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Post on 17-Sep-2018
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TRANSCRIPT
• Einleitung
• Vorteile der RFID Technologie
• spezielle Transpondertechnologien
• Sensortransponder
• Lesegeräte für Transponder
• Anwendungsbeispiele
Workshop „Identifikationstechnologien& Sensorik – Stand und Anwendungen“
CiS / STIFT 2007
RFID für Spezialanwendungen
your partner for integrated innovative RF-ID system solutionsyour partner for integrated your partner for integrated innovative RF-ID system innovative RF-ID system solutionssolutions
Peter Peitschmicrosensys GmbHAm Seegraben 4, D 99099 ErfurtT: +49 361 59874 0 F: +49 361 59874 17www. microsensys.de
©© MICROSENSYS GmbH MICROSENSYS GmbH
• Entwickler und Hersteller von RFID Komponenten
• gegründet 1991, ansässig in Erfurt, Germany
• über 15 Jahre Erfahrung in RFID
• spezialisiert in smart 13,56 MHz Technologie …..
• Nischenmärkte mit speziellen Anforderungen
Wer ist ?
RFID system components
©© MICROSENSYS GmbH MICROSENSYS GmbH
HOST Int.RS232RS485USB
PCMCIABluetoothEthernet
Profibus-DP......
AIR Int.ISO14443ISO15693ISO18000
others
Physical Int.GeometryPackaging
EnvironmentPhysical Sizes
…...
SYSTEM Int.Data BasesNet Works
…...
CO
NT
RO
LL
ER
CO
NT
RO
LL
ER
AN
TE
NN
EA
NT
EN
NE
INTERFACE UNIT Antennae Coupler Reader Interrogator RFID Module
TRANSPONDER TAGs Transponder Transmitter Logger
COMPUTER Personal Computers Hand Held Palms, PDAs, Smart Phones Control Units (industry)
CHIPCHIP
COILCOIL
SENSORSENSOR
DATA
ENERGY
AP
PL
ICA
TIO
N s
oft
war
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PP
LIC
AT
ION
so
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are
DR
IVE
R m
idd
lew
are
DR
IVE
R m
idd
lew
are
DATA
technologiestechnologies
ISM Frequencies
©© MICROSENSYS GmbH 1998 MICROSENSYS GmbH 1998
General Standards General Standards for Lowfor Low Power Power TransmittersTransmitters
100k 1G100M10M1M 10G
ISM 6.8 13.5 27 40 433 868 2450 5800 MHzISM 6.8 13.5 27 40 433 868 2450 5800 MHz 915 915
generalgeneral limits limits
135k135k
European Telecommunications Standards Institutefrequency range: ETS300330 for 9kHz-30MHz ETS300220 for 25MHz-1GHz ETS300440 for 1GHz-25GHz inclusive inductive loop systems class1 10mW class1 10mW up to 5GHz 72 .... 20 dBµA/m @ 10m 25mW up to 20GHz ISM 42 dBµA/m ISM 100mW up to 5GHz
optimal frequencies for RFID
©© MICROSENSYS GmbH 2003 MICROSENSYS GmbH 2003
Kommunikation
Ø kein Sichtkontakt Leser zum TAG nötig
Ø Abstände je nach Technologie von einigen mm bis einigen m
Ø Bulkerfassung möglich
Ø Sicherheitsfunktionen sind möglich
Vorteile RFID Technologie
©© MICROSENSYS GmbH 2003 MICROSENSYS GmbH 2003
Speicher
Ø flexible und hohe Speicherkapazität bis 512kbit
Ø Speicher ist lesbar und beschreibbar
Ø nachträgliche Datenergänzungen möglich
Ø Wiederverwendbarkeit
Ø Datenerhalt je nach Technologie 10 Jahre bis fast unbegrenzt
Ø vertretbarer Speicherverschleiß bei EEPROM
Vorteile RFID Technologie
©© MICROSENSYS GmbH 2003 MICROSENSYS GmbH 2003
Physikalische Ausführung
Ø unterschiedliche Geometrien je nach Verwendung
Ø kleinste Bauvolumen bis weniger als 0,5 mm³
Ø flache Bauweise als LABEL oder CHIPCARD
Ø raue Anwendungsbedingungen möglich
differenziert bezüglich Temperatur, Feuchte, Schock, mechan. Einwirkung
Ø elektronische Kopplung mit Sensoren möglich
Vorteile RFID Technologie
special transponders
technologytechnology
harsh and metalenvironment conditions
industrial products IP 67shock resistant, oil resistant, water proofedmounting on metal and flush in metal
miniaturized transponderhigh temperature +150°C up to 220°Cand lowest temperature -45°C active
wireless sensors andactive loggers
for temperaturehigh temperature +150°Cand lowest temperature -45°C activein projects for pressure, humidity, acceleration, strech ..
high memorypassive transponder
32 kbit in mic3, up to 512 kbit based on iID-3000
minaturizationminaturization
©© MICROSENSYS GmbH 200 MICROSENSYS GmbH 20066
smart integrated RFID componentsproved since over 12 years
technologytechnology
mic3mic3®® technology technologyPrinciple Structure of Passive Transponder
TrägerfolieSpule
D10 ...50mm
field orientation
coin chip
RF-ID silicon chip1mm² ... 16mm²
Chip-Kontaktierungdirect wire, flip chip ...
Coil on Chip Technology
Speicher statemachine
Spannungs-generator
DemodulatorModulatorCOIL ON CHIP
RF-FIELD PSK-MODAM-MOD
Coil with 20 .... 50 windings
© MICROSENSYS GmbH
technologytechnology
mic3mic3®® technology technology
real real coil windingcoil windingmagnificationmagnification: 2000: 2000line: 6µm line: 6µm thicknessthickness: 20 µm: 20 µm
polyimid passivation
structured coil
silicon dioxyd layers
metal layers
memory cell
bulk
© MICROSENSYS GmbH
technologytechnology
Silicon Waferafter finished mic3 process
every copper coil represents every copper coil represents a a working transponderworking transponder
micro coils in top of the activesilicon circuit
antennae size 2 x 2 mm²
coil is direct connected to theresonance circuit
the process finished in parallel app. 4500 transponder 2kbit or app. 8000 transponder 64bit on 6“ wafer
© MICROSENSYS GmbH
technologytechnology
mic3mic3®® TAG 64 TAG 64 bitbit RORO
chip size: 1.6 x 1.0 mm²
thickness: 0.5 mmor thinned 0.2 mm
memory: 64 bit laser programmed
carrier frequency: 13.56 MHz
communication distance:up to 3mm
© MICROSENSYS GmbH technologytechnology
mic3mic3®® TAG 16 TAG 16 kbitkbit RW RW
chip size: 2.0 x 2.0 mm²
thickness: 0.5 mmor thinned 0.25 mm
memory: 16 kbitEEPROM
carrier frequency: 13.56 MHz
communication distance:up to 5mm
© MICROSENSYS GmbH technologytechnology
Advantages of mic3Advantages of mic3®® technology technology
No 1No 1
extremeextrememiniaturiminiaturissationation
No 2No 2
highhighreliabilityreliability
No 3No 3
very thinvery thintransponder sizetransponder size
No 4No 4
high efficienthigh efficientmass productionmass production
technologytechnology
Problematische AspekteProblematische Aspektebei der Anwendung von RFIDbei der Anwendung von RFID
© MICROSENSYS GmbH
Ø Resonanzverstimmung durch veränderte Umgebungpermeable oder dielektrische Materialien in unmittelbarer Nähe,Geometrieveränderung (LABEL), Temperatureinwirkung,Alterung der integrierten Materialien
Ø Dämpfung durch Wirbelströme
leitfähige Materialien, Metall
Ø Reflexion, Interferenz
Metallflächen
Ø Absorption, Dämpfung der Felder
H2O kritisch für UHF- und µw-Systeme
Transponderantennen sind Resonanzkreise !
D5 TAG
technologytechnology
Size; D5 mm, 2 mm TH
13.56 MHz closed coupling
ISO 15693 compliant
using on metal possible
high capacity memory, 16 kbit
D14-TAG
technologytechnology
Size; D14 mm, 2 mm TH
13.56 MHz closed coupling
using on metal possible
high capacity memory, 16 kbit, ISO 15693 compliant
high capacity memory, 256 kbit, ISO 14443 compliant
Q43-TAG
technologytechnology
using on metal possible
high capacity memory, 10 kbit, ISO 15693 compliant
high capacity memory, 512 kbit, ISO 14443 compliant
Size; D14 mm, 2 mm TH
13.56 MHz closed coupling
© MICROSENSYS GmbH
HOST Int.RS232RS485USB
PCMCIACFC
Bluetooth
RFID Air Int.ISO14443ISO1569313.56MHz
technologytechnology
TELIDTELID®®
RFID Temperature Trace and Tracking System StructureRFID Temperature Trace and Tracking System Structure
active sensor transponderand logger
TELID3
active sensor transponderand logger
TELID3
TRANSPONDER
passive sensor transponder
TELID2
passive sensor transponder
TELID2
passive transponder
standard TAGs
passive transponder
standard TAGs
iIDdriverengine
iIDdriverengine
hand held,PDA
hand held,PDA
HOST COMPUTER incl. DRIVER
personalcomputer,
server
personalcomputer,
server
smart phonesmart phone
mobile wirelessØiID PEN bt
mobile wirelessØiID PEN bt
RFID INTERFACE UNIT
mobile readerØiID PENØCFC reader
mobile readerØiID PENØCFC reader
stationary readerØIND-INTØM30-HEAD
stationary readerØIND-INTØM30-HEAD
desktopØiID DESKTOP
desktopØiID DESKTOP
DATADATADATA
ENERGY
internetportal
internetportal
PCapplicationTELIDsoft
PCapplicationTELIDsoft
mobile device
applicationTELIDsoft
mobile device
applicationTELIDsoft
SOFTWARE
©© MICROSENSYS GmbH 2003 MICROSENSYS GmbH 2003
Passive Passive Temperature TransponderTemperature Transponder
iID® reader
RFµC5V
Air Interface13.56 MHz
Energy
Data
Reader InterfaceData, Power
HOST
RFID INTERFACE
TELID211
RF
EEPROM
RISC
ROM
digital temperature sensor
©© MICROSENSYS GmbH 2003 MICROSENSYS GmbH 2003
Active Temperature TransponderActive Temperature Transponderand Loggerand Logger
Air Interface13.56 MHz
Energy
Data
EEPROM
temperaturesensor
RTC
microcontroller
power management
battery
RFIDfrontend
TELID310
©© MICROSENSYS GmbH 2003 MICROSENSYS GmbH 2003
TELIDTELID®®211211featuresSize: D 15 mmThickness: approx. 2.5 mm
Material: plastic
Front Side: black epoxyBack Side: FR4 type .501 stainless steel plate
Marking: laser printed
Mounting: adhesive tape
LED: optional Storage Temperature:
- 50°C ... + 150°C
Protection: IP65
Mounting on metal possible (reduced communication distance)
©© MICROSENSYS GmbH 2003 MICROSENSYS GmbH 2003
TELIDTELID®®311311featuresSize: D 30 mmThickness: 12 mm
Material: Front /Back Side: black epoxyWall: stainless steel
Marking: laser printedMounting: adhesive tape
Memory: 10.000 samples Storage Temperature:
- 45°C ... + 120°C (for long time max +50°C)
Protection: IP65
Mounting on metal possible
©© MICROSENSYS GmbH 2003 MICROSENSYS GmbH 2003
TELIDTELID®®200200featuresSize: 33 x 33 mm²Thickness: ca. 3 mm
Material: plastic, not flexibleFront Side: black epoxyBack Side: FR4, planar
not self adhesive
Marking: laser printedMounting: adhesive tape or with screws
Wire Interface:2 wire switch8 pin I/Oanaloge bridge
Storage Temperature: - 40°C ... + 85°C
(for long time max +50°C)
Protection: IP65Mounting on metal possible
(reduced communication distance)
your partner for integrated innovative RF-ID system solutionsyour partner for integrated your partner for integrated innovative RF-ID system innovative RF-ID system solutionssolutions
RFID Reader - stationär
UNI13 Modul
customized consumer industry
mic3 Interface
M30-HEAD
Desktop Reader
Industry Interface
your partner for integrated innovative RF-ID system solutionsyour partner for integrated your partner for integrated innovative RF-ID system innovative RF-ID system solutionssolutions
RFID Reader - mobilPocket reader
CFC reader
iID PEN BT
Brand Name Protectionmic3 transponder 64bit RO
©© MICROSENSYS GmbH MICROSENSYS GmbH
Features: Size: 1.6 x 1.0 x 0.5 mm³ Memory: 64 bit RO laser programmed Frequency: 13.56 MHz Read Distance: up to 3 mm Storage Temperature: -65 ... + 250°C
©© MICROSENSYS GmbH MICROSENSYS GmbH
up to high up to high performance performance TAG, 16 TAG, 16 kbit kbit RWRWfor tool for tool and spare and spare part tagging under part tagging under metal metal environmentenvironment
applicationsapplications
Tool ManagementMINI-TAGspecial
Injection Tool Identification
©© MICROSENSYS GmbH MICROSENSYS GmbH
64bit RO 64bit RO aandnd 16Kbit R/W 16Kbit R/W TAGsTAGsMIN-MIN-TAGspecialTAGspecial
applicationsapplications
INDUSTRY INTERFACE:INDUSTRY INTERFACE: RS485 / RS232RS485 / RS232
ReadRead//WriteWrite Unit: Unit: M12 HEAD M12 HEAD
Probe Managementmic3 64bit RO und 16kbit RWmaster slave technique
©© MICROSENSYS GmbH MICROSENSYS GmbH
mic3® TAGRead Only Transponder 64 bitSize: 1.6 x 1.0 x 0.5 mm³
MINI-TAGRead Write Transponder 16kbitintegrated RISC-controllerSize: D7, H2 mm
©© MICROSENSYS GmbH 2004 MICROSENSYS GmbH 2004
Sensor Transponder
©© MICROSENSYS GmbH 2006 MICROSENSYS GmbH 2006
TELIDTELID®®200 200 systemsystemepidurale HirndruckmessungZum einen wird durch eine transkutane
Signalübertragung eine weitereVerminderung der Infektionsgefahr undErleichterung der Patientenpflege erreichtund zum anderen wird durch dieAbkopplung der stationären Einheitermöglicht, dass der Patient sich freibewegen kann. Der Hirndruck und dieHirntemperatur können nach Beliebenabgefragt werden. Dies betrifftinsbesondere den Einsatz bei chronischenHirnkrankheiten.
applicationsapplications
Quelle: ITES Projekt
Watermeter, Motor andPump Maintenance
©© MICROSENSYS GmbH 2004 MICROSENSYS GmbH 2004
TELIDTELID®®2T2Ttemperaturetemperaturetranspondertransponder
13.56 MHz closed couplingISO 14443 compliant
passive, no battery
using on metal possible
high capacity memory, 16 kbittemperature range: operating: -40 ... +85°C storage: -50 ... +125°C
life time: > 10 years
applicationsapplications
Tree Taggingtree management in cities or parks
©© MICROSENSYS GmbH 2001 MICROSENSYS GmbH 2001
NAIL-TAGNAIL-TAG125 kHz 64 bit125 kHz 64 bit
SCREW-TAGSCREW-TAG113.56 M3.56 MHz Hz 2k 2k or or 16 k16 kbitbit
Pigeon Racing applicationsapplications
pipiggeon ringeon ring
125 kHz 64 bit125 kHz 64 bitinternal random numberinternal random number
generatorgenerator
©© MICROSENSYS GmbH MICROSENSYS GmbH 19981998
thousthousaandsnds of pigeons take part on racing of pigeons take part on racing
©© MICROSENSYS GmbH MICROSENSYS GmbH
applicationsapplications
smallestsmallest TAG 64 TAG 64 bit bit RORO for bee identification for bee identification
Luft- und Raumfahrt
Part Managementon metal transponder up to 256kbit
Foto: eConnective
oProduktionsdatenoTechnische SpezifikationoLogistische DatenoWartungsdatenoEntsorgung
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