Forschungsfelder

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Wissenschaftler konzentrieren sich zurzeit im Wesentlichen auf drei Forschungsbereiche: Dabei geht es zum einmal um die Optimierung der vorhandenen Lösungen. Darüber hinaus steht die Entwicklung neuer Ansätze im Fokus, z.B. im Bereich der Polymertechnologie. Außerdem beschäftigen sich die Experten mit den gesellschaftlichen Auswirkungen der RFID-Technologie.

• Label

  Bei den heute verwendeten RFID-Transpondern entstehen nur knapp 50 Prozent der Kosten durch den Silizium-Chip. Der Rest entfällt auf das Trägermaterial, die Antenne und deren Verbindung mit dem Chip. Ziel von Forschungsarbeiten ist es daher, die einzelnen Komponenten kostengünstig zu produzieren. Darüber hinaus müssen die kleinen Einheiten flexibel, umweltverträglich und vielseitig sein. Und die einfache Integration in Produkte erfordert die möglichst einfache Kombination mit diversen Stoffen.

  
  

• Chip-Design

  Um die Größe der Transponder zu reduzieren, müssen Chips, Sensoren, Funkkomponenten und Energieversorgung möglichst zu einer Einheit zusammengeführt werden.

  
  

• Energieversorgung

  Die Energieversorgung ist eine große Herausforderung, da die Batterien bei den immer kleiner werdenden RFID-Transpondern meist nicht wieder aufladbar sind. Die Forschungsfelder umfassen Folienbatterien, Energie sparende Algorithmen (besonders bei kryptografischen Verfahren), Energiebezug aus der Umwelt (energy harvesting) und Energiesparmanagement.

  
  

• Funkübertragung

  Neue Antennendesigns können Reichweite und Leserate verbessern. „Gedruckte“ Antennen lassen sich leichter in andere Objekte integrieren. Langfristig müssen die vergebenen Frequenzen effizienter genutzt werden, um den steigenden Funkverkehr bewältigen zu können.

  
  

• Sensoren

  Durch die Verbindung von Sensortechnologie und RFID können Anwender künftig neue Möglichkeiten erschließen. Bislang besteht jedoch noch großer Forschungsbedarf. Die Integration in den Chip, Energie sparende und ereignisgesteuerte Sensoren sowie die Verkleinerung der Sensoren auf submolekulare Größe wären für die Integration in die RFID-Technologie von großer Bedeutung. Als eines der ersten Ergebnisse in diesem Bereich haben DHL und IBM zusammen den so genannten Sensor-Tag entwickelt. Dieser ermöglicht die Temperaturüberwachung von empfindlichen Transportgütern.

  
  

• IT-Architektur

  Um besser mit RFID-Systemen zu harmonieren und alle Vorteile moderner Echtzeitsysteme nutzen zu können, müssen sich auch die IT-Architekturen verändern. Es werden dezentrale, selbstorganisierte Computersysteme benötigt, in denen das intelligente Objekt eine höhere Autonomie besitzt.

  
  

• Kryptologie

  Um die Datensicherheit zu gewährleisten, müssen Verschlüsselungstechniken den Anforderungen der RFID-Technologie angepasst werden: Geringe Rechenzeit und wenig Speicherplatz sind dabei ausschlaggebend.

  
  

• Polymertechnologie

  Wesentlich für die Zukunft von RFID ist die Polymerforschung. Sie hat das Ziel, Transponder künftig nicht mehr aus Silizium-Chip und Metallantenne herzustellen, sondern komplett aus organischer Polymerstruktur. Bekannte Polymerstrukturen sind PET, PVC und Nylon. Mitarbeitern des deutschen Unternehmens PolyIC gelang es 2005 erstmals, einen funktionsfähigen polymeren 13,56-MHz-Transponder herzustellen. Bis zur Serienreife müssen allerdings noch viele Hürden genommen werden, z.B. ist die Funkleistung der Prototypen noch sehr gering. Forscher prognostizieren, dass die Massenproduktion funktionsfähiger RFID-Transponder auf Polymerbasis in zirka zehn Jahren möglich sein wird. Die Industrie erhofft sich günstigere Transponder, da der Materialpreis gering ist und die speziellen Druckverfahren die Herstellung vereinfachen. Außerdem lassen sich die RFID-Transponder durch die Drucktechnik einfacher in Produkte oder Verpackungen integrieren. Ein weiterer großer Vorteil der Polymer-Chips ist die gute Umweltverträglichkeit.

  
  

• Bistabile Displays

  Um die Daten des RFID-Chips, z.B. die Seriennummer, visuell auf dem Transponder zu platzieren, sind Displays nötig. Während herkömmliche LCD-Displays kontinuierlich Energie benötigen, ziehen bistabile Displays Energie nur zur Änderung der Anzeige heran. Deshalb besitzen sie für die RFID-Technologie großes Potenzial.

  
  

• Sozioökonomische Forschung

  RFID wird Auswirkungen auf das soziale und ökonomische Umfeld haben. Um diese besser zu kennen und entsprechend reagieren zu können, ist die Erforschung der sozioökonomischen Faktoren von besonderer Bedeutung. Nur so kann RFID erfolgreich auf breiter Basis eingeführt werden.