Forschung
Wichtige Forschungsarbeiten zur RFID-Technologie hat in den 1990er-Jahren das Auto-ID-Center des Massachusetts Institute of Technology (MIT) geliefert. Auch heute ist das Institut eine der bedeutendsten Forschungseinrichtungen auf diesem Fachgebiet. Aus dem Auto-ID-Center ist die Standardisierungsorganisation EPCglobal entstanden.
Auch in Deutschland gibt es verschiedene Einrichtungen, die international eine führende Rolle bei der Weiterentwicklung der RFID-Technologie spielen. Dazu gehören verschiedene Institute der Fraunhofer-Gesellschaft wie beispielsweise das Fraunhofer- Institut für Materialfluss und Logistik. In der Schweiz erhält das M-Lab der Universitäten St. Gallen und Zürich weltweite Anerkennung. Es gehört zum internationalen Verbund der Auto-IDLabs.
Die METRO Group hat zusammen mit der Standardisierungsorganisation GS1 Germany im Jahr 2005 ein Testlabor in Betrieb genommen. EPCglobal hat es als erstes Zentrum in Europa mit dem Titel European EPC Competence Center (EECC) ausgezeichnet. Es bietet Anwendern, Anbietern und Dienstleistern die nötigen Rahmenbedingungen, um die RFID-Technologie zu erforschen und weiterzuentwickeln.
Im DHL Innovation Center in Troisdorf forscht das Logistikunternehmen zusammen mit Partnern an innovativen Lösungen für die Logistik. In einem Showroom werden die neuesten Entwicklungen zum Anfassen präsentiert.
Forschungsfelder
Wissenschaftler konzentrieren sich zurzeit im Wesentlichen auf drei Forschungsbereiche: Zum einen geht es um die Verbesserung des aktuellen Technologie-Standards. Darüber hinaus steht die Entwicklung neuer Ansätze im Fokus – beispielsweise 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 herzustellen. Darüber hinaus müssen sie flexibel, umweltverträglich und vielseitig sein. Um den Transponder in ein Produkt zu integrieren, sollte er zudem möglichst leicht mit anderen Stoffen zu kombinieren sein.
- Chip-Design
Um die Größe der Transponder zu reduzieren, müssen die Chips, Sensoren, Funkkomponenten und die Energieversorgung möglichst zu einer Einheit zusammengeführt werden.
- Energieversorgung
Die Energieversorgung ist eine große Herausforderung. Denn RFID-Transponder sollten möglichst klein sein und die Batterie ist meist nicht wieder aufladbar. Forschungsfelder sind 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 ein erstes Ergebnis in diesem Bereich haben DHL und IBM zusammen den Sensor-Tag entwickelt. Er ermöglicht die Temperaturüberwachung von empfindlichen Transportgütern.
- IT-Architektur
Um besser mit RFID-Systemen zu harmonieren und die Vorteile moderner Echtzeitsysteme ausnutzen zu können, müssen sich auch die IT-Architekturen verändern. Es werden dezentrale, selbstorganisierte Computersysteme benötigt. In ihnen besitzt das intelligente Objekt eine höhere Autonomie.
- Kryptografie
Um die Datensicherheit zu gewährleisten, müssen die 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 einem Silizium- Chip und Metallantennen 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, beispielsweise ist die Funkleistung der Prototypen noch sehr gering. Forscher prognostizieren, dass die Massenproduktion von RFIDTranspondern auf Polymerbasis in zirka zehn Jahren möglich sein wird. Die Industrie erhofft sich von Polymer-Chips günstigere Transponder: Ihr Materialpreis ist gering und Druckverfahren vereinfachen die Herstellung. Da der RFID-Chip aufgedruckt wird, lassen sich die RFID-Transponder außerdem 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, zum Beispiel die Seriennummer, visuell auf dem Transponder zu platzieren, sind Displays nötig. Herkömmliche LCD-Displays brauchen kontinuierlich Energie. Bistabile Displays benötigen nur Energie zur Änderung der Anzeige. 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.
