ClimateTag - Hochschule Fulda

ClimateTag
Klimadatenerfassung über RFID Technologie
In aktuellen technischen Anwendungen
steigt die Nachfrage nach drahtlosen Systemen. Die Vorteile liegen hierbei im Verzicht von Leitungen und der damit erhöhten Flexibilität auf der Hand. Um ein komplett drahtloses System bereit zu stellen,
muss die Energieversorgung ebenfalls entkoppelt werden. Die meisten Systeme nutzen hierzu eine Energieversorgung über
Batterien oder Akkumulatoren, welche systemtypische Wartungen benötigen.
In der RFID (Radio Frequency Identification) Technologie wird von einem Lesegerät ein magnetisches Feld zur Energie und
Datenübertragung erzeugt. Transponder
(oder Tags), die sich in diesem Feld aufhalten, können die benötigte Betriebsenergie
aus diesem Magnetfeld entziehen. Je nach
Art der Nutzung wird unter anderem zwischen semi-passiven und passiven Systemen unterschieden.
Semi-passive Systeme verwenden die
Energie des Lesegeräts um die Kommunikation herzustellen. Weitere Funktionen,
wie beispielsweise Messwerterfassungen
oder Datenspeicherungen, werden über
zusätzliche Energieversorgung realisiert.
Passive Systeme benötigen hingegen
keinerlei weitere Energieversorgung, sondern entnehmen die gesamte benötigte
Energie aus dem magnetischen Feld eines
Lesegeräts. Der Vorteil besteht hier in der
Wartungsfreiheit, allerdings wird zur Energieübertragung ein magnetisches Feld
bzw. ein Lesegerät benötigt.
Der Einsatz der RFID Technologie zur
drahtlosen Identifizierung von Objekten
durch eindeutige Codes ist heute bereits
Stand der Technik. Speziell in Bibliotheken
wird sie im wachsenden Maße eingesetzt.
Es lag daher nahe, diese Technologie als
Grundlage zur drahtlosen Erfassung von
Messdaten in Bibliotheken heranzuziehen.
B.Eng. Simon Harasty
[email protected], T 0661 9640-564
Dipl.-Ing. (FH) Christian Arnold
[email protected], T 0661 9640-557
Prof. Dr.-Ing. Bolli Björnsson
Bolli.Bjö[email protected], T 0661 9640-651
B.Eng. Nathalie Michelmann
[email protected]
Hochschule Fulda – University of Applied Sciences
Fachbereich Elektrotechnik und
Informationstechnik – Projektgruppe BestBiMa
Marquardstraße 35, 36039 Fulda
www.hs-fulda.de/BestBiMa
www.ttn-hessen.de | HANNOVER MESSE 2011 | Halle 2, Stand C45
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Im Rahmen des vom BMBF geförderten
Projektes BestBiMa (Erhaltung des Bestandes von Bibliotheken und Magazinen
durch Erfassung und Beratung zur Klimatisierung) wurde der Ansatz eines RFID
basierenden Systems zur Erfassung lokaler, objektinterner Klimadaten verfolgt. Im
Vordergrund des Projektes steht die
objektnahe Erfassung der klassischen Klimadaten Temperatur und Feuchte. Über
diese Größen können Rückschlüsse auf
das Sorptionsverhalten von Büchern und
anderen Kunstgegenständen getroffen
werden.
Diese Erkenntnisse dienen zur Unterstützung der Raumklimatisierung. Dies bedeutet aber auch, dass direkt an den Büchern
(Messdummies) oder in den Magazinen
passende Messsysteme angebracht werden müssen, wodurch der ClimateTag als
eine vollständig passive Lösung entwickelt
wurde.
Beim ClimateTag wird die gesamte Energie zur Messung der Klimadaten sowie
zum Übermitteln dieser über das magnetische Feld des Lesegeräts übertragen.
Die weitere Verwendung solcher passiver
Systeme findet sich in schwer erreichbaren
Bereichen, an denen Wartungsarbeiten nur
schwer oder gar nicht zu realisieren sind.
Eine Erfassung der Austauschvorgänge
innerhalb einer Wand kann ebenfalls mit
diesem System erfasst werden, da hier eine
sporadische Erfassung ausreichend ist.
Da in manchen Gebieten eine sporadische Erfassung nicht ausreichend ist,
sondern eine zyklische Aufzeichnung von
Daten gewünscht wird, gehört die Entwicklung eines semi-passiven Datenloggers momentan zu den aktuellen Aufgaben von BestBiMa.
CLIMATETAG – MEASURING CLIMATE DATA BY USING RFID TECHNOLOGY
The most common methods for collecting local physical data are wireless or
wired data logging systems. These systems allow the measurement of data in
defined intervals.
If a cyclic data capturing is not required,
the usage of battery-based or wired measuring systems are the standard applications so far. Whereas the usage of wired
measuring systems is in some measuring
places difficult or impossible realizable,
battery-based systems are used instead.
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A disadvantage of battery powered systems is the permanent servicing, consisting of changing batteries or loading accumulators.
Passive RFID-sensors avoid this disadvantage during infrequent wireless measuring. The energy for using the sensor is
completely generated by the RFID-readers electromagnetic field. This solution is
completely service-free and its usage
only depends on the durability of one
single component.
The systems fields of applications range
over measuring in inaccessible locations
to all types of infrequent measurements.
This may be climatic data of an object
(e.g. a wall or a container) or local pressure measurement (e.g. structure stress
or tire pressure control). At the University
of Applied Sciences in Fulda a passive
RFID-sensor system, based on 13,56 MHz
technology was developed for capturing
climatic data. This system is exhibited.