Weltweit erster 24 GHz RFID-Transponder für Identifikation

Dresden / 23.10.2015

Eine mögliche Anwendung: Identifizierung von Pharmaka mit Hilfe eines integrierten RFID-Chips (vergrößert dargestellt) zur Erkennung von Fälschungen
Eine mögliche Anwendung: Identifizierung von Pharmaka mit Hilfe eines integrierten RFID-Chips (vergrößert dargestellt) zur Erkennung von Fälschungen.

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden haben mit Industriepartnern ein neuartiges RFID-System entwickelt, das mit sehr hohen Frequenzen („Super High Frequency“ - SHF) arbeitet. Das verwendete 24-GHz-Frequenzband macht es möglich, sehr kleine Antennen zu verwenden und diese direkt auf dem Chip zu integrieren. Die lediglich 2,5 x 1,5 mm² kleinen und 150 μm dicken Tags können sehr kostengünstig hergestellt werden und sollen zukünftig insbesondere helfen, hochwertige Massenprodukte wie zum Beispiel Pharmaka oder Kraftfahrzeugteile aber auch Ausweise oder Kreditkarten mit minimalen Kosten zu kennzeichnen, um auf diese Weise Fälschungen bzw. Plagiate zu erkennen.

„Die Nutzung von Frequenzen des SHF-Bandes hat den Vorteil, dass Antennen sehr klein sein können. Bei 24 GHz beträgt die Freiraumwellenlänge lediglich 1,24 cm“, erläutert Hans-Jürgen Holland, Gruppenleiter am Fraunhofer IPMS. „Es wird dadurch möglich, die Antenne als eine „On-Chip“-Antenne (OCA) direkt auf dem Tag zu integrieren. Dadurch entfallen die Kosten für die Aufbau- und Verbindungstechnik einer externen Antenne, und die Größe eines kompletten RFID-Tags reduziert sich auf wenige mm²“.

Zum Auslesen der Seriennummer, mit der das zu identifizierende Produkt zugeordnet werden kann, dient ein Lesegerät, das im Projektkonsortium von der Firma metraTec GmbH entwickelt wurde. Die für den Betrieb des Chips benötigte Energie wird aus dem vom Lesegerät ausgesendeten elektromagnetischen Feld gewonnen, wodurch eine Lesereichweite von einigen Millimetern möglich wird. Als Übertragungsprotokoll nutzt der Chip den ISO 18000-6c-Standard, der auch unter der Bezeichnung EPC C1G2 bekannt ist. Um die Produktionskosten niedrig zu halten, wurde das System in einer Standard-CMOS-Technologie hergestellt.

Der passiv betriebene RFID-Transponder mit integrierter Antenne kann als Chip problemlos in viele Produkte eingearbeitet werden. Projektpartner sind bereits dabei, Methoden zur schnellen und kostengünstigen Integration der RFID-Tags in Etiketten, Fahrscheine, Eintrittskarten, Aufkleber oder in Chip-Karten zu entwickeln und zu testen.

Das Projekt wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung BMBF unter dem Förderkennzeichen 03IPT501A finanziert. Ergebnisse des kürzlich abgeschlossenen Projekts werden vom 26.-28. Oktober 2015 auf dem Mikrosystemtechnik Kongress in Karlsruhe in einer Posterpräsentation und im Rahmen der begleitenden Fachausstellung am Stand Nummer 13 des Fraunhofer IPMS erstmals der Fachöffentlichkeit vorgestellt.