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RFID MobiVis – Mobile RFID-Lesefelderfassung

 

Ausgangssituation

Bei der Installation oder dem Umbau von RFID-Systemen ist die mit einhergehende Gewährleistung der zuverlässigen Erfassung von RFID-Transpondern zwingend notwendig. Die dafür zu bestimmende Lesequote des Systems lässt sich auf Basis der elektromagnetischen Feldverteilung des Lesefeldes beurteilen. Zur Erfassung des Feldes muss eine Messantenne mehrmals an unterschiedlichen Positionen im Erfassungsbereich platziert und der jeweilige Messwert mit den zugehörigen Raumkoordinaten manuell erfasst werden. Dieses Verfahren zeigt den hohen Aufwand, der zur Bestimmung der Feldverteilung momentan nötig ist. Deshalb wird bei der Anwendung von RFID-Systemen in der Logistik oft auf eine hohe Anzahl von Praxisversuchen zurückgegriffen, um die benötigte Lesequote nachzuweisen. Meist können die Systemintegratoren somit erst nach sehr hohem Testaufwand und lediglich für die Konfiguration des Systems zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme eine hohe Lesequote gewährleisten.

Zielsetzung

Das Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung einer Methodik und der zugehörigen Hardware zur einfachen, mobilen und aufwandsarmen Erfassung und aussagekräftigen Visualisierung von UHF-RFID-Lesefeldern. Durch die Kombination eines Trackingsystems mit einem Feldstärkemesssystem soll ein gleichzeitiges Erfassen von Lesefeldstärke mit der dazugehörigen Position und Orientierung (Pose) der Messantenne ermöglicht werden. Somit kann durch eine manuelle Führung der Antenne durch den Benutzer eine schnelle und flexible Erfassung der benötigten Messdaten des Untersuchungsraumes erfolgen. Um aus diesen Daten eine Aussage zu generieren, werden sie an ein Rechensystem übermittelt und von einer geeigneten Software interpretiert. Die aufbereiteten Informationen über das elektromagnetische Lesefeld sollen derart visualisiert werden, dass eine Auskunft über die Zuverlässigkeit der Erfassung von Transpondern im betrachteten Raum durch das RFID-System ermöglicht wird. Das im Rahmen des Forschungsprojektes entstehende Funktionsmuster soll kompakt gestaltet und schnell installierbar sein. Diese Eigenschaften zielen auf ein mobiles System ab, das einen schnellen Wechsel von Einsatzorten ermöglicht.

 

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 Abbildung 1: Systemmodell zum Funktionsmuster

Vorgehensweise

Nach der Analyse und Definition der Anforderungen sowie möglicher Einsatzgebiete in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern wird ein Testszenario erzeugt. Dieses soll bestmöglich die verschiedenen Rahmenbedingungen der betrachteten Einsatzvarianten abdecken. Anschließend wird ein Referenzmesssystem basierend auf dem Stand der Technik zur Ermittlung der Daten zur Pose sowie zur Feldstärke aufgebaut. Die von ihm gelieferten Messwerte dienen der späteren Evaluierung des in einem nächsten Schritt entstehenden kostengünstigeren Messsystems aus Low-Cost-Komponenten. Zur Auswertung und Aufbereitung der durch die Messsysteme gelieferten Rohdaten wird ein mit entsprechenden Schnittstellen ausgestattetes Rechensystem zusammen mit einer Software konzipiert und entwickelt. Zur Übermittlung der Ergebnisse der Lesefelderfassung an den Benutzer wird eine 3D-Visualisierungsmethodik ausgearbeitet. Diese wird in eine grafische Benutzeroberfläche integriert, die dem Nutzer zur Betrachtung und Manipulation der Visualisierung sowie zur Bedienung des Systems dient. Die Möglichkeiten zur Auswertung und Darstellung der Daten werden dazu genutzt, die Ergebnisse der Low-Cost-Version des Messsystems mit dem State-of-the-Art-Messsystem in einer Evaluation zu vergleichen. Das Funktionsmuster sowie die zugehörige Methodik der Nutzung und die zu beachtenden Rahmenbedingungen zur erfolgreichen Messung werden abschließend dokumentiert. Aufgrund der Neuartigkeit der mobilen RFID-Lesefelderfassung soll die Dokumentation als Grundlage für einen Vorschlag eines neuen Messstandards des EPCglobal-Netzwerks dienen.

 

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Abbildung 2: Ablaufschritte zum Vorgehen mit Systembezug




Veröffentlichungen

 2016

Lechner, J.; Günthner, W.A.;
Messkonzept und Methodik zur Konfiguration und zum Nachweis einer zuverlässigen Identifikation durch UHF - RFID - Installationen
In: Wissenschaftliche Gesellschaft der Technischen Logistik, Logistics Journal: Proceedings, 2016, S. 13, ISBN 2192 - 9084
 pdf -Dokument

 2015

Günthner, W.A.; Lechner, J.
RFID-MobiVis - Mobile Lesefelderfassung und -visualisierung von UHF-RFID-Installationen
Forschungsbericht, Lehrstuhl fml, Garching, 2015, ISBN 978-3-941702-54-7
 pdf -Dokument

 2014

Lechner, J.; Günthner, W. A.
Vermessung und Visualisierung von UHF-RFID-Lesefeldern
ident, 19 (2014), 6, S. 68 - 70, ISSN 1432-3559
 pdf -Dokument




Vorträge

 2016

Lechner, J.
A tool for a fast evaluation of UHF RFID installations
IEEE International Conference on RFID Technology and Applications (RFID-TA), 2016, Foshan in der Provinz Guangdong in China, 2016

 2015

Lechner, J.
Messkonzept und Methodik zur Konfiguration und zum Nachweis einer zuverlässigen Identifikation durch UHF - RFID - Installationen
11. WGTL-Fachkolloquium 2015, Duisburg, 2015


 

 

 

Projektblatt MobiVis
Download Projektblatt
 

Das IGF-Vorhaben 17390 N der Forschungsvereinigung Bundesvereinigung Logistik (BVL) e.V. wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung   und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

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Ansprechpartner

Dipl.-Ing. Johannes Lechner 

 

Tel  +49.89.289.15933
Fax  +49.89.289.15922
E-Mail: jlechner  [at] tum.de

Raum MW 1590D

 

 Förderung

 

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Projektträger

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FV 17390 N

 

Forschungsvereinigung

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Projektpartner

  • Advanced Realtime Tracking GmbH (A.R.T. GmbH)
  • Deister Electronic GmbH
  • Meshed-Systems GmbH
  • ProLogis Automatisierung und Identifikation GmbH
  • PVS Schenk GmbH
  • Schreiner Group GmbH & Co. KG