Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Funkchip und Sensor in einem

01.10.2010
Die RFID-Technologie ist auf dem Vormarsch. Doch bisher liefern Funkchips im Wesentlichen nur Daten zur Identifikation von Produkten. Forscher haben jetzt einen Transponder entwickelt, der Temperatur, Druck und Feuchtigkeit misst. Der Chip mit Sensorfunktion könnte den Anwendungsmarkt revolutionieren.

Hinweise dieser Art findet man in vielen Beipackzetteln: »Das Serum muss zwischen +2° und +8° C aufbewahrt werden. Sowohl Einfrieren als auch Lagerung bei erhöhter Temperatur ist zu vermeiden, da die Wirksamkeit und Verträglichkeit beeinträchtigt werden können.«


Mit dem Evaluations-Kit, bestehend aus einer Grundplatine, zwei Antennen für den UHF- und MW-Bereich und einer Software, können Anwender eigene Lösungen entwickeln. © Fraunhofer IPMS

Medikamente, Impfseren oder Blutkonserven sind sehr temperaturempfindlich. Dafür haben Ärzte, Apotheker und Krankenhäuser auch einen Kühlschrank. Aber was passiert beim Transport vom Pharmahersteller zum Endabnehmer? Um die Temperaturen während der Lieferwege zu überwachen, könnten Hersteller künftig auf eine neue RFID-Technologie setzen. Steigt die Temperatur während des Kühltransports unerwartet, registriert der intelligente Chip die Schwankung sofort und meldet sie an das Lesegerät.

Diese erweiterte RFID-Technologie ist eine Entwicklung des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden. Dort haben die Forscher den kleinen Funketiketten eine Sensorik verpasst. Jetzt senden die neuartigen Transponder nicht nur wie bisher Daten wie Chargen- oder Identifikationsnummer. Vielmehr haben sie Sensoren integriert, die bestimmte Parameter messen: Ganz gleich ob Temperatur, Druck oder Feuchtigkeit – die gewünschten Umgebungsparameter hat man so immer unter Kontrolle. »Wir haben die UHF-Transponder-Technologie (Ultra-High-Frequency) mit der Sensortechnik kombiniert«, sagt Projektleiter Hans-Jürgen Holland.

Die UHF-Transponder senden im Frequenzbereich zwischen 860 Megahertz und 2,45 Gigahertz und haben eine größere Reichweite als gewöhnliche RFID-Transponder. Doch bisher stellte die Kopplung eines Transponders mit einem Sensor-Modul die Forscher vor eine Herausforderung: »Die maximale Energie, die sich zu einem UHF-Transponder übertragen lässt, ist sehr klein«, erläutert Holland. Passive Tags sind Funkchips, die ihre Energie für die Signalübertragung aus dem Energiefeld des Readers beziehen – jener Einheit, die alle Daten empfängt und ausliest. Passive Transponder benötigen also keine eigene Stromquelle, können aber nur in Reichweite des Readers arbeiten. In der Regel sind das bei UHF-Transpondern zwischen zwei und sechs Metern. »Bei dieser knappen Energiebilanz war es bisher nicht möglich, auch noch die Sensorik zu integrieren«, erklärt Holland. Denn auch die Sensoren brauchen Strom. »Jetzt aber ist uns das gelungen«, sagt der Forscher. Ein Mikro-Controller auf den Modulen sorgt dafür, dass die vom Sensor gemessenen Daten komprimiert und teilweise verarbeitet werden. Auf diese Weise wird die Datenmenge, die der Transponder an den Reader sendet, kleiner – der Energieverbrauch sinkt. Zudem kann der Reader den Befehl zur Steuerung der Sensoren senden. So sind diese nicht im Dauerbetrieb. Jetzt haben die Forscher ein Grundelement entwickelt, das sich an die Anwendungswünsche des Kunden anpassen lässt. Auf diesem befinden sich speziell gefertigte serientaugliche Chips, die eine Kopplung von Transponder-Modul und Sensor-Modul ermöglichen.

Für die UHF-Transponder-Technologie sehen die Forscher viele Einsatzmöglichkeiten, vor allem im Medizinbereich – Lifetronics nennen sie das: Neben der üblichen Chargendokumentation wäre mit Hilfe der Tags die Kühlkettenüberwachung von Blutprodukten oder Impfseren möglich. Man könnte aber auch Pflaster mit den Transpondern versehen. Feuchtigkeit und Temperatur geben dann Auskunft über den Verlauf der Wundheilung. Auf der Messe Electronica in München vom 9. bis 12. November (Halle A5, Stand 221) stellen die Experten ein Evaluationskit vor, das aus einer Grundplatine, zwei Antennen für den UHF- und MW-Bereich und der Software besteht. Anwender können damit ihre individuelle Lösung entwickeln.

Hans-Jürgen Holland | Fraunhofer Mediendienst
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/presse/presseinformationen/2010/10/intelligenter-rfid-chip.jsp

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Computer mit Köpfchen
18.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Pepper, der neue Kollege im Altenheim
17.08.2017 | Universität Siegen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie