Das »Internet der Dinge« macht es möglich, riesige Mengen industrieller Logistik- und Fertigungsdaten automatisiert ins Web zu speisen und dort mit nahezu unbegrenzten Rechenressourcen zu analysieren und weiterzuverarbeiten. So können komplexe Fertigungsabläufe ferngesteuert organisiert oder die Zuweisung von Ressourcen in Echtzeit optimiert werden. Voraussetzung dafür sind intelligente Sensornetzwerke, die aus einer Vielzahl von Sensorknoten bestehen. Sie sind die Verbindungsstellen zwischen realer und digitaler Welt und machen smarte Anwendungen wie die umfassende Überwachung und Fernsteuerung von Industrieanlagen rentabel. Optimalerweise arbeiten diese Sensorsysteme drahtlos, da eine feste Verkabelung insbesondere bei einer hohen Sensordichte den Installationsaufwand erhöht und die Messergebnisse beeinflussen kann. Gleichzeitig benötigen die Sensorknoten eine zuverlässige Stromversorgung, da in der Industrie großflächige Messungen zumeist über mehrere Jahre hinweg durchzuführen sind. Batteriebetriebene Systeme, wie sie heute verbreitet sind, sind wegen der begrenzten Batterielebensdauern ungeeignet, da der ständige Wechsel der Batterien den Wartungsaufwand erhöht und zudem Messergebnisse verfälschen kann.
Beide Probleme (die Verkabelung und der nötige Batterieaustausch) können durch Einsatz der am Fraunhofer IPMS entwickelten Radio Frequency Identification (RFID)-Sensorknoten vermieden werden. »Unsere Sensortransponder beziehen die Leistung, die zum Betrieb notwendig ist, vom abgestrahlten elektromagnetischen Feld des Readers«, erklärt Dr. Frank Deicke, Geschäftsfeldleiter am Fraunhofer IPMS. »Sie sind klein, robust und flexibel einsetzbar. Das heißt unsere Sensorknoten sind modular aufgebaut und können mit beliebigen Sensoren je nach Anforderungen unserer Kunden bestückt werden«.
Auf der Embedded World, der Weltleitmesse für Embedded-Technologien, vom 23. bis 25. Februar 2016 in Nürnberg stellen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer IPMS UHF-(Ultra-High-Frequency-) Transponder vor, die bereits mit verschiedenen Sensoren bestückt sind. Dank der Flexibilität des Transpondersystems, das aus Antenne, Transponder-Chip und Sensor besteht und über eine integrierte I²C- oder SPI-Schnittstelle zum Anschluss beliebiger externer Sensoren verfügt sowie einen weiten Temperaturbereich abdeckt, ist die Fraunhofer-Technologie für eine Vielzahl möglicher Industrieanwendungen interessant. Davon wollen die Forscher auf der Embedded World auch Vertreter aus Produktentwicklung, Fertigung und Vertrieb überzeugen. Muster sind für die Messung von Temperatur, Luftdruck und Feuchte verfügbar. Besucher der begleitenden Fachkonferenz Embedded World Conference sind darüber hinaus eingeladen, am Mittwoch, 24.2.2016, 16.00 Uhr im Beitrag »Size Reduction of RFID Tags by Using On-Chip-Antennas« zu erfahren, wie Größe und Performance des Sensortransponders durch geeignete Antennendesigns an unterschiedliche anwendungsspezifische Anforderungen angepasst werden können. Die Ausstellung des Fraunhofer IPMS befindet sich in Halle 4 am Stand 583.
Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme