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Einfache Integration und störungsfreier Betrieb

Die grundlegenden Anforderungen für RFID-Komponenten in der Labortechnik liegen in einer möglichst einfachen Integration in bestehende Systeme und einem absolut störungsfreien Betrieb im Umfeld von labortechnischen Geräten. Dazu müssen alle Bestandteile eines RFID-Systems möglichst klein und kompakt sein, damit sie sich in jede Umgebung einpassen können. Um eine Störung der eigentlichen Funktion von Analysegeräten sowie Lagerungsvorrichtungen zu vermeiden, müssen die Komponenten nach entsprechenden Richtlinien und Normen der EMV wie der EN 61326 für Laborgeräte zugelassen sein.

Feig Electronic bietet verschiedene RFID-Schreib-/Lesegeräte an, welche auf die Anforderungen in der Labortechnik optimal abgestimmt wurden und bereits von mehreren namhaften Herstellern genutzt werden. Die Lesereichweite dieser Geräte bewegt sich im Bereich von 4 bis 15 Zentimetern. Unterstützt werden dabei handelsübliche, nach ISO 15693 normierte Transponder mit einer Betriebsfrequenz von 13,56 MHz.

Vorteile bei der HF-Frequenz

Für den Einsatz der HF-Technologie (13,56 MHz) im Laborwesen sprechen zum einen die langjährige erfolgreiche Nutzung in vielen anderen Anwendungsbereichen sowie die im Vergleich zu UHF-Komponenten preisgünstigeren Geräte. Obwohl zunächst beide Frequenzbereiche, HF (13,56 MHz) und UHF (860 bis 960 MHz), befürwortet wurden, sind im letzten Jahr die Empfehlungen auf die HF-Technologie beschränkt worden. In der Praxis finden sich unterschiedliche Vorteile der HF-Technologie gegenüber der UHF-Technologie. Aufgrund des eingeschränkten Lesebereichs und des rein elektromagnetischen Feldes kommt es bei HF zu keinen störenden Reflexionen oder Überreichweiten. Dies wirkt sich auch auf die Nutzung der sogenannten RSSI-Werte aus. Die Received Signal Strength Indication gibt an, wie stark ein detektierter Transponder antwortet und erlaubt dadurch eine Aussage darüber, wie weit dieser Transponder von der Antenne entfernt ist. Somit kann beim Zusammenspiel mehrerer Antennen mit einem RSSI-fähigen Schreib-/Lesegerät, wie den Mehrkanal-Readermodulen von Feig Electronic, die Position identifizierter Objekte ermittelt werden. Unkritisch stellt sich dies im HF-Bereich dar, da sich hier ein relativ homogenes Feld ausbildet. Im UHF-Bereich entstehen, je weiter man von der Antenne entfernt ist, aufgrund von Reflexionen abwechselnd Überlagerungen und Auslöschungen des Feldes. Besonders im Umfeld von Metallgegenständen treten solche Effekte auf. Aufgrund dessen kommt es zu „Funklöchern“ innerhalb des Antennenfeldes, in denen keine Transponder detektiert werden können.

Auch Flüssigkeiten bilden keine Hürde

Ein weiterer Aspekt, der für den Einsatz von RFID-Komponenten im HF-Bereich spricht, ist der Vorteil bei der Identifizierung von flüssigen oder wasserhaltigen Stoffen. Die hier verwendete magnetische Kopplung wird im Vergleich zu der reinen Funkverbindung im UHF-Bereich nicht durch die dämpfende Eigenschaft von Flüssigkeiten beeinflusst. Gleichzeitig werden die einzelnen Bestandteile eines RFID-Systems immer widerstandsfähiger. So stellen mittlerweile extreme Umweltbedingungen, wie hohe Luftfeuchtigkeit und Temperaturen von minus 25 bis über plus 100 Grad, für den Einsatz von RFID-Transponder kein Hindernis mehr da.

RFID – Eine Technologie mit Mehrwert

Eine Vielzahl führender Institute und Labore haben die Vorteile der HF-RFID-Technologie erkannt und diese erfolgreich in ihren Anwendungen implementiert und eingesetzt. Dies umfasst pharmazeutische, biotechnologische Labore genauso wie medizintechnische Geräte, die chemisch-pharmazeutische Industrie und die Fertigungstechnik selbst. Bereits realisierte Projekte zeigen dabei die Vielzahl der Anwendungsmöglichkeiten auf. Beginnend bei der Überwachung verschiedener Geräte über die Automatisierung in der Labordiagnostik bis hin zur Nachvollziehbarkeit von Transportwegen ist die HF-RFID-Technologie in der Lage, bei steigernder Kosteneffizienz die Analysearbeit und Sicherheit um ein Vielfaches zu erhöhen.