Cleverer Trick macht RFID-Tags zu batterielosen Echtzeit-Trackern

Forscher der UC San Diego verwandeln normale RFID-Tags in kostengünstige Echtzeit-Datensammler. Die modifizierten Chips können eine ganze Reihe von Umweltdaten erfassen und übertragen - ohne Batterien und zu Kosten von wenigen Cent pro Stück.

RFID-Tags werden zu Echtzeit-Sensoren

Die Forscher Nagarjun Bhat und Dinesh Bharadia haben eine Methode entwickelt, um handelsübliche RFID-Tags für passive Sensorik und Tracking ohne Batterien zu nutzen. Die Technologie basiert auf analoger Sensorik, die Umweltreize direkt in drahtlose Signale umwandelt. Im Gegensatz zu digitalen Schnittstellen benötigt sie keine energieintensiven Analog-Digital-Wandler.

Bhat erklärt: "Wir haben das Konzept der analogen Sensorik genommen und es echtzeitfähig gemacht. Man benötigt keine ausgefallenen Schnittstellen, spezialisierte Lesegeräte oder Batterien, um auf die Daten zuzugreifen. Alles, was man braucht, sind einige handelsübliche RFID-Tags, Antennen und Lesegeräte. ZenseTag am Qualcomm Institute UC San Diego Die University of California San Diego berichtet, dass die Forscher die RFID-Chips so modifizieren, dass sie verschiedene Umweltparameter wie Temperatur, Feuchtigkeit oder Druck erfassen können. Die Sensordaten werden dann über das RFID-Protokoll an einen Standard-RFID-Reader übermittelt, der die Informationen verarbeitet und weiterleitet.

Im Detail nutzt das als "ZenseTag" bezeichnete System das Prinzip der Resonanz, um Sensorvariationen zu erfassen. Auf einer kompakten, flexiblen Leiterplatte von nur 15x10mm Größe verbindet ZenseTag Sensoren mit einer gedruckten Antenne und passiven RFID-ICs (integrierte Schaltkreise für Radiofrequenz-Identifikation, die ohne eigene Stromversorgung funktionieren). Die Technologie arbeitet vollständig passiv und nutzt ausschließlich die Energie, die sie aus drahtlosen Signalen gewinnt.


In Tests zeigte sich die Vielseitigkeit von ZenseTag: Die Forscher konnten erfolgreich handelsübliche Kraft-, Bodenfeuchtigkeit- und Photodioden-Sensoren integrieren. Eine speziell entwickelte Software mit grafischer Benutzeroberfläche ermöglicht das Auslesen der Sensordaten nahezu in Echtzeit.

Sensoren für das IoT

Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig: In der Landwirtschaft können flächendeckend ausgebrachte Bodenfeuchtigkeitssensoren die Bewässerung optimieren. Im Sport könnten in Schuhsohlen eingebettete Sensoren die Sprungkraft von Athleten messen. Auch im Parkraummanagement lassen sich die Chips einsetzen, um die Belegung in Echtzeit zu erfassen.

Bharadia sieht in dieser Entwicklung großes Potenzial für die Zukunft der Datenerfassung, insbesondere im Kontext von KI-Anwendungen: "Wir stehen an der Schwelle einer Entwicklung, bei der neue Sensoren die Daten sammeln werden, die die nächste KI-Generation antreiben." Die Kombination aus Kosteneffizienz, Skalierbarkeit und Echtzeitfähigkeit macht die umfunktionierten RFID-Tags zu einem vielversprechenden Werkzeug für zukünftige Sensoranwendungen im Internet der Dinge.


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