Ofschoon het niet bepaald een nieuwe techologie is, is RFID aan een sterke opmars bezig. Tot nu toe leverden de radiochips in principe alleen data voor de identificatie van producten. Onderzoekers van het Fraunhofer Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS) hebben een nieuwe transponder ontwikkeld die temperatuur, druk en luchtvochtigheid meet. De chip met sensorfunctie biedt interessante perspectieven.
Zomaar een bijsluiter van een medicijn: “Het serum moet tussen +2 °C en +8 °C worden bewaard. Zowel bevriezing als opslag bij hogere temperaturen moet worden vermeden, omdat de werkzaamheid en betrouwbaarheid kan worden beïnvloed.” Medicijnen, entstoffen en bloedproducten (en ook veel andere producten) zijn thermisch gevoelig. Daarom gebruiken artsen, apothekers en ziekenhuis ook koelkasten.
RFID én sensor
Om de temperatuur ook tijdens transport van leverancier naar afnemer te bewaken, zou de vervoerder in toekomst gebruik kunnen maken van nieuwe RFID-technologie. Als de temperatuur stijgt tijdens het gekoelde transport, registreert de intelligente chip de afwijkingen onmiddellijk en geeft deze door aan het uitleesapparaat. Hiertoe hebben de onderzoekers van IPMS RFID-antennes voorzien van een sensorsysteem.
De nieuwe transponders verzenden niet alleen data zoals charge- of identificatienummer. Op de chip zijn zodanig sensoren geïntegreerd dat deze bepaalde parameters zoals temperatuur, druk of vochtigheid opnemen. De UHF-transponders zenden uit in het frequentiebereik tussen 860 MHz en 2,45 GHz en hebben een grotere reikwijdte dan gebruikelijke transponders.
Uitdaging
De koppeling van een transponder met een sensormodule was voor de onderzoekers een uitdaging. De maximale hoeveelheid energie die door een UHF-transponder kan worden overgebracht is namelijk klein. Passieve tags betrekken hun energie voor signaaloverdracht uit het energieveld van de lezer. Ze hebben geen eigen stroombron nodig maar kunnen alleen in de omgeving van de reader werken, bij UHF-transponders tussen 2 m en 6 m.
Bij deze krappe energiebalans was het tot nu toe niet mogelijk om ook sensoren toe te voegen, want de sensoren hebben continu energie nodig. Een microcontroller op de modulen zorgt er nu voor, dat de door de sensor gemeten data worden gecomprimeerd en gedeeltelijk verwerkt. Hierdoor wordt de te verzenden datahoeveelheid kleiner waardoor het energie-verbruik daalt. Ook nu kan een lezer de opdracht voor de besturing van de sensoren uitzenden. Hierdoor zijn ze niet continu in bedrijf. De onderzoekers hebben een basiselement ontwikkeld, dat kan worden aangepast aan de wensen van de klant.
Markt
De onderzoekers zien voor de UHF-transponder-technologie veel toepassingsmogelijkheden, vooral in de medische sector. Met behulp van de nieuwe technologie is continue bewaking van gekoelde bloedproducten en entstoffen mogelijk. Maar men zou ook pleisters kunnen voorzien van zo’n transponder. Vochtigheid en temperatuur geven dan uitsluitsel over het verloop van het helen van wond.
De onderzoekers hebben een evaluatiekit ontwikkeld, bestaande uit een moederbord, twee antennes voor de UHF- en MW-golflengte en de software. Gebruikers kunnen daarmee een individuele oplossing ontwikkelen.