Radiobrikke og sensor i ett

Så over kanten

RFID-teknologien er på vei oppover. Så langt har imidlertid radiobrikker i hovedsak bare gitt data for produktidentifikasjon. Forskere har nå utviklet en transponder som måler temperatur, trykk og fuktighet. Brikken med sensorfunksjon kan revolusjonere applikasjonsmarkedet.

 Instruksjoner av denne typen finnes i mange pakningsvedlegg: »Serumet må oppbevares mellom +2° og +8°C. Både frysing og oppbevaring ved forhøyede temperaturer bør unngås, siden effektiviteten og toleransen kan bli svekket.« Medisiner, vaksineserum eller blodkonserver er svært temperaturfølsomme. Leger, farmasøyter og sykehus har også kjøleskap til dette. Men hva skjer under transport fra legemiddelprodusenten til sluttbrukeren? For å overvåke temperaturene under leveringsrutene kan produsenter bruke en ny RFID-teknologi i fremtiden. Hvis temperaturen stiger uventet under kjøletransport, registrerer den intelligente brikken umiddelbart svingningen og rapporterer det til leseren.

Denne avanserte RFID-teknologien ble utviklet av Fraunhofer Institute for Photonic Microsystems IPMS i Dresden. Der utstyrte forskerne de små radiobrikkene med sensorer. Nå sender de innovative transponderene ikke bare data som batch- eller identifikasjonsnummer som før. De har heller integrerte sensorer som måler visse parametere: uansett om det er temperatur, trykk eller fuktighet – de ønskede miljøparametrene er alltid under kontroll. "Vi har kombinert UHF-transponderteknologi (ultra høy frekvens) med sensorteknologi," sier prosjektleder Hans-Jürgen Holland.

UHF-transponderene sender i frekvensområdet mellom 860 megahertz og 2,45 gigahertz og har større rekkevidde enn konvensjonelle RFID-transpondere. Så langt har imidlertid koblingen av en transponder med en sensormodul gitt forskerne en utfordring: "Maksimal energi som kan overføres til en UHF-transponder er veldig liten," forklarer Holland. Passive tags er radiobrikker som henter energien for signaloverføring fra energifeltet til leseren - enheten som mottar og leser all data. Passive transpondere krever derfor ikke egen strømkilde, men kan kun fungere innenfor rekkevidden til leseren. Som regel er dette mellom to og seks meter for UHF-transpondere. "Med en så stram energibalanse var det tidligere ikke mulig å integrere sensorene også," forklarer Holland. For sensorene trenger også strøm. "Men nå har vi lykkes," sier forskeren. En mikrokontroller på modulene sørger for at dataene som måles av sensoren blir komprimert og delvis behandlet. På denne måten blir datamengden som transponderen sender til leseren mindre – energiforbruket reduseres. I tillegg kan leseren sende kommandoen for å kontrollere sensorene. Så disse er ikke i kontinuerlig drift. Forskerne har nå utviklet et basiselement som kan tilpasses kundens applikasjonskrav. Denne inneholder spesialproduserte serieklare brikker som gjør at transpondermodulen og sensormodulen kan kobles sammen.

Forskerne ser mange mulige bruksområder for UHF-transponderteknologien, spesielt innen det medisinske feltet – de kaller det Lifetronics: I tillegg til vanlig batchdokumentasjon vil kjølekjedeovervåking av blodprodukter eller vaksinesera være mulig ved hjelp av taggene. . Men du kan også gi patcher med transponderene. Fuktighet og temperatur gir da informasjon om forløpet av sårheling.

På Electronica-messen i München fra 9. til 12. november (Hall A5, Stand 221) vil ekspertene presentere et evalueringssett bestående av et hovedkort, to antenner for UHF- og MW-serien og programvaren. Brukere kan bruke den til å utvikle sin individuelle løsning.

Kilde: Dresden [ Fraunhofer Society IPMS ]