit mit sich bringt", so Früchtenicht weiter.
Die Entwicklung von UHF-RFID-Karten wird aktuell durch das Verbundprojekt „Entwicklung von modularen In-Mould-Transpondern (MIT)" vorangetrieben, welches seit Anfang des Jahres 2010 startete und Ende 2011 beendet sein soll. Dieses wird in Zusammenarbeit mit den industriellen Partnern Melzer Maschinenbau, Design- und Siebdruck Freudenberg und ID-Systec durchgeführt. Als Forschungspartner unterstützen das Institut für Polymertechnologie e.V. sowie das Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT den Verbund. Das Projekt wird im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms für den Mittelstand (ZIM) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) gefördert. Das Einbringen von UHF-RFID-Transpondern in Kunststoffkisten gab den Anlass diese Technik auch für Karten anzuwenden. Da für das In-Mould-Verfahren ein großflächiges RFID-Inlay einen unerwünschten Fremdkörper darstellt, wurde im Rahmen des Projektes überlegt, Antennen direkt auf das In-Mould-Label selbst aufzudrucken und anschließend mit einem Chip-Modul zu versehen. „Das Modul nähme dabei nur einen kleinen Bereich ein, sodass kein Fremdkörper in der Kiste entsteht. Somit hätte man einen vollmonolithischen Block ohne Übergang von Transponder zu Kiste", gibt sich Früchtenicht zuversichtlich.
Im Rahmen des Projekts sei PAV dazu übergegangen UHF-Karten aus dem Thermoplast Polypropylen herzustellen, welches standardmäßig zur Herstellung von Mehrweg-Kisten verwendet wird. Laut des Entwicklungsleiters sollen die ersten UHF-Karten Anfang 2011 verfügbar sein. Erste Pilotmengen befänden sich bereits in der Testphase.
